JP2013054324A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象物の色度が温度によって変化するというサーモクロミズム現象を抑制し、高精度なカラーマッチングや色安定性を実現できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】排出経路において用紙１１０を停止させたり、低速で搬送したり、あるいは、搬送経路を切り替えたりすることで、用紙１１０の温度を十分に低下させる。用紙１１０の温度を十分に低下させることができれば、サーモクロミズム現象が抑制される。その結果、高精度なカラーマッチングや色安定性を実現できる画像形成装置を提供することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、測色機能を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置の画像品質（以下画質と呼ぶ）には、粒状性、面内一様性、文字品位、色再現性（色安定性を含む）などがある。多色画像形成装置が普及した今日においては、最も重要な画質は色再現性であると言われることもある。人間は経験に基づいた期待する色（特に人肌、青空、金属など）についての記憶があり、その許容範囲を超えると違和感を覚えてしまう。これらの色は記憶色と呼ばれ、写真などを出力する際にその再現性を問われることが多くなった。記憶色に限らずＯｆｆｉｃｅ系文書においても、モニタとの色の差に違和感を覚えてしまうオフィスユーザ層、ＣＧ画像の色再現性を追求するグラフィックアーツユーザ層など、オンデマンド画像形成装置に対する色再現性（安定性を含む）の要求度が増している。

特許文献１では、用紙の搬送経路に設けられたカラーセンサによって用紙上に形成されたパッチ像を読み取るインライン方式の測色器を備えた画像形成装置が提案されている。画像形成装置が外部に排出した用紙上のパッチ画像を読み取るオフライン方式の測色器と比較して、特許文献１に記載の発明は、自動的に、ＩＣＣプロファイルを作成できる利点がある。ＩＣＣはＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍの略称である。カラーマネージメント・モジュール（ＣＭＭ）が、ＩＣＣプロファイルを用いて色変換を行うことにより、複数の画像形成装置間や、画像形成装置と画像表示装置との間で色合わせを実現できる。

特開２００４−０８６０１３号公報

しかし、特許文献１の発明では、画像形成装置の搬送経路に測色器がインラインで配置さているため、測定対象物の色度が温度によって変化するという「サーモクロミズム」という現象が問題になる。これは、色材を形成する分子構造が、「熱」によって変化する等によって引き起こされる現象である。

ここで、画像形成装置においてインラインで画像を測色するためには、色材がシート材に載せられた後で且つ混色が完了した状態である必要がある。色材にインクを用いる画像形成装置においては乾燥装置によって加熱乾燥した後で測色する必要がある。色材にトナーを用いる画像形成装置では定着装置によってトナーを加熱溶融して混色した後で測色する必要がある。これは、ユーザがカラーマッチングの精度や色の安定性を要求する際には、通常、常温環境下における画像をもとに判断するためである。従って、カラーセンサは乾燥装置や定着装置よりもシートの搬送方向で下流側に配置される必要がある。

一方で、画像形成装置をコンパクトに構成するためには乾燥装置や定着装置からカラーセンサまでの搬送パス長さは必要最小限にとどめられる必要がある。よって乾燥装置や定着装置によって加熱されたシートおよび色材は、常温まで冷却されることなく、カラーセンサへと搬送されてしまう。また、シート搬送ガイドなど画像形成装置内部の部材や内部の雰囲気の昇温によってもシート温度は常温よりも高温になってしまう。

このように、インラインで画像を測色する測色器を備えた画像形成装置では、サーモクロミズムの影響を受けて通常環境下（常温環境下）における色度とは異なる測色結果が得られてしまうことがある。ときには、カラーマッチング精度や色の安定性についての指標としての、ＩＳＯ １２６４７−７記載のカラーマッチング精度規格や、安定性の規格である再現性規定を満たせなくなってしまう。

そこで、本発明は、測定対象物の色度が温度によって変化するというサーモクロミズム現象を抑制し、高精度なカラーマッチングや色安定性を実現できる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、
色材によって用紙に画像を形成する像形成手段と、
前記画像を前記用紙に定着させる定着手段と、
前記用紙の搬送方向において前記定着手段よりも下流で前記用紙に定着した画像を測色する測色手段と、
前記測色手段によって測色を実行する場合における前記定着手段から前記測色手段まで前記用紙が搬送されるのに要する搬送時間を、前記測色手段によって測色を実行しない場合における前記定着手段から前記測色手段まで前記用紙が搬送されるのに要する搬送時間よりも長くする搬送制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、排出経路において用紙を停止させたり、低速で搬送したり、あるいは、搬送経路を切り替えたりすることで、用紙の温度を十分に低下させる。用紙の温度を十分に低下させることができれば、サーモクロミズム現象が抑制される。その結果、高精度なカラーマッチングや色安定性を実現できる画像形成装置を提供することができる。

画像形成装置を示す図 カラーセンサを示す図 制御ブロックを示す図 ＩＣＣプロファイルを示す図 カラーマネージメント環境を示す図 実施形態１を示すフローチャート 実施形態１の待機位置を示す図 用紙待機時間、用紙表面温度、ΔＥ_７６（１５℃との比較）の関係を示す図 画像形成装置内における用紙温度のとりうる範囲を示す図 用紙の種類ごと冷却時間の一例を示す図 実施形態２のバッファを示す図 実施形態２を示すフローチャート 用紙待機時間と、紙表面温度、ΔＥ_７６（１５℃との比較）の関係を示す図

本発明は、定着手段から測色手段までの搬送経路を制御するか、または、搬送経路における用紙の搬送速度を制御することで、定着手段から測色手段まで用紙が搬送されるのに要する搬送時間を、測色手段によって測色を実行しない場合と比較して、測色手段によって測色を実行する場合でより長くすることを特徴とする。とりわけ、実施形態１では、搬送経路における用紙の搬送速度を制御すること（一時的に搬送速度をゼロにすること）を特徴としている。また、実施形態２では、搬送経路を切り替えることで搬送距離を長くすることを特徴とする。なお、実施形態２では、搬送経路を切り替えても十分な搬送距離を確保できないときに、一部の搬送経路において搬送速度を低下させてもよい。いずれの実施形態においても、搬送経路や搬送速度を制御することで、用紙が定着手段を出発したタイミングからの経過時間が所定時間を超えた後に用紙を測色手段に到着させることを特徴としている。ここで、所定時間とは、画像形成装置が設置された環境の温度に対する測色手段による色差ΔＥ_７６が１．５以下となる時間である。換言すれば、所定時間とは、測色手段に到着した用紙の温度が摂氏４５度以下となる時間である。このように、本発明では、排出経路において用紙を停止させたり、低速で搬送したり、あるいは、搬送経路を切り替えたりすることで、用紙の温度を十分に低下させる。用紙の温度を十分に低下させることができれば、サーモクロミズム現象が抑制される。その結果、高精度なカラーマッチングや色安定性を実現できる画像形成装置を提供することができる。

［実施形態１］
（画像形成装置）
本実施形態では電子写真方式のレーザビームプリンタを用いて上記課題の解決方法を説明する。ここでは、一例として、画像形成方式として電子写真方式を採用する。しかし、本発明は、インクジェット方式や昇華方式にも適用できる。これは、本発明が、測定対象物の色度が温度によって変化するというサーモクロミズム現象が発生しうる画像形成装置において有効な発明だからである。なお、インクジェット方式では、インクを吐出して用紙に画像を形成する像形成手段やインクを乾燥させる定着手段（乾燥手段）が使用される。

図１は画像形成装置１００の構造を示す断面図である。画像形成装置１００は、筐体１０１を備える。筐体１０１には、エンジン部を構成するための各機構と、制御ボード収納部１０４とが設けられている。制御ボード収納部１０４には、各機構による各印刷プロセス処理（例えば、給紙処理など）に関する制御を行なうエンジン制御部１０２と、プリンタコントローラ１０３が収納されている。

図１が示すように、エンジン部にはＹＭＣＫに対応した４つのステーション１２０、１２１、１２２、１２４が設けられている。ステーション１２０、１２１、１２２、１２４は、トナーを用紙に転写して画像を形成する像形成手段である。ここで、ＹＭＣＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの略称である。各ステーションは、ほぼ共通の部品により構成されている。感光ドラム１０５は、像担持体の一種であり、一次帯電器１１１により一様の表面電位に帯電する。感光ドラム１０５は、レーザ１０８が出力するレーザ光によって、潜像が形成される。現像器１１２は、色材（トナー）を用いて潜像を現像してトナー像を形成する。トナー像（可視像）は、中間転写体１０６上に一次転写される。中間転写体１０６上に形成された可視像は、収納庫１１３から搬送されてきた用紙１１０に対して、転写ローラ１１４に二次転写される。

本実施形態の定着処理機構は、用紙１１０に転写されたトナー像を加熱および加圧して用紙１１０に定着させる第一定着器１５０および第二定着器１６０を有している。第一定着器１５０には、用紙１１０に熱を加えるための定着ローラ１５１、用紙１１０を定着ローラ１５１に圧接させるための加圧ベルト１５２、定着完了を検知する第一定着後センサ１５３を含む。これらローラは中空ローラであり、内部にそれぞれヒータを有している。また、これらローラは、不図示のモータにより駆動されて、用紙１１０を搬送する。第二定着器１６０は、第一定着器１５０よりも用紙１１０の搬送方向で下流に配置されている。第二定着器１６０は、第一定着器１５０により定着した用紙１１０上のトナー像に対してグロスを付加したり、定着性を確保したりする。第二定着器１６０も、第一定着器１５０と同様に定着ローラ１６１、加圧ローラ１６２、第二定着後センサ１６３を有している。用紙１１０の種類によっては第二定着器１６０を通す必要がない。この場合、エネルギ消費量低減の目的で第二定着器１６０を経由せずに用紙１１０は搬送経路１３０を通過する。搬送経路切り替えフラッパ１３１は、用紙１１０を搬送経路１３０へ誘導するか、第二定着器１６０に誘導するかを切り替える切替手段として機能する。

搬送経路切り替えフラッパ１３２は、用紙１１０を排出経路１３５へと誘導するか、外部への排出経路１３９に誘導する誘導部材である。排出経路１３５には、反転センサ１３７が設けられている。用紙１１０の先端は、反転センサ１３７を通過し、反転部１３６へ搬送される。反転センサ１３７が用紙１１０の後端を検出すると、用紙１１０の搬送方向が切り替えられる。搬送経路切り替えフラッパ１３３は、用紙１１０を両面画像形成用の搬送経路１３８へと誘導するか、排出経路１３５に誘導する誘導部材である。搬送経路切り替えフラッパ１３４は、用紙１１０を外部への排出経路１３９に誘導する誘導部材である。

用紙１１０の搬送方向において第二定着器１６０よりも下流には、用紙１１０上のパッチ画像を検知するカラーセンサ２００が配置されている。カラーセンサ２００は、用紙の搬送方向において定着手段よりも下流で用紙に定着した画像を測色する測色手段として機能する。操作部１８０からの指示により色検出が指示されると、エンジン制御部１０２は濃度調整、階調調整、多次色調整などを実行する。

（カラーセンサ）
図２はカラーセンサ２００の構造を示す図である。白色ＬＥＤ２０１は、用紙１１０上のトナーパッチ２２０に光を照射する発光素子である。回折格子２０２はトナーパッチ２２０から反射した光を波長ごとに分光する分光部品である。ラインセンサ２０３は、回折格子２０２により波長ごとに分解された光を検出するｎ個の受光素子を備えた光検出素子である。演算部２０４は、ラインセンサ２０３により検出された各画素の光強度値から各種の演算を行う。メモリ２０５は、演算部２０４が使用する各種のデータを保存する。演算部２０４は、例えば、光強度値から分光演算する分光演算部やＬａｂ値を演算するＬａｂ演算部などを有する。また、白色ＬＥＤ２０１から照射された光を用紙１１０上のトナーパッチ２２０に集光したり、トナーパッチ２２０から反射した光を回折格子２０２に集光したりするレンズ２０６がさらに設けられてもよい。

（プロファイル）
画像形成装置１００は、パッチ画像の検出結果からプロファイルを作成し、そのプロファイルを用いて入力画像を変換して出力画像を形成する。優れた色再現性を実現するプロファイルとして、ここでは近年市場で受け入れられているＩＣＣプロファイルを用いることとする。ただし、本発明は、ＩＣＣプロファイルでなければ適用できない発明ではない。本発明は、Ａｄｏｂｅ社が提唱したＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔのレベル２から採用されているＣＲＤ（Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ）やＰｈｏｔｏｓｈｏｐ内の色分解テーブル、墨版情報を維持するＥＦＩ社のＣｏｌｏｒＷｉｓｅ内ＣＭＹＫシミュレーションなどにも適用できる。

カスタマエンジニアによる部品交換時や、カラーマッチング精度が要求されるジョブの前、さらには、デザイン構想段階などで最終出力物の色味が知りたい時などに、ユーザは操作部１８０を操作してカラープロファイルの作成処理を指示する。

プロファイルの作成処理は、図３のブロック図に示すプリンタコントローラ１０３において行われる。操作部１８０がプロファイル作成指示を受け付けると、プロファイル作成部３０１は、ＩＳＯ１２６４２テストフォームであるＣＭＹＫカラーチャートを、プロファイルを介さずにエンジン制御部１０２に出力する。プロファイル作成部３０１は、カラーセンサ制御部３０２に測色指示を送る。エンジン制御部１０２は、画像形成装置１００を制御して帯電、露光、現像、転写、定着といったプロセスを実行させる。これにより、用紙１１０にはＩＳＯ１２６４２テストフォームが形成される。カラーセンサ制御部３０２はカラーセンサ２００を制御して、ＩＳＯ１２６４２テストフォームを測色させる。カラーセンサ２００は、測色結果である分光反射率データをプリンタコントローラ１０３のＬａｂ演算部３０３に出力する。Ｌａｂ演算部３０３は、分光反射率データをＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換して、プロファイル作成部３０１に出力する。なお、Ｌａｂ演算部３０３は、機器に依存しない色空間信号であるＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系へ分光反射率データを変換してもよい。

プロファイル作成部３０１は、エンジン制御部１０２に出力したＣＭＹＫ色信号と、Ｌａｂ演算部３０３から入力されたＬ＊ａ＊ｂ＊データとの関係から出力ＩＣＣプロファイルを作成する。プロファイル作成部３０１は、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に格納されている出力ＩＣＣプロファイルに代えて、作成した出力ＩＣＣプロファイルを格納する。

ＩＳＯ１２６４２テストフォームは一般的な複写機が出力可能な色再現域を網羅するＣＭＹＫ色信号のパッチを含んでいる。よって、プロファイル作成部３０１は、それぞれの色信号値と測色したＬ＊ａ＊ｂ＊値との関係から色変換表を作成する。つまりＣＭＹＫ→Ｌａｂの変換表が作成される。この変換表をもとにして、逆変換表が作成される。

図４は、ＩＣＣプロファイルのデータ構造を示している。ＩＣＣプロファイルは、ヘッダー、タグとそのデータからなる。タグには、色変換テーブルのタグや、白色点（ｗｔｐｔ）やプロファイル内部で定義されているＬａｂ値によって表現されるある色が再現可能範囲の内側か外側かを記述する（ｇａｍｔ）タグなどもある。

プロファイル作成部３０１は、ホストコンピュータからＩ／Ｆ３０８を通じてプロファイル作成命令を受け付けると、作成した出力ＩＣＣプロファイルをＩ／Ｆ３０８を通じてホストコンピュータに出力する。ホストコンピュータは、ＩＣＣプロファイルに対応した色変換をアプリケーションプログラムで実行することができる。

（色変換処理）
通常のカラー出力における色変換においては、スキャナ部からＩ／Ｆ３０８を介して入力されたＲＧＢ信号値やＪａｐａｎＣｏｌｏｒなどの標準印刷ＣＭＹＫ信号値を想定して入力された画像信号は、外部入力用の入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７に送られる。入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７は、Ｉ／Ｆ３０８から入力された画像信号に応じて、ＲＧＢ→Ｌ＊ａ＊ｂ＊あるいはＣＭＹＫ→Ｌ＊ａ＊ｂ＊変換を実行する。入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７に格納されている入力ＩＣＣプロファイルは、複数のＬＵＴ（ルックアップテーブル）により構成されている。これらのＬＵＴは、たとえば、入力信号のガンマをコントロールする１次元ＬＵＴ、ダイレクトマッピングといわれる多次色ＬＵＴ、生成された変換データのガンマをコントロールする１次元ＬＵＴである。入力された画像信号は、これらのＬＵＴを用いてデバイスに依存した色空間からデバイスに依存しないＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換される。

Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標に変換された画像信号はＣＭＭ３０６に入力される。ＣＭＭはカラーマネージメントモジュールの略語である。ＣＭＭ３０６は、各種の色変換を実行する。たとえば、ＣＭＭ３０６は、入力機器としてのスキャナ部などの読取色空間と、出力機器としての画像形成装置１００の出力色再現範囲のミスマッチをマッピングするＧＵＭＡＴ変換を実行する。また、ＣＭＭ３０６は、入力時の光源種と出力物を観察するときの光源種のミスマッチ（色温度設定のミスマッチとも言う）を調整する色変換を実行する。このようにしてＣＭＭ３０６は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データをＬ’＊ａ’＊ｂ’＊データへ変換し、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に出力する。測色によって作成されたプロファイルが出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に格納されている。よって、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５は、新たに作成したＩＣＣプロファイルによってＬ’＊ａ’＊ｂ’＊データを色変換し、出力機器に依存したＣＭＹＫ信号へと変換してエンジン制御部１０２へ出力する。

図３で、ＣＭＭ３０６は、入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７と出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５と分離されている。しかし、図５が示すようにＣＭＭ３０６はカラーマネージメントを司るモジュールのことであり、入力プロファイル（印刷ＩＣＣプロファイル５０１）と出力プロファイル（プリンタＩＣＣプロファイル５０２）を使って色変換を行うモジュールである。

（制御のながれ）
本実施形態の特徴である用紙搬送および測色の制御について、図６のフローチャート図および図７の用紙位置説明図を用いて説明する。

Ｓ６０１で、プリンタコントローラ１０３は、操作部１８０を経由して用紙の種類（厚さ、坪量、表面性など）を示す用紙情報を受け付ける。用紙の種類を検出するセンサを搬送経路に設けるときは、プリンタコントローラ１０３は、このセンサから用紙情報を取得してもよい。このように、プリンタコントローラ１０３、操作部１８０、用紙の種類を検出するセンサは、用紙の厚さ、坪量または表面性を示す用紙情報の入力を受け付ける受け付け手段として機能する。

Ｓ６０２で、プリンタコントローラ１０３は、色味の調整を行う色味調整モードを開始する。この開始の指示も操作部１８０によって受け付けられてもよい。

Ｓ６０３で、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２に用紙１１０の給紙を指示する。エンジン制御部１０２は、搬送ローラ駆動モータ３１１を起動して、収納庫１１３から用紙１１０を搬送経路に給紙する。

Ｓ６０４で、プリンタコントローラ１０３は、各ステーションを制御して中間転写体１０６にテストフォームを転写させるよう、エンジン制御部１０２に指示を出す。また、プリンタコントローラ１０３は、用紙情報をエンジン制御部１０２に送信する。この用紙情報に基づいて、用紙の種類に応じた転写条件を用いて、エンジン制御部１０２は中間転写体１０６から用紙１１０にテストフォームを二次転写する。

Ｓ６０５で、プリンタコントローラ１０３は、用紙情報をエンジン制御部１０２に送信することで、エンジン制御部１０２は用紙の種類に応じた定着条件を使用して第一定着器１５０や第二定着器１６０を制御し、用紙１１０にテストフォームを定着させる。エンジン制御部１０２は、用紙の種類に応じて搬送経路切り替えフラッパ１３１を駆動するフラッパ駆動モータ３１２を制御し、第一定着器１５０だけに用紙１１０を通過させたり、第二定着器１６０にも用紙を通過させたりする。例えば、エンジン制御部１０２は、普通紙の場合には第一定着器１５０だけに用紙１１０を通過させ、厚紙やコート紙の場合には第一定着器１５０だけでなく、第二定着器１６０にも用紙を通過させる。

Ｓ６０６で、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２を通じて用紙１１０の先端が第一定着後センサ１５３または第二定着後センサ１６３を通過したことを検知すると、エンジン制御部１０２内のタイマ３１０の計時を開始させる。ここで、本実施形態では用紙１１０の温度を環境温度に下げるために必要となる時間を所定時間Ｔと呼ぶことにする。たとえば、所定時間Ｔは、タイマ３１０のカウント開始から色差ΔＥ_７６が１．５未満になる時間である。本実施形態では、カラーセンサ２００の個体差ばらつきや同色パッチの繰り返し読み取り再現性を考慮して、カラーセンサ２００による測色精度目標値としてΔＥ_７６＝１．５と定めている。

マゼンタは、温度による色度の変動が他の色に比べて大きいことが実験により明らかとなっている。とりわけ、搬送時間、用紙温度およびマゼンタの色差ΔＥの関係から、本実施形態では、所定時間Ｔが約４５秒に設定されている。図７（Ａ）ないし図７（Ｃ）は、画像形成装置１００内において用紙１１０を所定時間Ｔだけ待機させる箇所を示した図である。

Ｓ６０７で、プリンタコントローラ１０３はエンジン制御部１０２に用紙１１０の搬送を継続させることで、図７（Ａ）が示すように、用紙１１０の先端がカラーセンサ２００を通過する。なお、プリンタコントローラ１０３は、この時点ではまだ測色を開始しない。

Ｓ６０８で、プリンタコントローラ１０３はエンジン制御部１０２に用紙１１０の搬送をさらに継続させる。図７（Ｂ）が示すように用紙１１０が反転部１３６に到達したことを反転センサ１３７が検出すると、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２を通じて用紙１１０の搬送を停止する。つまり、エンジン制御部１０２は搬送ローラ駆動モータ３１１を停止させる。これにより、用紙１１０は、反転部１３６において待機することになる。このように、プリンタコントローラ１０３は、測色を実行する場合には、搬送手段を制御して用紙を一旦停止させる制御手段として機能する。

Ｓ６０９で、プリンタコントローラ１０３は、用紙情報が示す種類が冷却時間を必要とする種類かどうかを判定する。たとえば、プリンタコントローラ１０３は、用紙情報ごとに冷却時間が必要かどうかテーブル化して保持している。このテーブルは、たとえば、記憶部３５０に記憶されている。プリンタコントローラ１０３は、このテーブルを参照して冷却時間を必要とする種類かどうかを判定する。冷却時間を必要とする種類かどうかの判定は、反転部１３６で用紙１１０を待機させる必要があるかどうかの判定や反転部１３６で用紙１１０の搬送速度を低下させる必要があるかどうかの判定と実質的に同一である。よって、このテーブルは、それぞれ異なる用紙情報とそれに対応した搬送経路（反転部１３６への誘導が必要かどうか）または搬送速度（反転部１３６で用紙を待機させる必要があるかどうか）とを対応付けたテーブルの一例である。このように、プリンタコントローラ１０３は、操作部１８０により受け付けられた用紙情報に対応した搬送経路または搬送速度をテーブルから取得して使用する。冷却時間が必要であれば、Ｓ６１０に進む。冷却時間が必要でなければ、Ｓ６１０ないしＳ６１２をスキップしてＳ６１３に進む。

Ｓ６１０で、プリンタコントローラ１０３は、タイマ３１０からタイマ値を取得し、タイマ値が所定時間Ｔを超えたかどうか判定する。タイマ値が所定時間Ｔを超えると、Ｓ６１１に進む。

Ｓ６１１で、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２にタイマ３１０をリセットさせる。

Ｓ６１２で、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２に用紙１１０の搬送を再開させる。エンジン制御部１０２は、搬送ローラ駆動モータ３１１の駆動を再開することで、用紙１１０をカラーセンサ２００に向かわせる。

Ｓ６１３で、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２に用紙１１０の搬送を継続させることで、用紙１１０がカラーセンサ２００を通過する。

本実施形態によれば、カラーセンサ２００に用紙１１０が到達したタイミングで、所定時間Ｔがすでに経過している。よって、この時点でのサーモクロミズム依存の測色精度はΔＥ_７６＝０．５以下になっている。厳密には、この時点で所定時間Ｔよりも長い時間が経過している。これは、Ｓ６１２で用紙１１０の搬送を再開してから用紙１１０がカラーセンサ２００へ到達するまでに要する搬送時間がさらに経過しているからである。この時間は数秒であるため測色精度に影響しない。

Ｓ６１４で、プリンタコントローラ１０３は、カラーセンサ制御部３０２を通じてカラーセンサ２００に測色を実行させる。カラーセンサ２００によって測色が終了した用紙１１０は、図７（Ｃ）が示すように、排出経路１３９を通って、画像形成装置１００の外へと排出される。

（効果説明）
このように本実施形態によれば、用紙の種類に応じて用紙１１０を所定時間にわたって待機させることで、用紙１１０の温度を測色をするうえで適正な温度に低下させることができる。

図８は、用紙１１０の待機時間、温度およびΔＥ_７６（１５℃との比較）と、用紙１１０の搬送経路における位置との関係を時系列で示している。図８によれば、用紙１１０にトナー像が定着した直後にカラーセンサ２００を通過した時点（Ｓ６０７）での用紙１１０の温度は約６５℃である。この時点で測色を行うと、ユーザが成果物を用いる常温環境（１５〜３０℃）に対して、色差ΔＥ_７６が２．４程度発生してしまう。これは、色味再現安定性の規格［４．２．３］（各パッチΔＥ１．５以下）をオーバしてしまうことを意味する。

本実施形態では、所定時間Ｔだけ反転部１３６で用紙１１０を待機させてから再びカラーセンサ２００に用紙１１０を搬送し、測色を実行する。そのときの用紙１１０の温度は約４５℃以下である。よって、画像形成装置１００が設置される環境の最低温度として想定される１５℃での測色結果に対して、本実施形態では色差ΔＥ_７６を１．５未満に低減させることができる。

図９は画像形成装置１００における用紙１１０の種類ごとに用紙１１０がとりうる温度の範囲を示している。図９においてハッチングを付与した範囲９０１は、画像形成装置１００の動作保証環境を示している。本実施形態の画像形成装置１００では、トナーパッチを用紙１１０へ定着させた直後での用紙１１０の温度は３０℃〜７０℃である。そこで、設置環境の最低温度（１５℃）を基準とした色差ΔＥ_７６を０．５以下に設定したい場合、所定時間Ｔを用紙１１０の種類に依存させずに一律で４５ｓｅｃに設定すればよいことがわかる。

本実施形態では、用紙１１０の種類に応じて待機の要／不要を使い分けたり、用紙１１０の種類に応じて所定時間Ｔを使い分けたりする。とりわけ、用紙１１０の種類に応じて所定時間Ｔを動的に調整すれば、測色シーケンスにかかる時間を最小限に抑えることができる。

用紙坪量や用紙の表面コート材の有無によって用紙の熱容量が異なる。熱容量が異なれば、用紙１１０を目標温度まで冷却させるまでの冷却時間（所定時間Ｔ）も異なる。

図１０は、冷却時間である所定時間Ｔと用紙１１０の種類との関係を示す表である。図１０によれば、表面性として、普通紙、片面コート紙、および、両面コート紙といった３つの種類が例示されている。また、坪量としては、６０ｇｓｍ〜１０９ｇｓｍ、１１０ｇｓｍ〜２０９ｇｓｍ、２１０ｇｓｍ〜３５０ｇｓｍといった３種類の坪量が示されている。とりわけ、表面コート層の無い普通紙（薄紙）に限り、所定時間Ｔを０に設定できる。さらに図１０に示したテーブルを用いることで、プリンタコントローラ１０３は、用紙１１０の種類に応じて所定時間Ｔを最小限に設定できる。つまり、所定時間Ｔを動的に制御することで、測色シーケンス全体での時間を短縮化することができる。この場合、テーブルは記憶部３５０に予め格納されているものとする。

このように、本実施形態によれば、用紙１１０の温度が十分に低下した状態で測色を実行する。よって、用紙１１０の厚さ、坪量や表面性が異なっても、カラーセンサ２００の測色結果を安定化させることができる。その結果、ΔＥ_７６＜１．５を達成できるようになる。

［実施形態２］
本実施形態では画像形成装置１００のエンジン制御部１０２内のタイマ３１０を用いずに所定時間Ｔ後にカラーセンサ２００による測色を行うことを特徴としている。具体的には、用紙１１０を待機させる待機位置を有していない画像形成装置では、本実施形態が有用であろう。

（画像形成装置）
以下に、本実施形態に係わる画像形成装置の構成について説明する。図１１（Ａ）はバッファ部１４１を画像形成装置１００の内部に設けた例を示し、図１１（Ｂ）はバッファ部１４１を画像形成装置１００の外部に設けた例を示している。

図１１（Ａ）では用紙１１０の搬送方向で反転部１３６の下流側にバッファ部１４１が配置されている。エンジン制御部１０２は、搬送経路切り替えフラッパ１１０１によってバッファ部１４１の使用／不使用を切り替える。搬送経路切り替えフラッパ１１０１は、定着手段から出力された用紙を第１搬送経路または第２搬送経路に誘導する誘導手段として機能する。バッファ部１４１の搬送速度は、用紙１１０の温度が十分に低下してからカラーセンサ２００へ到達させるために、バッファ部１４１以外の他の搬送経路の搬送速度よりも遅く設定される。なお、搬送速度に代えて、バッファ部１４１の搬送距離を用紙１１０の温度が十分に低下する程度の長さに設計してもよい。

図１１（Ｂ）では画像形成装置１００の下流側にバッファユニット１４０が接続されている。エンジン制御部１０２は、搬送経路切り替えフラッパ１１０２によってバッファ部１４１の使用／不使用を切り替える。搬送経路切り替えフラッパ１１０２は、定着手段から出力された用紙を第１搬送経路または第２搬送経路に誘導する誘導手段として機能する。バッファ部１４１の搬送速度は、用紙１１０の温度が十分に低下してからカラーセンサ２００へ到達させるために、バッファ部１４１以外の他の搬送経路の搬送速度よりも遅く設定される。用紙１１０の搬送方向でバッファユニット１４０の下流には後処理ユニット１９０などが接続可能である。後処理ユニット１９０は、穿孔処理や製本処理、ステープル処理など実行するユニットである。このようなバッファユニット１４０は、既存の画像形成装置に対しても追加できる利点もある。

このように、バッファ部１４１を経由しない排出経路は、測色手段によって測色を実行しない場合に用紙１１０が誘導される第１搬送経路である。また、バッファ部１４１を経由する排出経路は、測色手段によって測色を実行する場合に用紙１１０が誘導される第２搬送経路である。図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）から明らかなように、第２搬送経路の搬送距離は、第１搬送経路よりも長い。また、測色を実行しない場合には、プリンタコントローラ１０３が、搬送手段である搬送ローラを制御して第１搬送速度で用紙１１０を搬送する。また、測色を実行する場合には、プリンタコントローラ１０３が、搬送ローラを制御して用紙を一旦停止させるか、または、第１搬送速度よりも低速の第２搬送速度で用紙を搬送する。用紙を一旦停止させるケースは、第２搬送速度をゼロにまで低下させる例であり、実施形態１の技術思想と共通である。

なお、図１１（Ａ）ではバッファ部１４１を通過すると用紙１１０の表裏が反転してしまうため、カラーセンサ２００は、図１と比較して反対側に配置する必要がある。また、バッファ部１４１を通過させる必要がない用紙１１０についても測色を実行するには、図１と同様の位置にもカラーセンサ２００を配置する必要がある。つまり、２つのカラーセンサ２００が必要となる。もちろん、バッファ部１４１を通過させる必要がない用紙１１０についてもバッファ部１４１を通過させるようにエンジン制御部１０２が搬送制御を実行するのであれば、カラーセンサ２００は１つでよい。

このように、画像形成装置１００の本体サイズの都合によりバッファ部１４１を筐体１０１の内部に設けることが不可能な場合、図１１（Ｂ）に示すバッファユニット１４０は有用であろう。なお、図１１（Ａ）と図１１（Ｂ）とでは、所定時間Ｔが経過した後に測色を実行する点は共通しているため、基本的に、測色シーケンスも共通である。

図１２のフローチャートにおいて、図６のフローチャートと共通する箇所には同一の参照符号を付与することで説明を省略する。図１２において、Ｓ６０１ないしＳ６０５が実行されるとＳ１２０１に進む。Ｓ１２０１で、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２を通じてフラッパ駆動モータ３１２を駆動して搬送路切り替えフラッパ１３２を切り替え、用紙１１０を排出経路１３５へ誘導する。

Ｓ１２０２で、プリンタコントローラ１０３は、用紙情報が示す種類が冷却時間を必要とする種類かどうかを判定する。この判定方法はＳ６１０と共通である。たとえば、記憶部３５０に記憶されているテーブルを参照して、プリンタコントローラ１０３は、冷却時間を必要とする種類かどうかを判定する。冷却時間を必要とする種類かどうかの判定は、バッファ部１４１への誘導が必要かどうかの判定やバッファ部１４１で用紙の搬送速度を低下させる必要があるかどうかの判定と実質的に同一である。よって、このテーブルは、それぞれ異なる用紙情報とそれに対応した搬送経路（バッファ部１４１への誘導が必要かどうか）または搬送速度（バッファ部１４１で用紙の搬送速度を低下させる必要があるかどうか）とを対応付けたテーブルの一例である。このように、プリンタコントローラ１０３は、操作部１８０により受け付けられた用紙情報に対応した搬送経路または搬送速度をテーブルから取得して使用する。冷却時間が必要であれば、Ｓ１２０３に進む。冷却時間が必要でなければ、Ｓ１２０４に進むことで、プリンタコントローラ１０３は、用紙１１０をカラーセンサ２００に搬送する。

Ｓ１２０３で、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２を通じて搬送路切り替えフラッパ１１０１を切り替え、用紙１１０をバッファ部１４１に誘導する。さらに、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２を通じて、バッファ部１４１に配置された搬送ローラを駆動する搬送ローラ駆動モータ３１１を起動して、バッファ部１４１内の搬送経路で用紙１１０を搬送する。なお、エンジン制御部１０２は、バッファ部１４１における用紙１１０の搬送速度を、排出経路１３５などの他の搬送経路の搬送速度よりも遅くなるように搬送ローラ駆動モータ３１１を駆動する。これにより、所定時間Ｔを消費させ、用紙１１０の温度を十分に低下させることができる。なお、バッファ部１４１内の搬送経路の長さを十分に長く確保できる画像形成装置では、搬送速度を低下させる必要はない。

Ｓ１２０４で、プリンタコントローラ１０３は、排出経路１３５に戻ってきた用紙１１０をさらにカラーセンサ２００へ搬送する。その後、Ｓ６１４に進み、測色が実行される。

（効果説明）
図１３は、用紙待機時間、用紙温度、ΔＥ_７６（１５℃との比較）、用紙の位置（搬送距離）を時系列に示した図である。搬送経路切り替えフラッパ１１０１を用紙１１０の後端が通過した時点で、エンジン制御部１０２は、バッファ部１４１の搬送速度を遅くする（Ｓ１２０３）。これにより、定着装置を用紙１１０が出発してから所定時間Ｔが経過した後で用紙１１０がカラーセンサ２００を通過するようになる。

実施形態１と同様に実施形態２では、用紙１１０が最初にカラーセンサ２００を通過した時点では用紙１１０の温度が約６５℃である。この時点で測色を行うと、ユーザが成果物を用いる常温環境（２５℃）に対する色差ΔＥ_７６が１．７程度になってしまう。この値は、色味再現安定性の規格［４．２．３］（各パッチΔＥ１．５以下）をオーバしている。

一方、本実施形態では、用紙１１０をバッファ部１４１に誘導することによって所定時間Ｔが経過した後で、つまり、用紙１１０の温度が約４５℃以下に低下した後で、用紙１１０をカラーセンサ２００に到達させることができる。従って、画像形成装置１００の設置環境の想定最低温度（１５℃）に対する色差ΔＥ_７６を１．５まで低減させることができる。

本発明によれば、
用紙に測定用画像を形成する像形成手段と、
前記測定用画像を加熱して前記用紙に定着させる定着手段と、
前記用紙の搬送方向において前記定着手段よりも下流に設けられ、前記用紙に定着した前記測定用画像の色を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定を実行する場合における前記定着手段から前記測定手段まで前記用紙が搬送されるのに要する時間を、前記測定手段によって測定を実行しない場合における前記定着手段から前記測定手段まで前記用紙が搬送されるのに要する時間よりも長くする搬送制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供することができる。

しかし、特許文献１の発明では、画像形成装置の搬送経路に測色器がインラインで配置されているため、測定対象物の色が温度によって変化するという「サーモクロミズム」という現象が問題になる。これは、色材を形成する分子構造が、「熱」によって変化する等によって引き起こされる現象である。

このように、インラインで画像を測色する測色器を備えた画像形成装置では、サーモクロミズムの影響を受けて通常環境下（常温環境下）における色とは異なる測色結果が得られてしまうことがある。ときには、カラーマッチング精度や色の安定性についての指標としての、ＩＳＯ １２６４７−７記載のカラーマッチング精度規格や、安定性の規格である再現性規定を満たせなくなってしまう。

そこで、本発明は、測定対象物の色が温度によって変化するというサーモクロミズム現象を抑制し、高精度なカラーマッチングや色安定性を実現できる画像形成装置を提供することを目的とする。

［実施形態１］
（画像形成装置）
本実施形態では電子写真方式のレーザビームプリンタを用いて上記課題の解決方法を説明する。ここでは、一例として、画像形成方式として電子写真方式を採用する。しかし、本発明は、インクジェット方式や昇華方式にも適用できる。これは、本発明が、測定対象物の色が温度によって変化するというサーモクロミズム現象が発生しうる画像形成装置において有効な発明だからである。なお、インクジェット方式では、インクを吐出して用紙に画像を形成する像形成手段やインクを乾燥させる定着手段（乾燥手段）が使用される。

図１が示すように、エンジン部にはＹＭＣＫに対応した４つのステーション１２０、１２１、１２２、１２３が設けられている。ステーション１２０、１２１、１２２、１２３は、トナーを用紙に転写して画像を形成する像形成手段である。ここで、ＹＭＣＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの略称である。各ステーションは、ほぼ共通の部品により構成されている。感光ドラム１０５は、像担持体の一種であり、一次帯電器１１１により一様の表面電位に帯電する。感光ドラム１０５は、レーザ１０８が出力するレーザ光によって、潜像が形成される。現像器１１２は、色材（トナー）を用いて潜像を現像してトナー像を形成する。トナー像（可視像）は、中間転写体１０６上に一次転写される。中間転写体１０６上に形成された可視像は、収納庫１１３から搬送されてきた用紙１１０に対して、転写ローラ１１４に二次転写される。

（カラーセンサ）
図２はカラーセンサ２００の構造を示す図である。白色ＬＥＤ２０１は、用紙１１０上のトナーパッチ２２０（測定用画像）に光を照射する発光素子である。回折格子２０２はトナーパッチ２２０から反射した光を波長ごとに分光する分光部品である。ラインセンサ２０３は、回折格子２０２により波長ごとに分解された光を検出するｎ個の受光素子を備えた光検出素子である。演算部２０４は、ラインセンサ２０３により検出された各画素の光強度値から各種の演算を行う。メモリ２０５は、演算部２０４が使用する各種のデータを保存する。演算部２０４は、例えば、光強度値から分光演算する分光演算部やＬａｂ値を演算するＬａｂ演算部などを有する。また、白色ＬＥＤ２０１から照射された光を用紙１１０上のトナーパッチ２２０に集光したり、トナーパッチ２２０から反射した光を回折格子２０２に集光したりするレンズ２０６がさらに設けられてもよい。

Ｌ＊ａ＊ｂ＊座標に変換された画像信号はＣＭＭ３０６に入力される。ＣＭＭはカラーマネージメントモジュールの略語である。ＣＭＭ３０６は、各種の色変換を実行する。たとえば、ＣＭＭ３０６は、入力機器としてのスキャナ部などの読取色空間と、出力機器としての画像形成装置１００の出力色再現範囲のミスマッチをマッピングするＧＡＭＵＴ変換を実行する。また、ＣＭＭ３０６は、入力時の光源種と出力物を観察するときの光源種のミスマッチ（色温度設定のミスマッチとも言う）を調整する色変換を実行する。このようにしてＣＭＭ３０６は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データをＬ'＊ａ'＊ｂ'＊データへ変換し、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に出力する。測色によって作成されたプロファイルが出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に格納されている。よって、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５は、新たに作成したＩＣＣプロファイルによってＬ'＊ａ'＊ｂ'＊データを色変換し、出力機器に依存したＣＭＹＫ信号へと変換してエンジン制御部１０２へ出力する。

マゼンタは、温度による色の変動が他の色に比べて大きいことが実験により明らかとなっている。とりわけ、搬送時間、用紙温度およびマゼンタの色差ΔＥの関係から、本実施形態では、所定時間Ｔが約４５秒に設定されている。図７（Ａ）ないし図７（Ｃ）は、画像形成装置１００内において用紙１１０を所定時間Ｔだけ待機させる箇所を示した図である。

Claims (8)

1. 色材によって用紙に画像を形成する像形成手段と、
   前記画像を前記用紙に定着させる定着手段と、
   前記用紙の搬送方向において前記定着手段よりも下流で前記用紙に定着した画像を測色する測色手段と、
   前記測色手段によって測色を実行する場合における前記定着手段から前記測色手段まで前記用紙が搬送されるのに要する搬送時間を、前記測色手段によって測色を実行しない場合における前記定着手段から前記測色手段まで前記用紙が搬送されるのに要する搬送時間よりも長くする搬送制御手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記定着手段から前記測色手段までの搬送経路の距離を制御するか、または、前記搬送経路における前記用紙の搬送速度を制御することで、前記用紙が前記定着手段を出発したタイミングからの経過時間が所定時間を超えた後に前記用紙を前記測色手段に到着させ、
   前記所定時間は、前記画像形成装置が設置された環境の温度に対する前記測色手段による色差ΔＥ_７６が１．５以下となる時間であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記定着手段から前記測色手段までの搬送経路の距離を制御するか、または、前記搬送経路における前記用紙の搬送速度を制御することで、前記用紙が前記定着手段を出発したタイミングからの経過時間が所定時間を超えた後に前記用紙を前記測色手段に到着させ、
   前記所定時間は、前記測色手段に到着した前記用紙の温度が摂氏４５度以下となる時間であることを特徴とする請求項１の記載の画像形成装置。
4. 前記用紙の厚さ、坪量または表面性を示す用紙情報の入力を受け付ける受け付け手段と、
   それぞれ異なる用紙情報とそれに対応した搬送経路または搬送速度とを対応付けたテーブルと
   をさらに備え、
   前記制御手段は、前記受け付け手段により受け付けられた前記用紙情報に対応した搬送経路または搬送速度を前記テーブルから取得して使用することで、前記定着手段から前記測色手段までの搬送経路の距離を制御するか、または、前記搬送経路における前記用紙の搬送速度を制御することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記定着手段から前記測色手段へ前記用紙を搬送する第１搬送経路と、
   前記第１搬送経路よりも距離が長く、前記定着手段から前記測色手段へ前記用紙を搬送する第２搬送経路と、
   前記定着手段から出力された前記用紙を前記第１搬送経路または前記第２搬送経路に誘導する誘導手段と
   をさらに備え、
   前記制御手段は、
   前記測色手段によって測色を実行しない場合には、前記誘導手段を制御して前記用紙を第１搬送経路へ誘導し、
   前記測色手段によって測色を実行する場合には、前記誘導手段を制御して前記用紙を前記第２搬送経路へ誘導する
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記定着手段から前記測色手段へ前記用紙を搬送する搬送手段をさらに備え、
   前記制御手段は、
   前記測色手段によって測色を実行しない場合には、前記搬送手段を制御して第１搬送速度で前記用紙を搬送し、
   前記測色手段によって測色を実行する場合には、前記搬送手段を制御して前記用紙を一旦停止させるか、または、前記第１搬送速度よりも低速の第２搬送速度で前記用紙を搬送することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記像形成手段は、トナーを前記用紙に転写して前記画像を形成する手段であり、
   前記定着手段は、前記トナーを加熱して前記用紙に定着させる手段であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記像形成手段は、インクを吐出して前記用紙に前記画像を形成する手段であり、
   前記定着手段は、前記インクを乾燥させる乾燥手段であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。