JP2011170053A - Image-forming device - Google Patents

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Takuro Sone
拓郎 曽根
Hiroshi Yasutomi
啓 安富
Kazuki Funabashi
一樹 船橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image-forming device which corrects colors with high accuracy including surface reflection light quantity of a color image. <P>SOLUTION: An image-forming part 3 forms a color image of a predetermined test pattern to be output to a paper sheet. The image-forming part 3 includes an image-reading part (A) which detects the color and surface reflection light quantity of the color image of the test pattern which has been output to the paper sheet in the image-forming part 3. Then, the image-reading part (A) detects the color and surface reflection light quantity of the color image of the test pattern which has been output to the paper sheet, and, on the basis of the detected color and surface reflection light quantity of the color image of the test pattern, the image-forming conditions in the image-forming part 3 are adjusted. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機やインクジェットなどの画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or an inkjet.

従来、この種の画像形成装置として、原稿の画像を複写して転写紙等の記録部材に出力するものがある。例えば、デジタル複写機などの画像形成装置では、原稿等の画像をCCD(電荷結合素子)等のイメージセンサを用いて走査して読み取る画像入力装置により電気信号に変換して処理し、レーザープリンタ、インクジェットプリンタ、熱転写プリンタ等の画像出力装置を用いて印字記録し、複写画像を得る。画像出力装置の方式としては、前述のようにレーザープリンタ、インクジェットプリンタ、熱転写プリンタ等、種々の方式があるが、電子写真プロセス方式を用いたレーザープリンタは、高速性、高解像度性、普通紙が使えること等の利点があり、ハイエンドの複写機あるいはプリンタに採用されている。   Conventionally, as this type of image forming apparatus, there is an apparatus that copies an image of an original and outputs it to a recording member such as transfer paper. For example, in an image forming apparatus such as a digital copying machine, an image such as an original is scanned by using an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device), and is converted into an electrical signal and processed by a laser printer, A copy image is obtained by printing and recording using an image output device such as an ink jet printer or a thermal transfer printer. As described above, there are various types of image output devices such as laser printers, ink jet printers, thermal transfer printers, etc., but laser printers using the electrophotographic process method have high speed, high resolution, and plain paper. It has advantages such as being usable, and is used in high-end copying machines or printers.

上記従来の画像を複写した出力する画像形成装置では、読み取り画像に忠実な画像を複製する必要がある。しかし、画像形成装置で用いられる画像出力装置は、その記録特性がロットや環境によって異なり、また経時によっても変動するため、原稿画像あるいは入力画像に対して複写画像の忠実性が損なわれる。この忠実性は、写真画像のような階調性が要求される画像においては特に厳しく、更にカラー画像を形成する場合にはモノクロ画像より格段の品質が要求される。   In an image forming apparatus that outputs a copy of the conventional image, it is necessary to copy an image that is faithful to the read image. However, since the image output apparatus used in the image forming apparatus has different recording characteristics depending on lots and environments, and also varies with time, the fidelity of the copied image with respect to the original image or the input image is impaired. This fidelity is particularly severe in an image that requires gradation such as a photographic image, and when a color image is formed, a quality much higher than that of a monochrome image is required.

このため、画像形成装置の画像処理条件を調整し、忠実に再現ができるようにする作業が必要である。この調整作業は、画像処理条件を修正して複写画像を形成して画像の忠実性を確認する作業を、満足いくまで繰り返すため、時間がかかる上、作業者によって調整結果が異なり、作業には熟練を要するものであった。そこで、この作業を自動化すべく、画像出力装置から所定のテストパターンを出力し、そのテストパターン画像を画像入力装置によって読み取らせることによって、画像出力装置の記録特性を検知し、最適の画像処理条件を自動的に設定するカラーキャリブレーション(色補正)方法が提案されている。   For this reason, it is necessary to adjust the image processing conditions of the image forming apparatus so that it can be reproduced faithfully. In this adjustment work, the process of correcting the image processing conditions to form a copy image and confirming the fidelity of the image is repeated to the satisfaction, so that it takes time and the adjustment result varies depending on the operator. It required skill. Therefore, in order to automate this work, a predetermined test pattern is output from the image output device, and the test pattern image is read by the image input device, so that the recording characteristics of the image output device are detected, and the optimum image processing conditions There has been proposed a color calibration (color correction) method for automatically setting.

例えば、画像面積率および画像濃度を段階的に変えた4色CMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、黒)の各パッチを並べたテストパターンを出力し、そのテストパターン画像を画像入力装置によって読み取らせ、現状の画像出力装置の階調特性を検知して、所定の階調特性に補正するためのγ補正データを算出し、γ変換回路に設定する技術が提案されている。   For example, a test pattern in which patches of four colors CMYK (cyan, magenta, yellow, and black) in which the image area ratio and the image density are changed in stages is output, and the test pattern image is read by the image input device. There has been proposed a technique for detecting the gradation characteristics of the current image output apparatus, calculating γ correction data for correcting the gradation characteristics to a predetermined gradation characteristic, and setting the γ correction data in the γ conversion circuit.

また、フルカラー機では、出力画像に深みや高級感を出すために、適度な光沢を持たせるように設計される。この光沢度は、トナーの材質や融点、定着ローラの材質および温度等で決定されるが、環境の温度・湿度、記録紙の紙厚・表面性、トナーの付着量、定着ローラのニップ幅調整のバラツキ等の変動要因によって、大きく変化してしまい、例えば、光沢度30%に設計しても、上下に20%近くも変動することがある。   In addition, the full color machine is designed so as to have an appropriate gloss in order to give the output image depth and luxury. The glossiness is determined by the material and melting point of the toner, the material and temperature of the fixing roller, etc., but the temperature / humidity of the environment, the paper thickness / surface property of the recording paper, the toner adhesion amount, and the nip width adjustment of the fixing roller For example, even if the glossiness is designed to be 30%, it may vary up to 20% in the vertical direction.

光沢度が変化するというのは、トナーの表面形状が変化するということであり、当然色にも影響が生じる。色を検知する際、図17(a)に示すように、トナー表面形状の凹凸が大きければ、表面拡散反射光が大きくなり、トナー内部を通過し紙から反射された光に、トナー表面からの反射光が上乗せされるために、検知される明度は高く、彩度と濃度は小さくなる。逆に、トナー表面形状の凹凸が小さければ、図17(b)のように、表面拡散反射光が小さくなり、トナー内部を通過し紙から反射された光に表面反射光が上乗せされず、明度は小さくなり、彩度と濃度は大きくなる。   The change in glossiness means that the surface shape of the toner changes, and naturally the color is affected. When detecting the color, as shown in FIG. 17A, if the unevenness of the toner surface shape is large, the surface diffuse reflection light becomes large, and the light that has passed through the toner and reflected from the paper is reflected from the toner surface. Since the reflected light is added, the detected brightness is high and the saturation and density are low. Conversely, if the unevenness of the toner surface shape is small, the surface diffuse reflection light becomes small as shown in FIG. 17B, and the surface reflection light is not added to the light that has passed through the toner and reflected from the paper. Decreases, and saturation and density increase.

つまり、テストパターンを読み取ってパターンの色を検知すべき画像入力装置は、トナーの表面形状状態により影響を受けることになる。そのため、カラーキャリブレーションは上記のようなトナーの表面状態を考慮しなくては、適正な色補正ができない。具体的には、表面形状の状態の影響を無視した状態でカラーキャリブレーションを行った場合、標準とする濃度値(目標とする濃度値)よりも小さいのであれば、例えば濃度値を増加させて補正するために、記録部材上のトナーの付着量を上げようと調整する。ここで、表面形状が常に一定であれば問題はないが、前述の各種バラツキなどによりテストパターンのパッチのトナー表面形状に凹凸が大きくなっていると、濃度値が小さかったにも関わらず、付着量を増やして補正することになってしまう。そのため、実際に出力される画像の高画像面積率側(低明度側)で、階調に潰れが生じるおそれがある。   That is, the image input device that should read the test pattern and detect the color of the pattern is affected by the surface shape of the toner. For this reason, color calibration cannot perform proper color correction without considering the toner surface state as described above. Specifically, when color calibration is performed with the influence of the surface shape ignored, if the density value is smaller than the standard density value (target density value), for example, the density value is increased. In order to correct, an adjustment is made to increase the toner adhesion amount on the recording member. Here, there is no problem as long as the surface shape is always constant, but if the unevenness of the toner surface shape of the test pattern patch is large due to the above-mentioned various variations, the adhesion will occur even though the density value is small. It will be corrected by increasing the amount. Therefore, there is a possibility that the gradation is crushed on the high image area ratio side (low brightness side) of the image that is actually output.

以上より、前述の各種バラツキ等により、出力画像の色がばらついた場合、トナーの表面状態がばらついたのか、トナー付着量がばらついたのかを考慮して、色補正を行う必要がある。つまり、精度の高いカラーキャリブレーションを行うには、次の2点を行わなければならないという課題がある。
(1)記録部材(紙)上のトナーの付着量の変動を補正すること。
(2)トナーの表面反射光量の変動を補正すること。
As described above, when the color of the output image varies due to the above-described various variations, it is necessary to perform color correction in consideration of whether the toner surface condition varies or the toner adhesion amount varies. That is, there is a problem that the following two points must be performed in order to perform color calibration with high accuracy.
(1) To correct fluctuations in the toner adhesion amount on the recording member (paper).
(2) To correct fluctuations in the amount of reflected light on the surface of the toner.

従来、上記課題を解決するために、光沢度の変動とトナー付着量の変動の影響を考慮した階調補正を行う画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。この画像形成装置では、光沢度と色とトナー付着量(色材量)との関係を予め求めておき、画像読取手段で読み取ったテストパターン画像のデータを、光沢度検知手段で検知した当該画像の光沢度を含めて解析し、その解析結果に応じて、画像処理手段の画像処理の条件を調整する。   Conventionally, in order to solve the above-described problem, an image forming apparatus that performs gradation correction in consideration of the influence of a change in glossiness and a change in toner adhesion amount has been proposed (see Patent Document 1). In this image forming apparatus, the relationship between the gloss level, the color, and the toner adhesion amount (color material amount) is obtained in advance, and the test pattern image data read by the image reading unit is detected by the gloss level detection unit. The image processing conditions of the image processing means are adjusted according to the analysis result.

また、画像の反射光に含まれる不要光成分の影響をあらかじめ予測して階調補正を行うカラー画像複製システムも提案されている(特許文献2参照)。このカラー画像複製システムでは、不要光成分と色とトナー付着量(色材量)との関係を予め求めておき、複製された画像の反射光に含まれる不要光成分の影響を予め予測して、色補正後の画像信号の階調性を補正し、その補正後の画像信号に基づいて複製画像を出力する。   There has also been proposed a color image reproduction system that performs tone correction by predicting in advance the influence of unnecessary light components contained in reflected light of an image (see Patent Document 2). In this color image reproduction system, the relationship between unnecessary light components, color, and toner adhesion amount (color material amount) is obtained in advance, and the influence of unnecessary light components included in the reflected light of the copied image is predicted in advance. The gradation of the image signal after color correction is corrected, and a duplicate image is output based on the corrected image signal.

しかしながら、上記特許文献1の画像形成装置や特許文献2のカラー画像複製システムでは、予め膨大な光沢度又は不要光成分と色とトナー付着量(色材量)の関係を測定しなくてはならず、煩わしい作業が必要となってしまう。   However, in the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 and the color image reproduction system disclosed in Patent Document 2, the relationship between the enormous glossiness or unnecessary light component, color, and toner adhesion amount (color material amount) must be measured in advance. Therefore, troublesome work is required.

さらに、本発明者らの検討により、出力画像の色に大きく影響するのは、厳密には原稿からの正反射光に基づいて算出される光沢度ではなく、実際に人が出力画像を見る観察角度におけるトナーからの表面反射光成分であることが判明した。   Further, as a result of the study by the present inventors, it is not strictly the glossiness calculated based on the specularly reflected light from the document that strictly affects the color of the output image, but the observation of the person actually viewing the output image It was found to be the surface reflected light component from the toner at an angle.

特許文献1の画像形成装置では、記録部材(紙)上のトナー付着量のばらつきを抑える制御が主であり、表面反射光量を補正する制御が存在せず、上記のような表面反射光量のばらつきは残ったままとなり、目標とする階調性をもった精度の高い色補正がされた画像がいつまでも出力されないといった問題が生じる。   The image forming apparatus of Patent Document 1 mainly controls the variation in the toner adhesion amount on the recording member (paper), and there is no control for correcting the surface reflected light amount. Remains, and there is a problem that an image with high accuracy and color correction having a target gradation is not output indefinitely.

また、特許文献2のシステムの補正で考慮している"不要光成分"については明確な定義がされておらず、不要光成分を求めるための方法が明示されていないといった問題が残っている。   Further, the “unnecessary light component” considered in the correction of the system of Patent Document 2 is not clearly defined, and there remains a problem that the method for obtaining the unnecessary light component is not clearly described.

本発明は以上の背景のもとでなされたものであり、その目的は、カラー画像の表面反射光量を含めた精度の高い色補正を行うことができる画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made under the above background, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing highly accurate color correction including the amount of surface reflection of a color image.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、画像を読み取る画像読取手段と、該画像読取手段で読み取った画像のデータに基づいてカラー画像を形成して記録部材に出力するカラー画像形成手段と、該カラー画像形成手段の画像形成条件を調整する画像形成条件調整手段とを備えた画像形成装置であって、前記カラー画像形成手段は所定のテストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力可能に構成され、前記カラー画像形成手段で記録部材に出力された前記テストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知する検知手段を更に備え、前記画像形成条件調整手段は前記検知手段で検知された前記テストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とに基づいて前記カラー画像形成手段の画像形成条件を調整することを特徴とするものである。
請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記検知手段は、前記テストパターンの画像の分光反射率を検知することを特徴とするものである。
請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、前記検知手段は、検知対象の画像を照明する照明手段と、該検知対象からの反射光を受光する受光手段とを備え、前記照明手段は、その照明光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子を有し、前記受光手段は、その受光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子を有することを特徴とするものである。
請求項4の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、前記検知手段は、検知対象の画像を照明する照明手段と、該検知対象からの反射光を受光する2つの受光手段とを備え、前記照明手段は、その照明光の光路に偏光素子を有し、前記2つの受光手段のうち、一方の受光手段は、その受光の光路に、前記照明光の光路の偏光素子に対して偏光方向が同方向の偏光素子を有し、他方の受光手段は、その受光の光路に、前記照明光の光路の偏光素子に対して偏光方向が直交する方向の偏光素子を有することを特徴とするものである。
請求項5の発明は、請求項3又は4の画像形成装置において、前記表面反射光量は、前記照明手段の偏光素子の偏光方向と前記受光手段の偏光素子の偏光方向とが同方向の条件で検知された光量から、前記照明手段の偏光素子の偏光方向と前記受光手段の偏光素子の偏光方向とが直交する方向の条件で検知された光量を差し引いた値に基づいて算出される値であることを特徴とするものである。
請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかの画像形成装置において、前記画像形成条件調整手段による画像形成条件の調整は、階調の補正のためのγ補正の調整を含むことを特徴とするものである。
請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれかの画像形成装置において、前記カラー画像形成手段は、前記記録部材に形成された画像を定着させる定着装置を有し、前記検知手段は、前記定着装置の記録部材搬送方向下流側に配置したことを特徴とするものである。
請求項8の発明は、請求項1乃至7のいずれかの画像形成装置において、前記カラー画像形成手段は、前記記録部材に形成された画像を定着させる定着装置を有し、前記画像形成条件調整手段は、前記検知手段で検知された表面反射光量に基づいて前記定着装置の定着条件を調整することを特徴とするものである。
請求項9の発明は、請求項1乃至8のいずれかの画像形成装置において、前記検知手段として、前記画像読取手段を兼用したことを特徴とするとするものである。
請求項10の発明は、請求項1乃至9のいずれかの画像形成装置において、所定のテストパターンデータを発生するテストパターンデータ発生手段を備え、前記カラー画像形成手段は、前記テストパターンデータ発生手段で発生したテストパターンデータに基づいて前記テストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力することを特徴とするものである。
請求項11の発明は、請求項1乃至10のいずれかの画像形成装置において、前記カラー画像形成手段は、前記画像読取手段でテストパターンの原稿を読み取ったテストパターンデータに基づいて前記テストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an image reading unit for reading an image, and a color image forming unit that forms a color image based on image data read by the image reading unit and outputs the color image to a recording member. And an image forming condition adjusting means for adjusting an image forming condition of the color image forming means, wherein the color image forming means forms a color image of a predetermined test pattern to form a recording member And detecting means for detecting the color of the color image of the test pattern output to the recording member by the color image forming means and the amount of reflected light on the surface, and the image forming condition adjusting means is the detection means. Adjusting the image forming conditions of the color image forming means based on the color of the color image of the test pattern detected by the means and the amount of reflected light on the surface. Is shall.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the detecting unit detects a spectral reflectance of an image of the test pattern.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second aspect, the detection unit includes an illumination unit that illuminates an image to be detected, and a light receiving unit that receives reflected light from the detection target, The illumination means has a polarization element capable of switching the polarization direction in the optical path of the illumination light, and the light receiving means has a polarization element capable of switching the polarization direction in the light path of the light reception. It is characterized by.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the detection unit includes an illuminating unit that illuminates an image to be detected, and two light receiving units that receive reflected light from the detection target. The illumination means has a polarizing element in the optical path of the illumination light, and one of the two light receiving means is in the optical path of the received light with respect to the polarization element of the optical path of the illumination light. A polarizing element having the same polarization direction, and the other light receiving means has a polarizing element in a direction perpendicular to the polarizing element in the optical path of the illumination light in the light receiving optical path. To do.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the third or fourth aspect, the surface reflected light amount is such that the polarization direction of the polarizing element of the illumination unit and the polarization direction of the polarizing element of the light receiving unit are in the same direction. This is a value calculated based on a value obtained by subtracting the detected light amount from the detected light amount under the condition that the polarization direction of the polarizing element of the illumination unit and the polarization direction of the polarizing element of the light receiving unit are orthogonal to each other. It is characterized by this.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the adjustment of the image forming condition by the image forming condition adjusting unit includes adjustment of γ correction for gradation correction. It is a feature.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the color image forming unit includes a fixing device that fixes an image formed on the recording member, and the detection unit includes: It is arranged downstream of the fixing device in the recording member conveyance direction.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the color image forming unit includes a fixing device that fixes an image formed on the recording member, and the image forming condition adjustment The means is characterized in that the fixing condition of the fixing device is adjusted based on the amount of surface reflected light detected by the detecting means.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the image reading unit is also used as the detection unit.
A tenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, further comprising test pattern data generating means for generating predetermined test pattern data, wherein the color image forming means is the test pattern data generating means. A color image of the test pattern is formed on the basis of the test pattern data generated in step 1 and output to a recording member.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to tenth aspects of the present invention, the color image forming unit is configured to store the test pattern based on test pattern data obtained by reading a test pattern document by the image reading unit. A color image is formed and output to a recording member.

本発明の画像形成装置では、所定のテストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力し、その記録部材に出力されたテストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知する。このテストパターンのカラー画像の色の検知結果が所定の色になり、かつ、テストパターンのカラー画像の表面反射光量の検知結果が所定の光量になるように、カラー画像形成手段の画像形成条件を調整することができる。   In the image forming apparatus of the present invention, a color image of a predetermined test pattern is formed and output to a recording member, and the color of the color image of the test pattern output to the recording member and the surface reflected light amount are detected. The image forming conditions of the color image forming means are set so that the detection result of the color image of the test pattern is a predetermined color and the detection result of the surface reflection light amount of the color image of the test pattern is a predetermined light amount. Can be adjusted.

本発明によれば、テストパターンのカラー画像の色及び表面反射光量それぞれの検知結果が所定の色及び光量になるように画像形成条件を調整することができるので、カラー画像の表面反射光量を含めた精度の高い色補正を行うことができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to adjust the image forming conditions so that the detection results of the color image and the surface reflected light amount of the test pattern each have a predetermined color and light amount. It is possible to perform highly accurate color correction.

本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an overall configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 同画像形成装置の一部を拡大した説明図。Explanatory drawing which expanded a part of the image forming apparatus. 光沢度と表面反射率との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between glossiness and surface reflectance. 同画像形成装置の画像読み取り部の全体構成の一例を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an overall configuration of an image reading unit of the image forming apparatus. 同画像読み取り部の底面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the bottom face of the image reading part. 同画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a color correction process flow in the image forming apparatus. 同画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating an example of a flow of color correction processing in the image forming apparatus. γ特性を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating (gamma) characteristic. テストパターン出力の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of a test pattern output. 本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置の画像読み取り部の全体構成の一例を示す概略構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an overall configuration of an image reading unit of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention. 同画像読み取り部の底面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the bottom face of the image reading part. 同画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating an example of a flow of color correction processing in the image forming apparatus. 本発明の第3の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概略構成図。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an overall configuration of an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概略構成図。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an overall configuration of an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. 同画像形成装置のスキャナ部の全体構成の一例を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an overall configuration of a scanner unit of the image forming apparatus. 同画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating an example of a flow of color correction processing in the image forming apparatus. (a)及び(b)はそれぞれトナーの表面反射光を説明するための説明図。(A) And (b) is explanatory drawing for demonstrating the surface reflected light of a toner, respectively.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図であり、図2は、その一部を拡大した説明図である。この画像形成装置は、中間転写方式を採用したタンデム型のフルカラー画像形成装置であって、画像の色及び表面反射光量を検知可能な検知手段としてのカラーキャリブレーション用の色補正用画像読み取り部Aと、複写画像を形成するための原稿の画像を読み取る画像読取手段としてのスキャナ部2と、記録部材(シート)上に画像を形成する画像形成手段としての画像形成部3と、画像形成部3に対して記録部材としての用紙を供給する用紙供給部4と、画像形成後の用紙を排出する用紙排出部とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a part thereof. This image forming apparatus is a tandem type full-color image forming apparatus adopting an intermediate transfer method, and a color correction image reading unit A for color calibration as a detecting means capable of detecting the color of an image and the amount of reflected light on the surface. A scanner unit 2 as an image reading unit that reads an image of a document for forming a copy image, an image forming unit 3 as an image forming unit that forms an image on a recording member (sheet), and an image forming unit 3 Are provided with a paper supply section 4 for supplying paper as a recording member and a paper discharge section for discharging the paper after image formation.

スキャナ部2は、透明な原稿台、例えばコンタクトガラスにセットされた原稿の画像を読み取るものであり、例えば、ランプ、ミラー及びキャリッジ等からなる光学走査系と、この光学走査系で走査された光学像を結像させるレンズ系と、このレンズ系で結像された光学像を受光して電気信号に変換するCCD等の画像読み取りセンサとを備えている。   The scanner unit 2 reads an image of a document set on a transparent document table, for example, a contact glass. For example, an optical scanning system including a lamp, a mirror, and a carriage, and an optical scanned by the optical scanning system. A lens system that forms an image and an image reading sensor such as a CCD that receives an optical image formed by the lens system and converts it into an electrical signal are provided.

画像形成部3は、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)を備えている。また、画像形成部3は、各画像形成ユニット10にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト15と、中間転写ベルト15上に転写された重ねトナー像を記録部材(シート)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部20とを備えている。さらに、画像形成部3は、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着手段としての定着部46を備えている。また、画像形成部3は、各装置(各部)の動作を制御する制御手段としての制御部40と、画像読取手段としてのスキャナ部2や図示しないコンピュータ装置等の外部装置から出力されてくる画像データに基づいて画像形成用のデータを作成する画像処理部44とを備えている。なお、本実施形態では、各画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K、中間転写ベルト15、および二次転写部20等によって、カラー画像形成手段(カラー画像形成部)が構成されている。また、画像形成部3の画像形成条件を調整する画像形成条件調整手段は、制御部40及び画像処理部44の少なくとも一方で構成することができる。また、所定のテストパターンデータを発生するテストパターンデータ発生手段は、例えば画像処理部44で構成することができる。   The image forming unit 3 includes a plurality of image forming units 10 (10Y, 10M, 10C, 10K) on which toner images of respective color components are formed by electrophotography. Further, the image forming unit 3 sequentially transfers (primary transfer) and holds each color component toner image formed by each image forming unit 10 and the overlapping toner transferred onto the intermediate transfer belt 15. And a secondary transfer section 20 that collectively transfers (secondary transfer) the image onto a sheet P as a recording member (sheet). Further, the image forming unit 3 includes a fixing unit 46 as a fixing unit that fixes the secondary transferred image on the paper P. In addition, the image forming unit 3 outputs a control unit 40 as a control unit that controls the operation of each device (each unit) and an image output from an external device such as the scanner unit 2 as an image reading unit or a computer device (not shown). An image processing unit 44 that creates data for image formation based on the data. In this embodiment, each image forming unit 10Y, 10M, 10C, 10K, the intermediate transfer belt 15, the secondary transfer unit 20, and the like constitute a color image forming unit (color image forming unit). Further, the image forming condition adjusting means for adjusting the image forming conditions of the image forming unit 3 can be configured by at least one of the control unit 40 and the image processing unit 44. Further, the test pattern data generating means for generating predetermined test pattern data can be constituted by the image processing unit 44, for example.

図2中の各画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)は、矢印α方向に回転する潜像担持体としての感光体ドラム11と、感光体ドラム11の周囲に設けられ感光体ドラム11を所定の電位に帯電する帯電手段としての帯電器12と、感光体ドラム11上に静電潜像を書き込む光書込手段(露光手段)としてのレーザ露光器13(図中の露光ビームを符号Bmで示す)と、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像手段としての現像装置14とを備えている。さらに、感光体ドラム11の周囲には、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を中間転写体としての中間転写ベルト15に転写する一次転写手段としての一次転写ロール16、感光体ドラム11上の残留トナーを除去するクリーニング手段としてのドラムクリーナ17、などの電子写真用デバイスも配設されている。   Each image forming unit 10 (10Y, 10M, 10C, 10K) in FIG. 2 includes a photosensitive drum 11 as a latent image carrier that rotates in the direction of arrow α, and a photosensitive drum provided around the photosensitive drum 11. A charger 12 as a charging means for charging 11 to a predetermined potential; and a laser exposure device 13 (an exposure beam in the figure) as an optical writing means (exposure means) for writing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 11. And a developing device 14 as developing means for accommodating each color component toner and visualizing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 with the toner. Further, around the photosensitive drum 11, a primary transfer roll 16 as a primary transfer unit that transfers each color component toner image formed on the photosensitive drum 11 to an intermediate transfer belt 15 as an intermediate transfer member, a photosensitive drum. An electrophotographic device such as a drum cleaner 17 as a cleaning means for removing the residual toner on 11 is also provided.

中間転写ベルト15は、各種ロールによって図2に示すβ方向に所定の速度で循環駆動されている。この各種ロールとして、定速性の駆動モータ(不図示)により駆動されて中間転写ベルト15を循環駆動させる駆動ロール31と、各感光体ドラム11の配列方向に沿って直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32と、中間転写ベルト15に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール33と、二次転写部20に設けられるバックアップロール22と、二次転写部20よりも中間転写ベルト15の搬送方向下流側に設けられるアイドルロール34とを有している。   The intermediate transfer belt 15 is circulated and driven at various speeds in the β direction shown in FIG. 2 by various rolls. As these various rolls, a drive roll 31 that is driven by a constant speed drive motor (not shown) to circulate and drive the intermediate transfer belt 15, and an intermediate transfer belt that extends linearly along the arrangement direction of the photosensitive drums 11. 15, a support roll 32 that supports the intermediate transfer belt 15, a tension roll 33 that functions as a correction roll that applies a constant tension to the intermediate transfer belt 15 and prevents the intermediate transfer belt 15 from meandering, and a backup provided in the secondary transfer unit 20. A roll 22 and an idle roll 34 provided downstream of the secondary transfer unit 20 in the transport direction of the intermediate transfer belt 15 are provided.

各感光体ドラム11に対向し、直線状に延びる中間転写ベルト15の内側に設けられる各一次転写ロール16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いる。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上に重畳されたトナー像が形成される。   A voltage having a polarity opposite to the charged polarity of the toner is applied to each primary transfer roll 16 provided inside the intermediate transfer belt 15 that faces the respective photosensitive drums 11 and extends linearly. As a result, the toner images on the respective photosensitive drums 11 are sequentially electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 15 to form toner images superimposed on the intermediate transfer belt 15.

二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール21と、バックアップロール22等とによって構成される。このバックアップロール22は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール21の対向電極をなし、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23が当接配置されている。   The secondary transfer unit 20 includes a secondary transfer roll 21 disposed on the toner image carrying surface side of the intermediate transfer belt 15, a backup roll 22, and the like. The backup roll 22 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 15 to constitute a counter electrode of the secondary transfer roll 21, and a metal power supply roll 23 to which a secondary transfer bias is stably applied is disposed in contact with the backup roll 22. ing.

また、中間転写ベルト15の二次転写部20よりも下流側には、中間転写ベルト15を挟んで駆動ロール31に対向して配置され、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナ35が中間転写ベルト15に対して接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット10Yの上流側には、各画像形成ユニット10における画像形成タイミングの整合をとるための基準となる基準信号を発生する基準信号発生手段としての基準センサ(ホームポジションセンサ)41が配置されている。また、黒の画像形成ユニット10Kの下流側には、各色の画質調整を行うための濃度検出手段としての画像濃度センサ42が配設されている。基準センサ41は、中間転写ベルト15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ており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)は画像形成を開始するように構成されている。また、中間転写ベルト15の内側には、環境検知手段としての温度・湿度センサ47が配設されている。   Further, on the downstream side of the secondary transfer portion 20 of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 is disposed so as to face the drive roll 31, and residual toner on the intermediate transfer belt 15 after the secondary transfer or A belt cleaner 35 is provided as an intermediate transfer member cleaning unit that removes paper dust and cleans the surface of the intermediate transfer belt 15 so as to be able to contact with and separate from the intermediate transfer belt 15. On the other hand, on the upstream side of the yellow image forming unit 10Y, a reference sensor (home position sensor) as a reference signal generating means for generating a reference signal serving as a reference for matching the image forming timing in each image forming unit 10 41 is arranged. Further, an image density sensor 42 as density detecting means for adjusting the image quality of each color is disposed on the downstream side of the black image forming unit 10K. The reference sensor 41 recognizes a predetermined mark provided on the back side of the intermediate transfer belt 15 and generates a reference signal. Each image forming unit 10 is instructed by an instruction from the control unit 40 based on the recognition of the reference signal. (10Y, 10M, 10C, 10K) are configured to start image formation. Further, a temperature / humidity sensor 47 as an environment detection unit is disposed inside the intermediate transfer belt 15.

図2中の定着部46は、加熱加圧等によって用紙Pにトナー像を定着させるものである。本実施形態において、定着部46は、用紙Pの画像形成面に対向配置される加熱部材としての加熱ロール46aと、この加熱ロール46aに圧接配置されて定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ベルト46bと、加熱ロール46aに内蔵される加熱源としてのハロゲンランプ46cとを備えている。   The fixing unit 46 in FIG. 2 fixes the toner image on the paper P by heating and pressing. In the present embodiment, the fixing unit 46 includes a heating roll 46a serving as a heating member disposed opposite to the image forming surface of the paper P, and a pressing member serving as a pressing member that is disposed in pressure contact with the heating roll 46a to form a fixing nip. A pressure belt 46b and a halogen lamp 46c as a heating source built in the heating roll 46a are provided.

一方、用紙供給部4は、第一のトレイ50、第二のトレイ51及び第三のトレイ52に収容された各々の用紙Pを、それぞれ所定の経路で搬送するものである。各トレイ50〜52の近傍には、それぞれに対応する送り出しロール53,54,55が配設されている。各送り出しロール53〜55は、対応するトレイ50〜52から一枚ずつ分離して取り出された用紙Pをニップして用紙搬送路上に一時停止させると共に、所定のスタート信号に基づくタイミングで用紙搬送方向の下流側に用紙Pを送り出すものである。さらに、用紙供給部4の上部であってスキャナ部(画像読み取り部)2の近傍には、ユーザによって操作される操作パネル56およびこの操作パネル56に隣接して入力用のキーボード56aが配設され、第三のトレイ52の下側には、このフルカラー画像形成装置1の電源43が配置されている。本実施形態では、操作パネル56やキーボード56a等を用いて、トレイ番号(第一のトレイ50、第二のトレイ51、第三のトレイ52にそれぞれ付された番号)毎に、そのトレイに収容される用紙Pの種類(例えば坪量、コート層の有無、コート層の種類等)の入力が受け付けられるようになっている。そして、この内容はメモリ(不図示)に格納され、操作パネル56およびキーボード56aにて所定のトレイ番号が入力されたときに、該当するトレイに収容される用紙Pの属性についての情報が表示されるようになっている。なお、本実施形態では、これら操作パネル56およびキーボード56aが、入力受付部、選択受付部および受付手段として機能している。   On the other hand, the paper supply unit 4 conveys each paper P stored in the first tray 50, the second tray 51, and the third tray 52 through a predetermined path. In the vicinity of each of the trays 50 to 52, feed rolls 53, 54, and 55 corresponding to the trays 50 to 52 are disposed. Each of the feed rollers 53 to 55 nips the paper P separated and taken out one by one from the corresponding trays 50 to 52 and temporarily stops the paper P on the paper transport path, and at the timing based on a predetermined start signal, the paper transport direction The sheet P is sent out to the downstream side. Further, an operation panel 56 operated by the user and an input keyboard 56 a are disposed adjacent to the operation panel 56 in the vicinity of the scanner unit (image reading unit) 2 above the paper supply unit 4. The power source 43 of the full-color image forming apparatus 1 is disposed below the third tray 52. In this embodiment, each tray number (number assigned to the first tray 50, the second tray 51, and the third tray 52) is stored in the tray using the operation panel 56, the keyboard 56a, and the like. The input of the type (for example, basis weight, presence / absence of coat layer, type of coat layer, etc.) of the sheet P to be received is accepted. This content is stored in a memory (not shown), and when a predetermined tray number is input on the operation panel 56 and the keyboard 56a, information about the attributes of the paper P stored in the corresponding tray is displayed. It has become so. In the present embodiment, the operation panel 56 and the keyboard 56a function as an input reception unit, a selection reception unit, and a reception unit.

続いて、本実施形態にかかるタンデム型フルカラー画像形成装置の基本的な画像形成動作について説明する。まず、スキャナ部2によって原稿の画像が読み取られると、これによって得られた画像信号に基づいて画像形成部3でトナー像が形成される。画像形成部3では、四つの感光体ドラム11を回転駆動しつつ、それぞれに対応する帯電器12、レーザ露光器13、現像装置14によって各感光体ドラム11の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が形成される。このようにして形成された各色のトナー像は、一次転写ロール16によって順次中間転写ベルト15上に重ね転写される。これにより、中間転写ベルト15には、四色のトナー像を重ね合わせた多色(フルカラー)のトナー像が形成される。そして、中間転写ベルト15に形成されたトナー像は、中間転写ベルト15に担持された状態で二次転写部20へと送り込まれる。   Subsequently, a basic image forming operation of the tandem type full color image forming apparatus according to the present embodiment will be described. First, when an image of a document is read by the scanner unit 2, a toner image is formed by the image forming unit 3 based on an image signal obtained thereby. In the image forming unit 3, while rotating the four photosensitive drums 11, yellow, magenta, cyan, black on the surface of each photosensitive drum 11 by the corresponding charger 12, laser exposure device 13, and developing device 14. The toner image is formed. The toner images of the respective colors formed in this way are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer roll 16. As a result, a multicolor (full color) toner image is formed on the intermediate transfer belt 15 by superimposing four color toner images. The toner image formed on the intermediate transfer belt 15 is sent to the secondary transfer unit 20 while being carried on the intermediate transfer belt 15.

一方、操作パネル56を用いてユーザにより選択されたトレイの用紙P、あるいは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙Pは、二次転写部20に中間転写ベルト15上のトナー像が到達するタイミングに合わせてレジストロール61により送り込まれる、例えば、選択されたトレイが第一のトレイ50である場合には、送り出しロール53によって送り出された用紙Pが第一の用紙搬送路R1を経由して合流搬送部58に送り込まれ、更に第二の用紙搬送路R2を経由して姿勢補正部60にてその姿勢が補正された後、レジストロール61により二次転写部20へと送り込まれることになる。   On the other hand, when the paper P in the tray selected by the user using the operation panel 56 or the paper P in the tray selected by the automatic selection function, the toner image on the intermediate transfer belt 15 reaches the secondary transfer unit 20. For example, when the selected tray is the first tray 50, the paper P sent out by the sending roll 53 joins via the first paper transport path R1. After being sent to the transport unit 58 and further corrected by the posture correction unit 60 via the second paper transport path R2, it is sent to the secondary transfer unit 20 by the registration roll 61.

そして、画像形成部3の二次転写部20では、中間転写ベルト15に担持されたトナー像(フルカラー画像)が二次転写ロール21によって用紙Pに一括転写(二次転写)される。その後、トナー像が転写された用紙Pはベルト搬送部45によって定着部46に送られ、加熱加圧定着がなされた後、用紙排出路R3を経由して用紙排紙部の排出トレイ57上に排出される。   In the secondary transfer unit 20 of the image forming unit 3, the toner image (full color image) carried on the intermediate transfer belt 15 is collectively transferred (secondary transfer) onto the paper P by the secondary transfer roll 21. Thereafter, the paper P on which the toner image has been transferred is sent to the fixing unit 46 by the belt conveyance unit 45, and after being heated and pressurized and fixed, it is placed on the discharge tray 57 of the paper discharge unit via the paper discharge path R3. Discharged.

次に、本発明の特徴であるテストパターンのカラー画像の色と表面反射光量との検知結果に基づく画像形成条件の調整について説明する。
前述のとおり、本発明者らの検討により、カラー画像形成装置で出力される出力画像の色に影響するのは厳密には原稿からの正反射光に基づいて算出される光沢度ではなく、実際に人が出力画像を見る観察角度におけるトナーからの表面反射成分に影響することが判明した。
Next, adjustment of image forming conditions based on the detection result of the color of the color image of the test pattern and the surface reflected light amount, which is a feature of the present invention, will be described.
As described above, as a result of the study by the present inventors, it is not the glossiness calculated based on the specularly reflected light from the original document that actually affects the color of the output image output by the color image forming apparatus. It was found that the surface reflection component from the toner at the observation angle at which the person views the output image is affected.

上記トナーからの表面反射成分の影響は次のような理由による。すなわち、人は出力された画像を見る場合は正反射光が目に入る観察条件を避けて原稿を見る。それは、正反射光条件だと反射光がまぶしく、画像内容をきちんと認識できないからである。そして、正反射条件で検知した光沢度と、通常の正反射条件を避けた観察時における角度での表面反射光量は異なっており、正反射条件での光沢度の値と通常の観察条件における色度値との正確な相関はない。   The influence of the surface reflection component from the toner is as follows. In other words, when viewing an output image, a person looks at the document while avoiding the observation condition in which specular reflection light enters the eyes. This is because the reflected light is dazzling under regular reflection light conditions and the image content cannot be recognized properly. And the glossiness detected under specular reflection conditions and the amount of surface reflection at the angle when observing while avoiding normal specular reflection conditions are different, the glossiness value under specular reflection conditions and the color under normal observation conditions There is no exact correlation with the degree value.

そして、次に示すように、画像の光沢度を参照しただけでは正確な色補正は困難である。
図3は、本発明者らが行った検証データを示すグラフである。この検証データは、紙種とトナーをそれぞれ変えて出力した画像に対し、光沢度と表面反射率を測定し、お互いの関係を表したものである。図中の光沢度は、株式会社村上色彩技術研究所製の光沢度計GM−26Dを用いて60度光沢度を測定した。表面反射率は、エックスライト社製の分光測色機であるX−Rite938(入射角度0°/反射角度45°)によりD50の標準イルミナントにて測定した。まず、出力画像における測定したいパッチパターンを測定し第1の分光反射率を取得する。次に、前記パッチパターンをラミネート処理することにより鏡面状態を作り出して、再度測定することにより第2の分光反射率を取得する。トナーの表面が鏡面状態の場合、0度で入射した光における表面反射光はすべて0度で反射され、トナー表面で拡散することはない。つまり、上記分光測色機X−Rite938の45°の受光部には表面反射光は受光されず、表面反射光が0である画像の分光反射率を測定することになる。そこで、表面反射光を含んだ第1の分光反射率と、表面反射光を含まない第2の分光反射率を差し引くことで、0度入射/45度反射における表面反射率を取得することができる。
As shown below, accurate color correction is difficult only by referring to the glossiness of the image.
FIG. 3 is a graph showing verification data performed by the present inventors. This verification data represents the relationship between the glossiness and the surface reflectance of an image output by changing the paper type and toner, respectively. The glossiness in the figure was measured at 60 ° using a gloss meter GM-26D manufactured by Murakami Color Research Laboratory. The surface reflectance was measured with a standard illuminant of D50 using X-Rite 938 (incident angle 0 ° / reflection angle 45 °), a spectrocolorimeter manufactured by X-Rite. First, the patch pattern to be measured in the output image is measured to obtain the first spectral reflectance. Next, a mirror surface state is created by laminating the patch pattern, and the second spectral reflectance is obtained by measuring again. When the surface of the toner is in a mirror state, all the surface reflection light in the light incident at 0 degree is reflected at 0 degree and does not diffuse on the toner surface. In other words, the 45 ° light receiving portion of the spectrocolorimeter X-Rite 938 does not receive the surface reflected light, and the spectral reflectance of an image in which the surface reflected light is 0 is measured. Therefore, by subtracting the first spectral reflectance that includes the surface reflected light and the second spectral reflectance that does not include the surface reflected light, the surface reflectance at 0 degree incidence / 45 degree reflection can be acquired. .

上記表面反射率は波長ごとに値を持つ分光データとなっているので、図3の表面反射率は、波長ごとの表面反射率の平均値を表面反射率としてプロットしている。表面反射率は、トナーの内部を通らず、トナー表面で反射される光であるので、分光的な特性は持たず、通常の分光測色計による測定では、測定値はトナー内部からの分光反射率に一様に表面反射率が上乗せされるため、表面反射率は平均値で問題ない。なお、上記のラミネート処理は、パッチパターンに対して無色透明のラミネートシールをパッチに貼ることにより鏡面状態を作成した。   Since the surface reflectance is spectral data having a value for each wavelength, the surface reflectance in FIG. 3 is plotted as an average value of the surface reflectance for each wavelength as the surface reflectance. Since the surface reflectance is light reflected from the toner surface without passing through the inside of the toner, it does not have spectral characteristics, and in the measurement with a normal spectrocolorimeter, the measured value is spectral reflection from the inside of the toner. Since the surface reflectance is uniformly added to the rate, there is no problem with the average value of the surface reflectance. In addition, said lamination process created the mirror surface state by sticking a colorless and transparent laminate seal with respect to a patch pattern to a patch.

図3を見ると、中光沢までは光沢度が大きくなるにつれ表面反射率は小さくなるというおおまかな傾向はあるが、高光沢度ではまったく相関が無く、結果的に表面反射率と光沢度は相関が無いことがわかる。この結果より、紙種やトナーによっては光沢度が高くても表面反射率が大きい場合も存在し、例え光沢度にばらつきがなくても表面反射率のばらつきにより濃度が変化する場合もあり、前述の特許文献1や特許文献2で説明されているような光沢度および不要光成分と色(濃度)の関係を調査したマップから外れた値が生じてしまう画像が形成される可能性が高い。   As shown in FIG. 3, there is a general tendency that the surface reflectance decreases as the glossiness increases to the middle glossiness, but there is no correlation at high glossiness. As a result, the surface reflectance and the glossiness are correlated. It turns out that there is no. As a result, depending on the paper type and toner, there are cases where the surface reflectance is large even if the glossiness is high, and even if there is no variation in the glossiness, the density may change due to variations in the surface reflectance. There is a high possibility that an image in which a value deviating from a map obtained by investigating the relationship between the glossiness and the unnecessary light component and the color (density) as described in Patent Document 1 and Patent Document 2 is formed.

さらに、上記表面反射率が1%異なると、色差および濃度差が2.5以上になる場合も有り、光沢度を参照しただけでは正確な色補正ができないことがわかる。つまり、精度の高い色補正を行うには、光沢度ではなく、通常の観察条件における表面反射率に基づいて、色の補正を行う必要がある。   Further, when the surface reflectance is different by 1%, the color difference and the density difference may be 2.5 or more, and it is understood that accurate color correction cannot be performed only by referring to the glossiness. That is, in order to perform highly accurate color correction, it is necessary to perform color correction based on the surface reflectance under normal observation conditions, not the glossiness.

そこで、本実施形態の画像形成装置では、テストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知し、その検知結果に基づいて画像形成条件を調整している。   Therefore, in the image forming apparatus of the present embodiment, the color of the color image of the test pattern and the amount of surface reflection are detected, and the image forming conditions are adjusted based on the detection result.

次に、上記構成の画像形成装置内に搭載されている、本発明の特徴であるテストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知する検知手段としてのカラーキャリブレーション用画像読み取り部Aの構成とその動作について説明する。   Next, the color calibration image reading unit A serving as a detecting unit that detects the color of the color image of the test pattern and the surface reflected light amount, which is a feature of the present invention, is mounted in the image forming apparatus having the above configuration. The configuration and its operation will be described.

[画像読み取り部Aの構成]
図4は、カラーキャリブレーション用画像読み取り部Aの全体構成の一例を示す概略構成図である。検知対象(画像読み取り対象)の原稿は支持台101に配置できるようになっている。本実施形態ではスキャナ部2の支持台101を利用している。
[Configuration of Image Reading Unit A]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the overall configuration of the color calibration image reading unit A. A document to be detected (image reading target) can be placed on the support base 101. In this embodiment, the support base 101 of the scanner unit 2 is used.

支持台101の上には、光源102が設けられており、その光源102から発せられる光を分光器103で分光させ、分光させた光は、偏光フィルタ(偏光素子)104を通過し、照射光としてトナー109に入射する。光源102としては、キセノンランプやハロゲンランプ、LEDアレイなどを用いることができる。本実施形態ではLEDアレイを用いる。偏向フィルタは図4の矢印M1に示す方向に稼動可能であり、分光器103からの入射光に対して偏向フィルタを入れた状態と入れない状態の2つの状態でトナーに対して入射することが可能である。検知対象(読み取り対象)の画像を照明する照明手段としての照明部は、光源102と分光器103と偏光フィルタ(偏光素子)104とで構成される。トナーからの反射光は、検知対象(読み取り対象)からの反射光を受光する受光手段としての受光部105の前に配置された第1の偏光フィルタ106あるいは第2の偏光フィルタ107を通過し、受光部105で検知される。   A light source 102 is provided on the support base 101, and the light emitted from the light source 102 is dispersed by a spectroscope 103, and the dispersed light passes through a polarizing filter (polarizing element) 104 and is irradiated with light. As shown in FIG. As the light source 102, a xenon lamp, a halogen lamp, an LED array, or the like can be used. In this embodiment, an LED array is used. The deflection filter can be operated in the direction indicated by the arrow M1 in FIG. Is possible. An illuminating unit as an illuminating unit that illuminates a detection target (reading target) image includes a light source 102, a spectroscope 103, and a polarizing filter (polarizing element) 104. The reflected light from the toner passes through the first polarizing filter 106 or the second polarizing filter 107 disposed in front of the light receiving unit 105 as a light receiving means for receiving the reflected light from the detection target (reading target), It is detected by the light receiving unit 105.

なお、本実施形態では、トナーに対して照射光を垂直に入射し、入射光に対して45度の角度の位置に受光部を設置しているが、出力画像に対して観察される角度(照明からの正反射光を避けた角度)であれば問題なく、前記照明部による照明方向(光入射方向)と受光部106による受光方向との間の角度位置の関係は、図4のものに限定されない。   In the present embodiment, the irradiation light is incident on the toner perpendicularly and the light receiving unit is installed at a position of 45 degrees with respect to the incident light. However, the angle observed with respect to the output image ( The angle position relationship between the illumination direction (light incident direction) by the illumination unit and the light reception direction by the light receiving unit 106 is as shown in FIG. It is not limited.

第1の偏光フィルタ106は入射光の偏光方向と同方向であるように配置されており、第2の偏光フィルタ107は入射光の偏光方向とは逆の方向に配置されてある。第1の偏光フィルタ106と第2の偏光フィルタ107は、図4の矢印M2のように稼動できるように配設されている。つまり、偏向フィルタを入れない状態、第1の偏向フィルタ106を入れた状態、第2の偏向フィルタを入れた状態の3段階に変化させることができる。   The first polarizing filter 106 is disposed so as to be in the same direction as the polarization direction of the incident light, and the second polarizing filter 107 is disposed in a direction opposite to the polarization direction of the incident light. The first polarizing filter 106 and the second polarizing filter 107 are arranged so as to operate as indicated by an arrow M2 in FIG. That is, the state can be changed in three stages: a state where no deflection filter is inserted, a state where the first deflection filter 106 is inserted, and a state where the second deflection filter is inserted.

受光部105には例えばフォトダイオードなどを用いる。光源102と分光器103と偏光フィルタ(偏光素子)104とを含む照明部と、受光部105とは、キャリッジ部Bの中に配置される。キャリッジ部Bは、図4の矢印M3のように、主走査方向(記録部材としての用紙が画像形成装置内を搬送する方向)に移動が可能となっている。   For the light receiving unit 105, for example, a photodiode or the like is used. The illumination unit including the light source 102, the spectroscope 103, and the polarization filter (polarization element) 104, and the light receiving unit 105 are arranged in the carriage unit B. The carriage part B can move in the main scanning direction (direction in which a sheet as a recording member is conveyed in the image forming apparatus) as indicated by an arrow M3 in FIG.

支持台101の端には白色基準板108が配置してある。この白色基準板108は、照明部や受光部105の照明光量のばらつきや受光感度のばらつきを調整するための基準板となる。カラーキャリブレーションを行う際は、白色基準板108を計測し、照明部と受光部105のばらつきを調整する。   A white reference plate 108 is disposed at the end of the support base 101. The white reference plate 108 serves as a reference plate for adjusting variations in illumination light quantity and light reception sensitivity of the illumination unit and the light receiving unit 105. When performing color calibration, the white reference plate 108 is measured, and the variation between the illumination unit and the light receiving unit 105 is adjusted.

図5はキャリッジ部Bを下側(底面)から見た図である。上記照明部と受光部105は副走査方向(記録部材としての用紙が画像形成装置内を搬送する方向とは直交する方向)に複数配列されており、アレイ状になっている。上記照明部と受光部105が一次元上に並んだキャリッジ部Bが主走査方向に移動することにより、テストパターン全体のパッチを測定することが可能となる。   FIG. 5 is a view of the carriage part B as viewed from below (bottom face). A plurality of the illuminating units and the light receiving units 105 are arranged in the sub-scanning direction (a direction orthogonal to the direction in which the sheet as the recording member is conveyed in the image forming apparatus) and are in an array. The carriage part B in which the illuminating part and the light receiving part 105 are arranged one-dimensionally moves in the main scanning direction, whereby it is possible to measure a patch of the entire test pattern.

なお、トナーからの分光反射率と表面反射光を検知することができるならば、上記図4,5の構成に制限されることは無く、他の構成でもよい。   Note that the configuration shown in FIGS. 4 and 5 is not limited as long as the spectral reflectance and surface reflected light from the toner can be detected, and other configurations may be used.

[色補正処理方法]
次に、上記構成のカラーキャリブレーション用画像読み取り部Aの検知結果を用いた色補正処理について説明する。
図6は、本実施形態の画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すブロック図である。まず、色補正を行うために予め基準となるテストパターンとしての基準階調パッチを作成しておく。この基準階調パッチ(テストパターン)の信号200を入力画像とする。次に、階調補正用変換ルックアップテーブル(以下「変換LUT」という。)201に基づき画像処理がなされ、電子写真プロセス202を通して用紙上にトナーが転写された画像が形成される。用紙にトナーを定着させるために、定着203において用紙にトナーが定着され、出力画像204として出力される。次に、画像読み取り部Aにより、各基準階調パッチの色度成分と表面反射成分とが検出され、その検出結果に基づいて目標とする階調性との偏差がなくなるように、変換LUT201の書き換えと、定着部46による定着条件の補正とが実施される。
[Color correction processing method]
Next, color correction processing using the detection result of the color calibration image reading unit A configured as described above will be described.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the flow of color correction processing in the image forming apparatus of the present embodiment. First, in order to perform color correction, a reference gradation patch as a reference test pattern is created in advance. This reference tone patch (test pattern) signal 200 is used as an input image. Next, image processing is performed based on a gradation correction conversion lookup table (hereinafter referred to as “conversion LUT”) 201, and an image in which toner is transferred onto a sheet through an electrophotographic process 202 is formed. In order to fix the toner on the paper, the toner is fixed on the paper in the fixing 203 and output as an output image 204. Next, the image reading unit A detects the chromaticity component and the surface reflection component of each reference gradation patch, and based on the detection result, the deviation of the target gradation is eliminated. Rewriting and correction of fixing conditions by the fixing unit 46 are performed.

図7は、本実施形態の画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
STEP1:カラーキャリブレーションを開始するために、ユーザが基準となるテストパターンである階調補正用チャート(テストチャート)を出力する。同時に、画像読み取り部Aにおいて、照明部と受光部にある偏向フィルタが稼動し、照明部と受光部ともに偏向フィルタが入っていない状態にさせ、図4の白色基準版105を計測し、照明光ばらつきと、受光感度ばらつきを調整する。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of color correction processing in the image forming apparatus of the present embodiment.
STEP 1: In order to start color calibration, a gradation correction chart (test chart), which is a test pattern serving as a reference by the user, is output. At the same time, in the image reading unit A, the deflection filters in the illumination unit and the light receiving unit are operated so that neither the illumination unit nor the light receiving unit is in the state in which the deflection filter is included, and the white reference plate 105 in FIG. Adjust the variation and the variation in light receiving sensitivity.

STEP2:次に、出力されたテストチャートを画像読み取り部Aに配置し、チャート内の各パッチを検知する。まずは、表面反射成分の影響を除いたパッチの分光反射率の測定を行う。表面反射成分の影響を除くために、照明部の偏光素子は例えばP偏光に、そのときの受光側の偏光素子は照明部の偏光素子と偏光方向が直交する方向(S偏光)となるように、各偏光フィルタが移動する。そして、画像読み取り部Aにより、各パッチの分光反射率を取得する。ここで、測定したパッチの分光反射率をRps(λ)とする。λは波長である。キャリッジ部Bが副走査方向に移動していき、テストパターン上のパッチを順次検知していき、パッチごとにRps(λ)を計測していく。   STEP 2: Next, the output test chart is arranged in the image reading unit A, and each patch in the chart is detected. First, the spectral reflectance of the patch excluding the influence of the surface reflection component is measured. In order to eliminate the influence of the surface reflection component, the polarizing element of the illumination unit is, for example, P-polarized light, and the polarizing element on the light receiving side at that time is in a direction (S-polarized light) perpendicular to the polarizing element of the illumination unit. Each polarizing filter moves. Then, the spectral reflectance of each patch is acquired by the image reading unit A. Here, the measured spectral reflectance of the patch is Rps (λ). λ is a wavelength. The carriage part B moves in the sub-scanning direction, the patches on the test pattern are sequentially detected, and Rps (λ) is measured for each patch.

STEP3:次に、再度チャート内の各パッチを検知する。このSTEP3では、表面反射成分を計算するためのデータを取得する。照明部の偏光フィルタが例えばP偏光であれば、受光側の偏光フィルタは同じ偏光方向であるP偏光となるように各偏光フィルタを移動させる。この状態で再度テストパターン上のパッチを読み取る。このときの分光反射率をRppとする。そして、STEP2と同様に、キャリッジ部Bが副走査方向に移動していき、テストパターン上のパッチを順次検知していき、パッチごとにRpp(λ)を計測していく。   STEP 3: Next, each patch in the chart is detected again. In STEP 3, data for calculating the surface reflection component is acquired. If the polarizing filter of the illumination unit is, for example, P-polarized light, each polarizing filter is moved so that the polarizing filter on the light receiving side becomes P-polarized light having the same polarization direction. In this state, the patch on the test pattern is read again. The spectral reflectance at this time is Rpp. Then, as in STEP 2, the carriage part B moves in the sub-scanning direction, the patches on the test pattern are sequentially detected, and Rpp (λ) is measured for each patch.

STEP4:次に、上記STEP2とSTEP3で取得した、Rps(λ)とRpp(λ)を用いて、表面反射成分を取得する。この表面反射成分の具体的な算出は、例えば次に示す方法で行う。Rpp(λ)は表面反射成分とトナー内部からの反射光におけるP偏光成分を含み、Rps(λ)はトナー内部からの反射光におけるS偏光成分のみを含む。通常、P偏光とS偏光の光強度は等しいと考えてよく、また照明部に偏光フィルタを通過した光は通過前の半分となる。よって、トナーの表面反射成分の分光反射率S(λ)とすると、S(λ)は次の(式1)で算出できる。   STEP 4: Next, a surface reflection component is acquired using Rps (λ) and Rpp (λ) acquired in STEP 2 and STEP 3 above. The specific calculation of the surface reflection component is performed by the following method, for example. Rpp (λ) includes a surface reflection component and a P-polarized component in the reflected light from the inside of the toner, and Rps (λ) includes only an S-polarized component in the reflected light from the inside of the toner. Usually, the light intensity of P-polarized light and S-polarized light may be considered to be equal, and the light that has passed through the polarizing filter in the illumination unit is half that before passing. Therefore, assuming that the spectral reflectance S (λ) of the surface reflection component of the toner, S (λ) can be calculated by the following (Equation 1).

S(λ)=2・(Rpp(λ)−Rps(λ)) ・・・(式1)   S (λ) = 2 · (Rpp (λ) −Rps (λ)) (Equation 1)

表面反射光成分はトナーの表面で反射するために分光特性を持たず、各波長における反射率は一様であるので、ここではS(λ)の波長ごとの反射率を可視波長域で平均した値を表面反射率Sと定義しなおす。   Since the surface reflected light component is reflected on the surface of the toner and has no spectral characteristics, and the reflectance at each wavelength is uniform, the reflectance for each wavelength of S (λ) is averaged in the visible wavelength range. The value is redefined as the surface reflectance S.

STEP5&5’:次に、例えば画像形成装置の設計の段階で決めた目標とする表面反射光量と分光反射率あるいは分光反射率から変換したIDやL*a*b*などに対する変動量を計算する。ここで、「ID」とはISOで規定された画像の濃度を示すものである。また、「L*a*b*」とは、CIE(国際照明委員会)が標準化した色を表す指標であり、人間に感じる知覚的な色の差を示している。前記IDとL*a*b*を測定するための測定条件は、ISOやCIEで規定されているが、本実施形態では、便宜上、前記測定条件の規定に制限することは無く測定された分光反射率から、IDとL*a*b*を算出し、変動量を求める。   STEP 5 & 5 ′: Next, for example, the target surface reflection light quantity determined in the design stage of the image forming apparatus and the spectral reflectance, or the fluctuation amount with respect to ID or L * a * b * converted from the spectral reflectance are calculated. Here, “ID” indicates the density of an image defined by ISO. “L * a * b *” is an index representing a color standardized by the CIE (International Commission on Illumination), and indicates a perceptual color difference perceived by humans. The measurement conditions for measuring the ID and L * a * b * are defined by ISO or CIE, but in this embodiment, for the sake of convenience, the measured spectrum is not limited to the definition of the measurement conditions. From the reflectance, ID and L * a * b * are calculated, and the fluctuation amount is obtained.

STEP6&6’:次に、上記の変動を補正するために変換LUT201を修正し、ガンマ補正を調整する。Rps(λ)は表面状態の影響によらない、つまり定着のばらつきに影響されない色度値であるので、変換LUT201の修正を行うのはRps(λ)の値を利用する。つまり、トナー付着量のばらつきを修正することになる。また、Rps(λ)は、照明部の偏光フィルタ104により、入射光量が半分になり、さらに、表面反射光を除いたトナー内部からの反射光のP偏光成分がカットされているので、変換LUT201の修正を行うときは、次の(式2)により算出したRt(λ)に基づいて修正を行う。   STEP 6 & 6 ′: Next, the conversion LUT 201 is corrected to correct the above-described fluctuation, and the gamma correction is adjusted. Since Rps (λ) is a chromaticity value that does not depend on the influence of the surface state, that is, is not affected by variations in fixing, the value of Rps (λ) is used to correct the conversion LUT 201. That is, the variation in the toner adhesion amount is corrected. Further, Rps (λ) is halved by the polarization filter 104 of the illumination unit, and the P-polarized component of the reflected light from inside the toner excluding the surface reflected light is cut, so that the conversion LUT 201 Is corrected based on Rt (λ) calculated by the following (Equation 2).

Rt(λ)=4・Rps(λ) ・・・(式2)   Rt (λ) = 4 · Rps (λ) (Formula 2)

ここでは、Rt(λ)の値からIDに変換した値「IDt」を用いてカラーキャリブレーションを行うことにするが、例えば目標とする分光反射率からの波長ごとの反射率の差に基づいて、色の変動量を補正する方法でも構わない。一方、前述の(式1)に示すS(λ)はトナー付着量によらない表面反射成分のみの反射を表しているので、S(λ)の値を用いて定着条件を修正する。   Here, color calibration is performed using the value “IDt” converted from the value of Rt (λ) to ID. For example, based on the difference in reflectance for each wavelength from the target spectral reflectance. Alternatively, a method of correcting the color variation amount may be used. On the other hand, since S (λ) shown in the above (Expression 1) represents reflection of only the surface reflection component regardless of the toner adhesion amount, the fixing condition is corrected using the value of S (λ).

次に、変換LUT201の修正について説明する。
図8中の(1)はプリンタの現状のγ特性を示すもので、プリンタγ変換回路の出力(γOUT)があるレベルのときに作像した画像を画像読み取り部AでIDtを読み取ったときの値(VSCN[現])の関係を示している。
図9はプリンタγ特性の現状値を検知するためのテストパターンの例を示している。A4判の用紙の中央部に、地肌からベタまで7段階のパッチが作像されている。
Next, correction of the conversion LUT 201 will be described.
(1) in FIG. 8 shows the current γ characteristic of the printer. When the output (γOUT) of the printer γ conversion circuit is at a certain level, the image reading unit A reads IDt. The relationship between values (VSCN [current]) is shown.
FIG. 9 shows an example of a test pattern for detecting the current value of the printer γ characteristic. Seven levels of patches from the background to the solid are imaged at the center of the A4-size paper.

画像読み取り部Aは、支持台101に置かれたテストパターンの各パッチの"IDt"を取得することにより、図8の(1)中の丸印でプロットされたデータを得る。このデータを基にして、3次スプライン関数や簡単には直線近似法などの方法を用いて、出力レベルに対する濃淡データを知ることができる。   The image reading unit A obtains “IDt” of each patch of the test pattern placed on the support base 101, thereby obtaining data plotted by circles in (1) of FIG. Based on this data, the gray level data for the output level can be known by using a method such as a cubic spline function or simply a linear approximation method.

図8の(3)はプリンタγ特性の目標値である。これはプリンタγ変換回路へ入力されるレベル(γIN)と、その出力パターンの画像読み取り部Aによる読み取り値(VSCN[標])の関係を示している。ここで、読み取り値は、標準的な特性の読取装置によるデータを用いている。図8の(2)は画像読み取り部Aのγ特性の機差を補正するためのカーブである。目標とする調整精度に対し、機差が小さければこのカーブは恒等変換を示す直線となる。   (3) in FIG. 8 is a target value of the printer γ characteristic. This shows the relationship between the level (γIN) input to the printer γ conversion circuit and the read value (VSCN [standard]) of the output pattern by the image reading unit A. Here, the reading value uses data by a reading device having a standard characteristic. (2) in FIG. 8 is a curve for correcting the machine difference of the γ characteristic of the image reading unit A. If the machine difference is small with respect to the target adjustment accuracy, this curve becomes a straight line indicating identity transformation.

以上、図8の(1)〜(3)の特性を基にして、図8の(4)のプリンタγ補正カーブを得ることができる。このプリンタγ補正データをもとにγ変換用テーブル(LUT)を更新し、プリンタγ変換回路に設定することで、図8の(3)に示す所望のプリンタγ特性に調整することができる。   As described above, the printer γ correction curve shown in (4) of FIG. 8 can be obtained based on the characteristics (1) to (3) shown in FIG. By updating the γ conversion table (LUT) based on the printer γ correction data and setting it in the printer γ conversion circuit, the desired printer γ characteristics shown in (3) of FIG. 8 can be adjusted.

次に、定着条件の補正について説明する。
例えば1次色ベタパッチの"IDt"が目標とする表面反射成分より大きい場合は、トナー表面の拡散光が大きい、つまり凹凸が大きいといえる。その場合は、凹凸を小さくするために、定着速度を減少したり、定着温度および定着圧の増加により、表面反射成分を目標値に近づけるための定着条件の補正を行う。
Next, correction of fixing conditions will be described.
For example, when “IDt” of the primary color solid patch is larger than the target surface reflection component, it can be said that the diffused light on the toner surface is large, that is, the unevenness is large. In that case, in order to reduce the unevenness, the fixing condition is corrected so that the surface reflection component approaches the target value by decreasing the fixing speed or increasing the fixing temperature and the fixing pressure.

以上、説明したとおり、第1の実施形態によれば、テストパターンの色の検知結果だけでなく、色に影響する表面反射成分の検知結果に基づいて、階調性を補正するので、従来よりも精度の高いカラーキャリブレーションが可能であるだけではなく、定着条件も修正することで、安定した画像を出力することができる画像形成装置を提供できる。   As described above, according to the first embodiment, the gradation is corrected based on the detection result of the surface reflection component affecting the color as well as the detection result of the color of the test pattern. In addition, it is possible to provide an image forming apparatus capable of outputting a stable image by correcting not only the high-precision color calibration but also the fixing conditions.

〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置における色補正について説明する。
図10は、本実施形態に係る画像形成装置の画像読み取り部の全体構成の一例を示す概略構成図である。なお、画像形成装置の全体構成については上記実施形態1と共通するので、説明を省略する。上記実施形態1では、色検知と表面反射光を検知するために、テストパターンを2回走査する必要があったが、本実施形態2では図10に示すように、第一の受光部105と第2の受光部110を配置することで、一度の走査で、カラーキャリブレーションが可能となる。
[Second Embodiment]
Next, color correction in the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the overall configuration of the image reading unit of the image forming apparatus according to the present embodiment. The overall configuration of the image forming apparatus is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. In the first embodiment, it is necessary to scan the test pattern twice in order to detect the color detection and the surface reflection light. In the second embodiment, as shown in FIG. By arranging the second light receiving unit 110, color calibration can be performed by a single scan.

図10において、キャリッジ部Cの第1の受光部105と第2の受光部110の前方にはそれぞれ、第1の偏光フィルタ106と第2の偏光フィルタ107とが配置されている。光源102と分光器103は2つの受光部105、110の中心に配置されている。第1の偏光フィルタ106は、その偏光方向が照明部の偏光フィルタ104の偏光方向と同じになるように配置されている。また、第2の偏光フィルタ107は、その偏光方向が第1の偏光フィルタ106の偏光方向とは逆となるように配置されている。その他の構成は、上記第1の実施形態と同様であるので、説明は省略する。   In FIG. 10, a first polarizing filter 106 and a second polarizing filter 107 are arranged in front of the first light receiving unit 105 and the second light receiving unit 110 of the carriage unit C, respectively. The light source 102 and the spectroscope 103 are arranged at the center of the two light receiving units 105 and 110. The first polarizing filter 106 is arranged so that the polarization direction thereof is the same as the polarization direction of the polarizing filter 104 of the illumination unit. The second polarizing filter 107 is arranged so that the polarization direction is opposite to the polarization direction of the first polarizing filter 106. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.

図11は、図10のキャリッジ部Cを下から見上げた画像読み取り部の底面を示す説明図である。このキャリッジ部Cは、第1の実施形態で示した図5のキャリッジ部Bに、ライン状に並んだ受光センサ群が1列追加された形となる。   FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating the bottom surface of the image reading unit when the carriage unit C of FIG. 10 is viewed from below. The carriage portion C has a shape in which a line of light receiving sensor groups arranged in a line is added to the carriage portion B of FIG. 5 shown in the first embodiment.

図12は、本実施形態に係る画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
STEP1は上記第1の実施形態と同じであるが、テストパターンのパッチに対して、表面反射光を除いたトナーからの反射光Rps(λ)を測定するSTEP3と、表面反射光を算出するために必要なRpp(λ)を測定するSTEP2とが、同時に行われる。
上記STEP3及びSTEP2を同時に行う動作により、一度の走査のみで色補正処理が可能となる。STEP4以降の動作処理については、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of the flow of color correction processing in the image forming apparatus according to the present embodiment.
STEP 1 is the same as in the first embodiment, but for the test pattern patch, STEP 3 for measuring the reflected light Rps (λ) from the toner excluding the surface reflected light, and for calculating the surface reflected light. STEP 2 for measuring Rpp (λ) necessary for the above is simultaneously performed.
By performing the above STEP 3 and STEP 2 simultaneously, it is possible to perform color correction processing with only one scan. Since the operation processing after STEP 4 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

以上、第2の実施形態によれば、第1の実施形態のように色検知と表面反射光検知を行うために2回テストパターンを走査する必要が無く、1回の走査でカラーキャリブレーションが行えるので、カラーキャリブレーションの実行時間の短縮化が可能となり、ユーザを待たせることなく、従来よりも精度の高いカラーキャリブレーションシステムを備えた画像形成装置を提供することができる。   As described above, according to the second embodiment, there is no need to scan the test pattern twice in order to perform color detection and surface reflected light detection as in the first embodiment, and color calibration can be performed by one scan. Therefore, it is possible to shorten the execution time of color calibration, and it is possible to provide an image forming apparatus including a color calibration system with higher accuracy than before without waiting for the user.

〔第3の実施形態〕
図13は、本発明の第3の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。なお、図13の画像形成装置の全体構成において、上記実施形態1と共通する部分については、同じ符号を付し、説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the overall configuration of the image forming apparatus in FIG. 13, portions common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図13に示すように、第3の実施形態では、色検知部と表面反射成分検知部が備えられた画像読み取り部が、定着部46の用紙搬送方向下流側に設置されている。本実施形態の画像読み取り部を構成するキャリッジ部Dは、上記第2の実施形態で説明した図10のキャリッジ部Cを有する構成とほぼ同じである。ただし、本実施形態の画像読み取り部(キャリッジ部)Dは、図10のキャリッジ部Cとは異なり、テストパターンのパッチを走査して検知するために稼動することは無く、画像読み取り部(キャリッジ部)Dは定着部46の用紙搬送方向下流側に固定されている。   As shown in FIG. 13, in the third embodiment, an image reading unit including a color detection unit and a surface reflection component detection unit is installed on the downstream side of the fixing unit 46 in the sheet conveyance direction. The carriage part D constituting the image reading part of this embodiment is almost the same as the structure having the carriage part C of FIG. 10 described in the second embodiment. However, unlike the carriage unit C in FIG. 10, the image reading unit (carriage unit) D of the present embodiment does not operate for scanning and detecting patches of the test pattern, and the image reading unit (carriage unit). ) D is fixed downstream of the fixing unit 46 in the sheet conveying direction.

画像読み取り部(キャリッジ部)Dによる検知は、用紙の搬送に応じて、順次テストパターンのパッチを計測していくように行われる。色検知、表面反射光成分検知および色補正処理の方法は上記第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。   Detection by the image reading unit (carriage unit) D is performed so that the test pattern patches are sequentially measured in accordance with the conveyance of the sheet. Since the methods of color detection, surface reflected light component detection, and color correction processing are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

この第3の実施形態では、例えば定期的にテストチャートを自動的に画像形成装置が出力し、カラーキャリブレーションを行えるような制御を加えてもよい。   In the third embodiment, for example, control may be added so that the image forming apparatus automatically outputs a test chart periodically to perform color calibration.

第3の実施形態によれば、ユーザが第1の実施形態のように画像読み取り部Aにテストパターンを配置させなくても、自動的に画像形成装置内部で処理がなされ、色補正が行われることで、簡便に精度の高いカラーキャリブレーションを行うことができる。   According to the third embodiment, even if the user does not place a test pattern in the image reading unit A as in the first embodiment, the process is automatically performed inside the image forming apparatus and color correction is performed. Thus, color calibration can be easily performed with high accuracy.

〔第4の実施形態〕
上記第1〜第3の実施形態においては、図2のスキャナ部2とは独立したテストパターンの画像を読み取る検知手段としての画像読み取り部を備えた画像形成装置について説明したが、第4の実施形態の画像形成装置では、原稿の複写画像を形成するためのスキャナ部を利用して、テストパターンの色検知と表面反射光検知を行うことができる。
[Fourth Embodiment]
In the first to third embodiments, the image forming apparatus including the image reading unit as the detection unit that reads the image of the test pattern independent of the scanner unit 2 in FIG. 2 has been described. In the image forming apparatus of the embodiment, it is possible to detect the color of the test pattern and detect the surface reflected light by using a scanner unit for forming a copy image of the document.

図14は、本発明の第4の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。なお、図14の画像形成装置の全体構成において、上記実施形態1と共通する部分については、同じ符号を付し、説明を省略する。図14のスキャナ部Eにおいてユーザが複写したい原稿を置き、スキャンを行うと、複製画像が形成され出力される。   FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In the overall configuration of the image forming apparatus in FIG. 14, the same reference numerals are given to portions common to the first embodiment, and description thereof is omitted. When the user places a document to be copied and scans in the scanner section E of FIG. 14, a duplicate image is formed and output.

図15は、同画像形成装置のスキャナ部の全体構成の一例を示す概略構成図である。本実施形態の画像形成装置においてカラーキャリブレーションを行う場合、図15の光源102から照射光が発する。光源102としては例えばハロゲンランプや白色LEDアレイなどを用いる。光源102から発せられた光は矢印M4の方向に稼動可能な偏光フィルタ104を通過し、支持台101に支持されたテストパターン上のトナーに照射される。テストパターン上のトナーで反射した光は矢印M5の方向に稼動可能な偏光フィルタ106を通過し、ミラー301でそれぞれ反射され、結像レンズ302で縮小画像が形成され、受光部303で受光される。受光部303はカラーCCDを用いる。   FIG. 15 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the overall configuration of the scanner unit of the image forming apparatus. When color calibration is performed in the image forming apparatus of the present embodiment, irradiation light is emitted from the light source 102 in FIG. For example, a halogen lamp or a white LED array is used as the light source 102. The light emitted from the light source 102 passes through the polarizing filter 104 operable in the direction of the arrow M4, and is irradiated onto the toner on the test pattern supported by the support base 101. The light reflected by the toner on the test pattern passes through the polarizing filter 106 operable in the direction of the arrow M5, is reflected by the mirror 301, forms a reduced image by the imaging lens 302, and is received by the light receiving unit 303. . The light receiving unit 303 uses a color CCD.

一方、カラーキャリブレーションを行わない場合、つまり、原稿の複写画像を形成する場合は、偏光フィルタ104、106は、照明から受光までの光路の範囲外に移動している状態にさせる。これにより、偏光のない原稿からの反射光を得ることができる。原稿の複写画像を形成する技術は従来と同じ技術を用いることができるため、ここでは説明を省略する。上記光源102や偏光フィルタ104を有する照明部及び受光部303などはキャリッジ部Fに配置されている。キャリッジ部Fは矢印M6の方向に稼動可能であり、稼動しながら原稿を読み取っていく。   On the other hand, when color calibration is not performed, that is, when a copy image of an original is formed, the polarization filters 104 and 106 are moved out of the optical path from illumination to light reception. As a result, it is possible to obtain reflected light from an unpolarized document. Since a technique for forming a copy image of a document can be the same as the conventional technique, the description thereof is omitted here. The illumination unit having the light source 102 and the polarization filter 104, the light receiving unit 303, and the like are arranged in the carriage unit F. The carriage unit F can be operated in the direction of the arrow M6, and reads a document while operating.

図16は、本実施形態に係る画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
STEP1:まず、偏光フィルタが光路外に配置している状態で、白色基準板108の反射光を撮影し、光源102のばらつきに対してのシェーディング補正と、受光部303のホワイトバランスの調整を行う。次に、テストパターンが用紙に出力され、その用紙を支持台101の上に置き、色補正処理が開始する。
FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of the flow of color correction processing in the image forming apparatus according to the present embodiment.
STEP 1: First, the reflected light of the white reference plate 108 is photographed in a state where the polarizing filter is disposed outside the optical path, and shading correction for variations in the light source 102 and white balance adjustment of the light receiving unit 303 are performed. . Next, the test pattern is output on a sheet, the sheet is placed on the support base 101, and the color correction process is started.

STEP2:出力された用紙上のテストチャートを画像読み取り部Eに配置し、画像読み取り部Eにより、テストチャート内の各パッチを検知する。まずは、表面反射成分の影響を除いたパッチの反射率の測定を行う。表面反射成分の影響を除くために、照明部の偏光素子(偏光フィルタ)104は例えばP偏光になり、そのときの反射光側の偏光素子(偏光フィルタ)106は、照明部の偏光素子(偏光フィルタ)104と偏光方向が直交する方向(S偏光)となるように、各偏光フィルタ104、106が移動する。次に、画像読み取り部Eにより、テストチャート内の各パッチについて反射光の信号値を取得する。ここで、測定したパッチの反射光の輝度値について、レッドチャンネルの輝度値はRps、グリーンチャンネルはGps、ブルーチャンネルはBpsとする。画像読み取り部Eのキャリッジ部Fが副走査方向に移動していき、テストパターン上のパッチを順次検知していき、パッチごとにRps、Gps、Bpsを計測していく。   STEP 2: The output test chart on the paper is placed in the image reading unit E, and the image reading unit E detects each patch in the test chart. First, the reflectance of the patch is measured without the influence of the surface reflection component. In order to eliminate the influence of the surface reflection component, the polarization element (polarization filter) 104 of the illumination unit is, for example, P-polarized light, and the polarization element (polarization filter) 106 on the reflected light side at this time is the polarization element (polarization filter) of the illumination unit. The polarization filters 104 and 106 are moved so that the polarization direction is orthogonal to the filter 104) (S-polarized light). Next, the image reading unit E acquires the signal value of the reflected light for each patch in the test chart. Here, regarding the measured brightness value of the reflected light of the patch, the brightness value of the red channel is Rps, the green channel is Gps, and the blue channel is Bps. The carriage unit F of the image reading unit E moves in the sub-scanning direction, sequentially detects patches on the test pattern, and measures Rps, Gps, and Bps for each patch.

STEP3:次に、再度テストチャート内の各パッチを検知する。このSTEP3では表面反射成分を計算するためのデータを取得する。照明部の偏光フィルタ104が例えばP偏光であれば、反射光側の偏光フィルタ106は同じ偏光方向であるP偏光となるように、各偏光フィルタ104、106を移動させる。この状態で再度テストパターン上のパッチを読み取る。ここでは、レッドチャンネルとグリーンチャンネルとブルーチャンネルのすべてのチャンネルの輝度値を読み取る必要は無く、グリーンのチャンネルのみを読み取る。このときの反射光の輝度値をGppとする。そして、上記STEP2と同様に、キャリッジ部Fが副走査方向に移動していき、テストパターン上のパッチを順次検知していき、パッチごとにGppを計測していく。   STEP 3: Next, each patch in the test chart is detected again. In STEP 3, data for calculating the surface reflection component is acquired. If the polarizing filter 104 of the illumination unit is, for example, P-polarized light, the polarizing filters 104 and 106 are moved so that the polarizing filter 106 on the reflected light side becomes P-polarized light having the same polarization direction. In this state, the patch on the test pattern is read again. Here, it is not necessary to read the luminance values of all the channels of the red channel, the green channel, and the blue channel, and only the green channel is read. The brightness value of the reflected light at this time is Gpp. Then, as in STEP 2, the carriage unit F moves in the sub-scanning direction, the patches on the test pattern are sequentially detected, and Gpp is measured for each patch.

STEP4:上記STEP2とSTEP3で取得した、GpsとGppを用いて、表面反射成分を取得する。グリーンチャンネルにおける表面反射成分をGsとすると、Gpp(λ)は表面反射成分と、トナーからの反射光におけるP偏光成分を含み、Gpsはトナー内部からの反射光におけるS偏光成分のみを含むので、Gsは、次の(式3)で算出できる。   STEP 4: A surface reflection component is acquired using Gps and Gpp acquired in STEP 2 and STEP 3 above. If the surface reflection component in the green channel is Gs, Gpp (λ) includes the surface reflection component and the P-polarized component in the reflected light from the toner, and Gps includes only the S-polarized component in the reflected light from the toner. Gs can be calculated by the following (Formula 3).

Gs=2・(Gpp−Gps) ・・・(式3)   Gs = 2 · (Gpp−Gps) (Formula 3)

次に、次の(式4)を用いてGsから表面反射率Sを求める。ここで、αとβは係数であり、予めGsとSの関係を直線回帰により求めておく。   Next, the surface reflectance S is obtained from Gs using the following (formula 4). Here, α and β are coefficients, and the relationship between Gs and S is obtained in advance by linear regression.

S=α・Gs+β ・・・(式4)   S = α · Gs + β (Formula 4)

STEP5&5’:次に、例えば画像形成装置の設計の段階で決めた目標とする表面反射光量とR,G,B値から変換したID(画像濃度)やL*a*b*などに対する変動量を計算し、変動を補正するために変換LUTを修正しガンマ補正を調整する。また、定着条件についても調整する。Rps、Gps、Bpsは表面状態の影響によらない、つまり定着のばらつきに影響されない色度値であるので、変換LUTの修正を行うのはRps、Gps、Bpsの値を利用する。つまり、付着量のばらつきを修正することになる。Rps、Gps、Bpsは、照明部の偏光フィルタ104により、入射光量が半分になり、さらに、表面反射光を除いたトナー内部からの反射光のP偏光成分がカットされているので、変換LUTの修正を行うときは、次の3つの式からなる(式5)により算出したR'ps、G'ps、B'psに基づいて修正を行う。   STEP 5 & 5 ′: Next, for example, the target surface reflection light quantity determined in the design stage of the image forming apparatus and the variation amount with respect to ID (image density) converted from R, G, B values, L * a * b *, and the like. Calculate and adjust the conversion LUT and adjust the gamma correction to correct for variations. Also, the fixing conditions are adjusted. Since Rps, Gps, and Bps are chromaticity values that do not depend on the influence of the surface state, that is, are not affected by variations in fixing, the values of Rps, Gps, and Bps are used to correct the conversion LUT. That is, the variation in the adhesion amount is corrected. In Rps, Gps, and Bps, the amount of incident light is halved by the polarizing filter 104 of the illumination unit, and the P-polarized component of the reflected light from the inside of the toner excluding the surface reflected light is cut. When the correction is performed, the correction is performed based on R′ps, G′ps, and B′ps calculated by the following three formulas (Formula 5).

R’ps=4・Rps, G’ps=4・Gps, B’ps=4・Bps ・・(式5) R′ps = 4 · Rps, G′ps = 4 · Gps, B′ps = 4 · Bps (Equation 5)

ここでは、R’ps、G’ps、B’psの値からIDにそれぞれ変換した値"IDt"を用いてカラーキャリブレーションを行うことにする。一方、Sは付着量によらない表面反射成分のみの反射を表しているので、Sの値を用いて定着条件を修正する。以降のSTEPは第1の実施形態と同様なので省略する。   Here, color calibration is performed using values “IDt” converted from ID values of R′ps, G′ps, and B′ps, respectively. On the other hand, since S represents reflection of only the surface reflection component regardless of the amount of adhesion, the fixing condition is corrected using the value of S. Subsequent STEPs are the same as those in the first embodiment, and will be omitted.

第4の実施形態によれば、スキャナ部とカラーキャリブレーション補正用の画像読み取り部を独立して備えなくても、共通のスキャナ部で、原稿の複写とカラーキャリブレーションを両方行うことができる。従って、従来よりも高精度なカラーキャリブレーションが行えるだけではなく、装置の低コスト化を図ることができる。   According to the fourth embodiment, it is possible to perform both copying of a document and color calibration with a common scanner unit, without providing a scanner unit and an image reading unit for color calibration correction independently. Therefore, not only can the color calibration be performed with higher accuracy than before, but also the cost of the apparatus can be reduced.

以上、上記各実施形態によれば、所定のテストパターンのカラー画像を形成して記録部材としての用紙に出力し、その用紙に出力されたテストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知する。このテストパターンのカラー画像の色の検知結果が所定の色になり、かつ、テストパターンのカラー画像の表面反射光量の検知結果が所定の光量になるように、画像形成部3の画像形成条件を調整することができる。すなわち、(1)用紙上のテストパターンにおけるトナー付着量の変動量を取得し、その変動量に基づいてトナー付着量を補正する制御と、(2)用紙上のテストパターンにおけるトナーの表面反射光量の変動量を取得し、その変動量に基づいて表面反射光量を補正する制御の、両方の補正制御が可能になる。従って、カラー画像の表面反射光量を含めた精度の高い色補正を行うことができる。
また、上記各実施形態において、前記検知手段としての画像読み取り部は、テストパターンの画像の分光反射率を検知することにより、テストパターンの表面反射率を様々な波長で検知することができる。これにより、色の補正をするための必要な情報を取得できるだけでなく、その検知結果から三刺激値であるXYZやIDやL*a*b*などといった、色度値への変換が可能となり、従来の色処理技術を転用することが容易になる。
また、上記実施形態において、前記検知手段としての画像読み取り部は、検知対象の画像を照明する照明手段としての照明部(光源102、分光器103)と、検知対象からの反射光を受光する受光手段としての受光部105とを備え、照明部は、その照明光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子104を有し、受光部105は、その受光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子106を有するように構成することができる。この場合は、照明部の偏光素子104の偏光方向と受光部105の偏光素子106の偏光方向とを切り換えながら、検知対象の画像からの反射光を検知することにより、トナー内部からの反射光の成分を分離し、トナーの表面反射成分のみを検知することができる。
また、上記実施形態において、前記検知手段としての画像読み取り部は、検知対象の画像を照明する照明手段としての照明部(光源102、分光器103)と、検知対象からの反射光を受光する受光手段としての2つの受光部105、110とを備え、照明部は、その照明光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子104を有し、一方の受光部105は、その受光の光路に、照明光の光路の偏光素子104に対して偏光方向が同方向の偏光素子106を有し、他方の受光部110は、その受光の光路に、照明光の光路の偏光素子104に対して偏光方向が直交する方向の偏光素子107を有するように構成することができる。この場合も、照明部の偏光素子104の偏光方向と受光部105の偏光素子106の偏光方向とを切り換えながら、検知対象の画像からの反射光を検知することにより、トナー内部からの反射光の成分を分離し、トナーの表面反射成分のみを検知することができる。また、この場合は、2つの受光部105、110を備える画像読み取り部のキャリッジCが1回の走査(読み取り)移動だけで、色度値と表面反射率を取得することが可能となり、カラーキャリブレーションの補正処理の時間の短縮が可能となる。
また、上記実施形態において、前記表面反射光量は、照明部の偏光素子104の偏光方向と受光部の偏光素子106の偏光方向とが同方向の条件で検知された光量から、照明部の偏光素子104の偏光方向と受光部の偏光素子106(107)の偏光方向とが直交する方向の条件で検知された光量を差し引いた値に基づいて算出される。このように算出した表面反射光量により、人間の色の見え方に影響するトナーの表面反射成分のみの分光反射率を取得することができる。また、この表面反射率は、テストパターンの色を観察するときの幾何学条件と同様の条件で取得した分光反射率から求めるので、60度光沢度といった通常の人間の画像の観察条件とは異なる反射率ではなく、直接色の見えに影響する表面反射光の分光反射率が取得可能となる。
また、上記実施形態において、画像形成条件の調整は、階調の補正のためのγ補正の調整を含むことにより、画像形成装置内で帯電、現像、転写といった各モジュールにおいて、適正な付着量が紙上に転写されるように付着量制御が行われることにより、表面反射光量のばらつきに依存しない色の補正が可能となる。
また、上記実施形態において、前記検知手段としての画像読み取り部を、定着部46の用紙搬送方向下流側に配置することにより、ユーザがカラーキャリブレーションを行う場合に、出力したテストパターンを画像読み取り部に移動させなくても、自動的に画像形成装置内でテストパターンを読み取ることができ、ユーザの行う作業を軽減することができる。
また、上記実施形態において、前記検知手段としての画像読み取り部で検知された表面反射光量に基づいて定着部46の定着条件を調整することにより、従来の画像形成装置で使用される定着部46の構成のままで、上記定着条件を調整するだけで表面反射光量の変動を抑えることが可能となる。また、従来装置では考慮されていなかった、色に大きく影響する表面反射率の変動を補正できるので、従来よりも安定した色補正を行うことが可能となる。
また、上記実施形態において、前記検知手段としてのカラーキャリブレーション補正用の画像読み取り部として、複写対象の原稿の画像を読み取る画像読取手段としてのスキャナ部2を兼用することにより、スキャナ部とカラーキャリブレーション補正用の画像読み取り部を独立して備えなくても、共通のスキャナ部2で、原稿の複写とカラーキャリブレーションを両方行うことができる。従って、従来よりも高精度なカラーキャリブレーションが行えるだけではなく、装置の低コスト化を図ることができる。
また、上記実施形態において、所定のテストパターンデータを発生するテストパターンデータ発生手段としても用いることができる画像処理部44を備え、画像形成部3は、画像処理部44で発生したテストパターンデータに基づいてテストパターンのカラー画像を形成して用紙に出力するように構成してもよい。この場合は、カラーキャリブレーションのためのテストチャートの原稿を用意する必要がない。
また、上記実施形態において、画像形成部3は、スキャナ部2でテストパターンの原稿を読み取ったテストパターンデータに基づいてテストパターンのカラー画像を形成して用紙に出力するように構成してもよい。この場合は、テストパターンデータを発生させるためのプログラムやデータを予め画像処理部44等に登録しておく必要がなく、任意のテストパターンの原稿をスキャナ部2にセットしてカラーキャリブレーションを行うことができる。
As described above, according to each of the above embodiments, a color image of a predetermined test pattern is formed and output to a sheet as a recording member, and the color of the color image of the test pattern output to the sheet and the amount of reflected light on the surface are detected. To do. The image forming conditions of the image forming unit 3 are set so that the color detection result of the color image of the test pattern becomes a predetermined color and the detection result of the surface reflection light amount of the color image of the test pattern becomes a predetermined light amount. Can be adjusted. That is, (1) control for acquiring the amount of toner adhesion in the test pattern on the paper and correcting the toner adhesion based on the amount of variation, and (2) the amount of toner surface reflected light in the test pattern on the paper Both of the correction controls of the control for obtaining the amount of fluctuation of the light and correcting the amount of reflected light on the surface based on the amount of fluctuation are possible. Therefore, it is possible to perform color correction with high accuracy including the amount of surface reflection of the color image.
In each of the above embodiments, the image reading unit as the detection unit can detect the surface reflectance of the test pattern at various wavelengths by detecting the spectral reflectance of the image of the test pattern. This makes it possible not only to obtain necessary information for color correction, but also to convert chromaticity values such as XYZ, ID, and L * a * b * that are tristimulus values from the detection results. It becomes easy to divert the conventional color processing technology.
In the above-described embodiment, the image reading unit as the detection unit includes an illumination unit (light source 102, spectroscope 103) as an illumination unit that illuminates an image to be detected, and light reception that receives reflected light from the detection target. The illumination unit has a polarization element 104 capable of switching the polarization direction in the optical path of the illumination light, and the light reception unit 105 has the polarization direction in the optical path of the light reception. A polarizing element 106 that can be switched can be provided. In this case, the reflected light from the inside of the toner is detected by detecting the reflected light from the image to be detected while switching the polarization direction of the polarizing element 104 of the illumination unit and the polarization direction of the polarizing element 106 of the light receiving unit 105. The components can be separated and only the surface reflection component of the toner can be detected.
In the above-described embodiment, the image reading unit as the detection unit includes an illumination unit (light source 102, spectroscope 103) as an illumination unit that illuminates an image to be detected, and light reception that receives reflected light from the detection target. Two light-receiving units 105 and 110 as means, and the illumination unit has a polarization element 104 capable of switching the polarization direction in the optical path of the illumination light, and one light-receiving unit 105 is configured to receive the light. The optical path has a polarizing element 106 having the same polarization direction as that of the polarizing element 104 in the optical path of the illumination light, and the other light receiving unit 110 is in the optical path of the received light with respect to the polarizing element 104 in the optical path of the illumination light. Thus, the polarizing element 107 can be configured so that the polarization directions are orthogonal to each other. Also in this case, the reflected light from the inside of the toner is detected by detecting the reflected light from the image to be detected while switching the polarization direction of the polarizing element 104 of the illumination unit and the polarization direction of the polarizing element 106 of the light receiving unit 105. The components can be separated and only the surface reflection component of the toner can be detected. Further, in this case, the chromaticity value and the surface reflectance can be acquired by the carriage C of the image reading unit including the two light receiving units 105 and 110 only by one scanning (reading) movement, and color calibration is performed. It is possible to shorten the time for correction processing.
Further, in the above-described embodiment, the surface reflection light amount is calculated based on the light amount detected under the condition that the polarization direction of the polarization element 104 of the illumination unit and the polarization direction of the polarization element 106 of the light receiving unit are the same direction. It is calculated based on a value obtained by subtracting the amount of light detected under the condition that the polarization direction of 104 and the polarization direction of the polarization element 106 (107) of the light receiving unit are orthogonal to each other. With the calculated surface reflection light quantity, it is possible to obtain the spectral reflectance of only the toner surface reflection component that affects the appearance of human color. Further, since the surface reflectance is obtained from the spectral reflectance obtained under the same conditions as the geometric conditions for observing the color of the test pattern, it is different from normal human image viewing conditions such as 60 degree glossiness. Instead of the reflectance, it is possible to acquire the spectral reflectance of the surface reflected light that directly affects the appearance of the color.
In the above-described embodiment, the adjustment of the image forming condition includes the adjustment of γ correction for correcting the gradation, so that an appropriate adhesion amount can be obtained in each module such as charging, development, and transfer in the image forming apparatus. By controlling the amount of adhesion so as to be transferred onto the paper, it is possible to correct the color independent of variations in the amount of reflected light on the surface.
In the above-described embodiment, the image reading unit as the detection unit is arranged on the downstream side of the fixing unit 46 in the sheet conveyance direction, so that when the user performs color calibration, the output test pattern is displayed in the image reading unit. Even if it is not moved to, the test pattern can be automatically read in the image forming apparatus, and the work performed by the user can be reduced.
In the above embodiment, the fixing condition of the fixing unit 46 used in the conventional image forming apparatus is adjusted by adjusting the fixing condition of the fixing unit 46 based on the surface reflected light amount detected by the image reading unit as the detecting unit. It is possible to suppress fluctuations in the amount of reflected light from the surface simply by adjusting the fixing conditions while maintaining the configuration. In addition, since it is possible to correct the variation in the surface reflectance that greatly affects the color, which has not been taken into account in the conventional apparatus, it is possible to perform color correction that is more stable than in the past.
Further, in the above-described embodiment, the scanner unit and the color calibration are performed by using the scanner unit 2 as an image reading unit that reads an image of a document to be copied as the image reading unit for color calibration correction as the detection unit. Even if the image reading unit for image correction is not provided independently, both the copying of the original and the color calibration can be performed by the common scanner unit 2. Therefore, not only can the color calibration be performed with higher accuracy than before, but also the cost of the apparatus can be reduced.
Further, in the above embodiment, the image processing unit 44 that can also be used as test pattern data generating means for generating predetermined test pattern data is provided, and the image forming unit 3 applies the test pattern data generated by the image processing unit 44 to the test pattern data. Based on this, a color image of a test pattern may be formed and output to a sheet. In this case, it is not necessary to prepare a test chart document for color calibration.
In the above-described embodiment, the image forming unit 3 may be configured to form a color image of the test pattern based on the test pattern data obtained by reading the original of the test pattern by the scanner unit 2 and output the test pattern on the paper. . In this case, it is not necessary to previously register a program or data for generating test pattern data in the image processing unit 44 or the like, and an original with an arbitrary test pattern is set in the scanner unit 2 and color calibration is performed. be able to.

A 画像読み取り部
B キャリッジ部
2 スキャナ部
3 画像形成部
40 制御部
44 画像処理部
A image reading unit B carriage unit 2 scanner unit 3 image forming unit 40 control unit 44 image processing unit

特開平10−322490号公報JP-A-10-322490 特開平7−147622号公報JP-A-7-147622

Claims (11)

画像を読み取る画像読取手段と、該画像読取手段で読み取った画像のデータに基づいてカラー画像を形成して記録部材に出力するカラー画像形成手段と、該カラー画像形成手段の画像形成条件を調整する画像形成条件調整手段とを備えた画像形成装置であって、
前記カラー画像形成手段は所定のテストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力可能に構成され、
前記カラー画像形成手段で記録部材に出力された前記テストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知する検知手段を更に備え、
前記画像形成条件調整手段は前記検知手段で検知された前記テストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とに基づいて前記カラー画像形成手段の画像形成条件を調整することを特徴とする画像形成装置。
An image reading unit that reads an image, a color image forming unit that forms a color image on the basis of image data read by the image reading unit and outputs the color image to a recording member, and adjusts image forming conditions of the color image forming unit An image forming apparatus comprising image forming condition adjusting means,
The color image forming means is configured to be capable of forming a color image of a predetermined test pattern and outputting it to a recording member,
A detecting means for detecting the color of the color image of the test pattern output to the recording member by the color image forming means and the amount of surface reflection;
The image forming condition adjusting unit adjusts the image forming condition of the color image forming unit based on the color of the color image of the test pattern detected by the detecting unit and the surface reflected light amount. .
請求項1の画像形成装置において、
前記検知手段は、前記テストパターンの画像の分光反射率を検知することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming apparatus, wherein the detection unit detects a spectral reflectance of an image of the test pattern.
請求項1又は2の画像形成装置において、
前記検知手段は、検知対象の画像を照明する照明手段と、該検知対象からの反射光を受光する受光手段とを備え、
前記照明手段は、その照明光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子を有し、
前記受光手段は、その受光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子を有することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The detection means includes an illumination means for illuminating an image to be detected, and a light receiving means for receiving reflected light from the detection target.
The illumination means has a polarization element capable of switching the polarization direction in the optical path of the illumination light,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light receiving unit includes a polarization element capable of switching a polarization direction in an optical path of the light reception.
請求項1又は2の画像形成装置において、
前記検知手段は、検知対象の画像を照明する照明手段と、該検知対象からの反射光を受光する2つの受光手段とを備え、
前記照明手段は、その照明光の光路に偏光素子を有し、
前記2つの受光手段のうち、一方の受光手段は、その受光の光路に、前記照明光の光路の偏光素子に対して偏光方向が同方向の偏光素子を有し、他方の受光手段は、その受光の光路に、前記照明光の光路の偏光素子に対して偏光方向が直交する方向の偏光素子を有することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The detection means includes an illuminating means for illuminating an image to be detected, and two light receiving means for receiving reflected light from the detection target,
The illumination means has a polarization element in the optical path of the illumination light,
Of the two light receiving means, one light receiving means has a polarizing element having a polarization direction in the same direction as that of the polarizing element in the light path of the illumination light in the light receiving optical path, An image forming apparatus comprising: a polarizing element having a polarization direction orthogonal to a polarizing element of the optical path of the illumination light in a light receiving optical path.
請求項3又は4の画像形成装置において、
前記表面反射光量は、前記照明手段の偏光素子の偏光方向と前記受光手段の偏光素子の偏光方向とが同方向の条件で検知された光量から、前記照明手段の偏光素子の偏光方向と前記受光手段の偏光素子の偏光方向とが直交する方向の条件で検知された光量を差し引いた値に基づいて算出される値であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 3 or 4,
The surface reflection light amount is determined based on the light amount detected under the condition that the polarization direction of the polarization element of the illumination unit and the polarization direction of the light reception unit are the same, and the polarization direction of the polarization element of the illumination unit and the light reception. An image forming apparatus characterized in that the value is calculated based on a value obtained by subtracting the amount of light detected under a condition in which the polarization direction of the polarizing element of the means is orthogonal.
請求項1乃至5のいずれかの画像形成装置において、
前記画像形成条件調整手段による画像形成条件の調整は、階調の補正のためのγ補正の調整を含むことを特徴とするの画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the adjustment of the image forming condition by the image forming condition adjusting unit includes adjustment of γ correction for correcting gradation.
請求項1乃至6のいずれかの画像形成装置において、
前記カラー画像形成手段は、前記記録部材に形成された画像を定着させる定着装置を有し、
前記検知手段は、前記定着装置の記録部材搬送方向下流側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The color image forming unit includes a fixing device that fixes an image formed on the recording member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detection unit is disposed on the downstream side of the fixing device in the recording member conveyance direction.
請求項1乃至7のいずれかの画像形成装置において、
前記カラー画像形成手段は、前記記録部材に形成された画像を定着させる定着装置を有し、
前記画像形成条件調整手段は、前記検知手段で検知された表面反射光量に基づいて前記定着装置の定着条件を調整することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The color image forming unit includes a fixing device that fixes an image formed on the recording member,
The image forming condition adjusting unit adjusts a fixing condition of the fixing device based on a surface reflected light amount detected by the detecting unit.
請求項1乃至8のいずれかの画像形成装置において、
前記検知手段として、前記画像読取手段を兼用したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus characterized in that the image reading unit is also used as the detection unit.
請求項1乃至9のいずれかの画像形成装置において、
所定のテストパターンデータを発生するテストパターンデータ発生手段を備え、
前記カラー画像形成手段は、前記テストパターンデータ発生手段で発生したテストパターンデータに基づいて前記テストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
A test pattern data generating means for generating predetermined test pattern data;
The color image forming unit forms a color image of the test pattern based on the test pattern data generated by the test pattern data generation unit and outputs the color image to a recording member.
請求項1乃至10のいずれかの画像形成装置において、
前記カラー画像形成手段は、前記画像読取手段でテストパターンの原稿画像を読み取ったテストパターンデータに基づいて前記テストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The color image forming unit forms a color image of the test pattern based on test pattern data obtained by reading the original image of the test pattern by the image reading unit and outputs the color image to a recording member.
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