JP2013080181A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 サーモクロミズムの影響による色度変動を低減し、パッチ画像の色度を精度良く検出すること。
【解決手段】 画像形成装置１００は、記録紙１１０の紙種の設定を行うための操作部１８０を有する。画像形成装置１００は、記録紙１１０の紙種の設定内容に基づいて、サーモクロミズムの影響を低減するように、記録紙１１０が定着器１５０、１６０を通過してからカラーセンサ２００により測色されるまでの時間を制御する。
【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。

写真画像に限らず、文書画像においても、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、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。

そこで、ユーザの色再現性の要求を満たすべく、記録紙の搬送経路に設けられたカラーセンサによって、記録紙上に形成された測定用画像（パッチ画像）を読み取る画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この画像形成装置は、測色用画像をトナーで記録紙に形成し、カラーセンサによる測色用画像の読取結果に基づいて、露光量や現像バイアスなどのプロセス条件にフィードバックをかけることで、一定の濃度、階調性、色味を再現することが可能になる。

特開２００４−０８６０１３号公報

しかしながら、特許文献１の発明では、定着装置の近傍の搬送経路にカラーセンサが配置されているため、測定対象であるパッチ画像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、トナーやインク等の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、画像形成装置の内部でパッチ画像を測色するためには、色材が記録紙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。したがって、カラーセンサは乾燥装置や定着装置よりも記録紙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経路の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記録紙および色材は、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、記録紙の搬送ガイド等、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記録紙の温度は常温よりも高温になってしまう。

このように、内部にカラーセンサ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。

そこで、本発明は、サーモクロミズムの影響による色度変動を低減し、パッチ画像の色度を精度良く検出することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、色材によって記録紙に複数のパッチ画像を形成する像形成手段と、前記複数のパッチ画像を加熱して前記記録紙に定着させる定着手段と、前記記録紙の搬送方向において前記定着手段よりも下流で前記記録紙に定着した画像を測色する測色手段と、前記記録紙の紙種の設定を行うための設定手段と、前記設定手段の設定内容に基づいて、サーモクロミズムの影響を低減するように、前記記録紙が前記定着手段を通過してから前記測色手段により測色されるまでの時間を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置によれば、サーモクロミズムの影響による色度変動を低減し、測定用画像の色度を精度良く検出することができる。

画像形成装置１００の構造を示す断面図である。 カラーセンサ２００の構造を示す図である。 画像形成装置１００のシステム構成を示すブロック図である。 画像形成装置１００の制御ブロックを示す図である。 色材毎の色度変化の傾向を示す図である。 画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。 多次色補正処理を示すフローチャートである。 記録紙設定画面を説明する図である。

（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、インクを吐出して記録紙に画像を形成する画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、トナーを記録紙１１０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記録紙１１０に対して、転写ローラ１１４により転写される。

本実施形態の定着処理機構は、記録紙１１０に転写されたトナー像を加熱および加圧して記録紙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、記録紙１１０に熱を加えるための定着ローラ１５１、記録紙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。

第二定着器１６０は、第一定着器１５０よりも記録紙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により定着した記録紙１１０上のトナー像に対してグロス（光沢）を付与したり、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。記録紙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、エネルギー消費量低減の目的で第二定着器１６０を経由せずに記録紙１１０は搬送経路１３０を通過する。

例えば、記録紙１１０上の画像にグロスを多く付加する設定がされた場合や、記録紙１１０が厚紙のように定着に多くの熱量を必要とする場合は、第一定着器１５０を通過した記録紙１１０は、第二定着器１６０にも搬送される。一方、記録紙１１０が普通紙や薄紙の場合であって、グロスを多く付加する設定がされていない場合は、記録紙１１０は、第二定着器１６０を迂回する搬送経路１３０を搬送される。第二定着器１６０に記録紙１１０を搬送するか、第二定着器１６０を迂回して記録紙１１０を搬送するかは、フラッパ１３１の切り替えにより制御される。

搬送経路切り替えフラッパ１３２は、記録紙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へと導かれた記録紙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が記録紙１１０の後端を検出すると、記録紙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、記録紙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。

排出経路１３５には、記録紙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、記録紙１１０の搬送方向に直交する方向に４つ並べて配置されており、４列のパッチ画像を検知できる。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。

搬送経路切り替えフラッパ１３４は、記録紙１１０を外部への排出経路１３９に誘導する誘導部材である。排出経路１３９を搬送された記録紙１１０は、画像形成装置１００の外部へと排出される。

（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。カラーセンサ２００の内部には、白色ＬＥＤ２０１、回折格子２０２、ラインセンサ２０３、演算部２０４、及びメモリ２０５が設けられている。白色ＬＥＤ２０１は、記録紙１１０上のパッチ画像２２０に光を照射する発光素子である。回折格子２０２はパッチ画像２２０から反射した光を波長ごとに分光する。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記録紙１１０上のパッチ画像２２０に集光したり、パッチ画像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。プリンタコントローラ１０３はＣＰＵを有し、後述するフローチャートを実行するためのプログラムを記憶部３５０から読み出して実行する。なお、図３では、プリンタコントローラ１０３により行われる処理を分かり易くするために、プリンタコントローラ１０３内をブロックで表現している。

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２１０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、記録紙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。

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４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。

（サーモクロミズムの色特性）
次に、色毎のサーモクロミズム特性について説明する。トナーやインク等の色材を形成する分子構造が熱によって変化することで、光の反射吸収特性が変化して色度が変化する。実験を行って検証した結果、図５のように色材毎に色度変化の傾向が異なることが分かった。この図の横軸はパッチ画像の温度を示し、縦軸は１５℃を基準としたときの色度変化ΔＥを示している。

なお、ΔＥとは、ＣＩＥが定めるＬ＊ａ＊ｂ＊色空間内の２点間（Ｌ１，ａ１，ｂ１），（Ｌ２，ａ２，ｂ２）における、次式の三次元距離で表すことができる。

図５において、Ｃ：シアン１００％、Ｍ：マゼンタ１００％、Ｙ：イエロー１００％、Ｋ：ブラック１００％、Ｗ：紙白である。この図に示されるように、パッチ画像の温度が高くなる程パッチ画像の色度変化が大きくなり、作成するＩＣＣプロファイルに誤差を生じてしまう。

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、ＩＳＯ １２６４７−７記載のカラーマッチング精度規格（ＩＴ８．７／４（ＩＳＯ １２６４２：１６１７パッチ）［４．２．２］）において、ΔＥ平均で４．０と規定されている。また、安定性の規格である再現性［４．２．３］では、各パッチのΔＥ≦１．５であることが規定されている。この条件を満足するためには、カラーセンサ２００の検出精度はΔＥ≦１．０であることが望ましい。

図５に示されるように、ＹＭＣＫ全ての色でΔＥ≦１．０を実現するためには、パッチ画像の温度を３４℃以下まで放熱する必要がある。そこで、本実施形態では、定着器により加熱された記録紙１１０を放熱してから、カラーセンサ２００による測色が行われるようにする。以下、この制御について詳細に説明する。

（サーモクロミズム対応技術）
図６は、画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ１０３により実行される。まず、プリンタコントローラ１０３は、操作部１８０から画像形成要求があるかどうか、また、ホストコンピュータからＩ／Ｆ３０８を通じて画像形成要求があるかどうかを判断する（Ｓ６０１）。

画像形成要求がない場合は、プリンタコントローラ１０３は、操作部１８０から多次色補正指示があるかどうかを判断する（Ｓ６０２）。多次色補正指示があった場合は、図７で後述する多次色補正処理を行う（Ｓ６０３）。多次色補正指示がない場合は、前述のステップＳ６０１に戻る。

ステップＳ６０１において、画像形成要求があると判断された場合は、プリンタコントローラ１０３は、収納庫１１３から記録紙１１０を給紙させ（Ｓ６０４）、記録紙１１０にトナー画像を形成する（Ｓ６０５）。そして、プリンタコントローラ１０３は、全ページの画像形成が終了したかどうかを判断する（Ｓ６０６）。全ページの画像形成が終了した場合はステップＳ６０１に戻り、終了していない場合はステップＳ６０４に戻り、次のページの画像形成を行う。

図７は、多次色補正処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ１０３により実行される。なお、画像形成装置１００の制御は、プリンタコントローラ１０３からの指示によりエンジン制御部１０２により実行される。

まず、プリンタコントローラ１０３は、収納庫１１３から記録紙１１０を給紙させ（Ｓ７０１）、記録紙１１０にパッチ画像を形成する（Ｓ７０２）。次に、プリンタコントローラ１０３は、反転センサ１３７により記録紙１１０の後端が検知されるまで待つ（Ｓ７０３）。

反転センサ１３７により記録紙１１０の後端が検知されると、プリンタコントローラ１０３は、搬送ローラ駆動モータ３１１を制御して、記録紙１１０の搬送を停止する（Ｓ７０４）。次に、プリンタコントローラ１０３は、記録紙１１０の搬送を停止してから時間Ｔが経過するまで待つ（Ｓ７０５）。このように、記録紙１１０を反転部１３６で一時的に停止させている間に、記録紙１１０のパッチ画像を放熱する。これによって、サーモクロミズムの影響による色度変化を低減することができる。なお、時間Ｔは、記録紙１１０の坪量、表面性、及び光沢性の設定に応じて設定される。この点についての詳細は後述する。

停止時間Ｔが経過すると、プリンタコントローラ１０３は、搬送ローラ駆動モータ３１１を制御して、記録紙１１０の搬送を再開する（Ｓ７０６）。このとき、プリンタコントローラ１０３は、記録紙１１０の搬送方向を逆向きにして、記録紙１１０をカラーセンサ２００へ向けて搬送する。

プリンタコントローラ１０３は、記録紙１１０がカラーセンサ２００に到達すると、カラーセンサ２００にパッチ画像を測定させる（Ｓ７０７）。その後、プリンタコントローラ１０３は、カラーセンサ２００の測色結果に基づき、前述の処理によりＩＣＣプロファイルを作成し（Ｓ７０８）、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に格納する（Ｓ７０９）。

（放熱時間の設定）
画像形成装置１００は、表１に示すような７つの定着モードを有する。このように複数のモードを用意している理由は、記録紙１１０の坪量、表面性、及び光沢性の設定に応じて定着条件を変える必要があるからである。

図８は、記録紙設定画面を説明する図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示される画面は、操作部１８０に設けられたタッチパネルディスプレイ上に表示される。ユーザは、図８（ａ）の画面から、収納庫１１３のうち、いずれのカセットの設定をするのかを選択する。例えば、カセット１が選択されると、図８（ｂ）の画面に切り替わり、カセット１に収納されている記録紙１１０の坪量、表面性、及び光沢性の設定が可能となる。

記録紙１１０の坪量、表面性、及び光沢性の設定に応じて、定着に必要な熱量を変更する必要がある。これは、記録紙１１０上に形成されたトナー像が加熱定着される際に、記録紙１１０の坪量に応じて記録紙１１０に奪われる熱量が異なるからである。また、再生紙のように表面性が粗い紙に多くの熱量を与えると、トナーが紙の繊維の奥に入り込み、品質が低下してしまう現象に対応するためである。さらに、ユーザの光沢度合いに対する要求に応えるためにも、定着モードを複数用意しておく必要がある。

表２は記録紙１１０が再生紙の場合、表３は記録紙１１０が上質紙の場合、表４は記録紙１１０がコート紙の場合の定着モードの設定を示す。エンジン制御部１０２は、操作部１８０で設定された坪量、表面性、及び光沢性に応じて、第一定着器１５０に設けられた第一定着ヒータ３１２と、第二定着器１６０に設けられた第二定着ヒータ３１３とを制御する。

表３に示されるように、例えば上質紙かつ坪量８０ｇ／ｍ^２において、光沢性が標準から−１に変更されると、第一定着器１５０の温度が１８０℃から１６５℃に変更になる。また、例えば上質紙かつ坪量８０ｇ／ｍ^２において、＋１の光沢性が選択されると、第一定着器１５０だけでなく、第二定着器１６０も使用する設定になる。

このように、定着条件が異なると、カラーセンサ２００により測色が行われる際の記録紙１１０の温度が異なってしまう。したがって、図７のステップＳ７０５にて反転部１３６で記録紙１１０を停止して放熱させる際の待機時間Ｔを、坪量、表面性、及び光沢性の設定に応じて設定する必要がある。

放熱のための待機時間Ｔを決定する上で、（１）最後に通過した定着器から反転部１３６までの距離、（２）定着温度、（３）記録紙１１０自体の放熱特性を考慮する必要がある。

（１）第一定着器１５０から反転部１３６までの距離よりも、第二定着器１６０から反転部１３６までの距離が短い。このため、第一定着器１５０のみを通過する記録紙１１０よりも、第一定着器１５０及び第二定着器１６０の両方を通過する記録紙１１０の方が、反転部１３６に到達するまでの放熱時間が短くなるので、反転部１３６における待機時間Ｔを長くする。

（２）定着温度が高いほど、記録紙１１０が多くの熱量を保持している。したがって、定着温度が高いほど、反転部１３６における待機時間Ｔを長くする必要がある。

（３）記録紙１１０自体の放熱特性としては、再生紙、上質紙、コート紙の順で放熱しやすいという特性がある。また、記録紙１１０の坪量が小さいほど、放熱しやすいという特性がある。

上記（１）〜（３）を考慮して、本出願人が画像形成装置１００を用いて実験することにより、適切な待機時間Ｔを求めた。表５は記録紙１１０が再生紙の場合、表６は記録紙１１０が上質紙の場合、表７は記録紙１１０がコート紙の場合の、反転部１３６における待機時間Ｔを示す。

上記表５〜７に示されるように、記録紙１１０の坪量、表面性、及び光沢性の設定に応じて待機時間Ｔを変更し、カラーセンサ２００による測色開始時刻を変更する。これによって、カラーセンサ２００による測色開始時までにパッチ画像の温度を３４℃以下まで放熱することができ、ΔＥ≦１．０を達成することができる。

以上で説明したように、本実施形態では、記録紙１１０の紙種の設定内容に基づいて、記録紙１１０が定着器を通過してからカラーセンサ２００により測色されるまでの時間を制御するようにした。これによって、本実施形態では、サーモクロミズムの影響による色度変動を低減し、パッチ画像の色度を精度良く検出することができる。

なお、本実施形態では、反転部１３６における記録紙１１０の待機時間Ｔを最適化したが、記録紙１１０が定着器を通過してからカラーセンサ２００に到達するまでの時間を調整できるのであれば、この構成に限られない。例えば、記録紙１１０を減速させ、当該減速時間を制御することで、記録紙１１０が定着器を通過してからカラーセンサ２００に到達するまでの時間を調整するようにしてもよい。

１００ 画像形成装置
１０２ エンジン制御部（制御手段）
１０３ プリンタコントローラ（制御手段）
１１０ 記録紙
１５０ 第一定着器（定着手段）
１６０ 第二定着器（定着手段）
１８０ 操作部（設定手段）
２００ カラーセンサ（測色手段）

しかしながら、特許文献１の発明では、定着装置の近傍の搬送経路にカラーセンサが配置されているため、測定対象であるパッチ画像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、トナーやインク等の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、内部にカラーセンサ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。

そこで、本発明は、サーモクロミズムの影響による色の変動を低減し、パッチ画像の色を精度良く検出することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、記録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記録紙に定着させる定着手段と、前記記録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、前記記録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、前記記録紙の紙種の設定を行うための設定手段と、前記設定手段の設定内容に基づいて、サーモクロミズムの影響を低減するように、前記記録紙が前記定着手段を通過してから前記測定手段により測定されるまでの時間を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置によれば、サーモクロミズムの影響による色の変動を低減し、測定用画像の色を精度良く検出することができる。

画像形成装置１００の構造を示す断面図である。 カラーセンサ２００の構造を示す図である。 画像形成装置１００のシステム構成を示すブロック図である。 画像形成装置１００の制御ブロックを示す図である。 色材毎の色変化の傾向を示す図である。 画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。 多次色補正処理を示すフローチャートである。 記録紙設定画面を説明する図である。

（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、インクを吐出して記録紙に画像を形成する画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。

（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。カラーセンサ２００の内部には、白色ＬＥＤ２０１、回折格子２０２、ラインセンサ２０３、演算部２０４、及びメモリ２０５が設けられている。白色ＬＥＤ２０１は、記録紙１１０上のパッチ画像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はパッチ画像２２０から反射した光を波長ごとに分光する。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。

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。

（サーモクロミズムの色特性）
次に、色毎のサーモクロミズム特性について説明する。トナーやインク等の色材を形成する分子構造が熱によって変化することで、光の反射吸収特性が変化して色が変化する。実験を行って検証した結果、図５のように色材毎に色の変化の傾向が異なることが分かった。この図の横軸はパッチ画像の温度を示し、縦軸は１５℃を基準としたときの色の変化ΔＥを示している。

図５において、Ｃ：シアン１００％、Ｍ：マゼンタ１００％、Ｙ：イエロー１００％、Ｋ：ブラック１００％、Ｗ：紙白である。この図に示されるように、パッチ画像の温度が高くなる程パッチ画像の色の変化が大きくなり、作成するＩＣＣプロファイルに誤差を生じてしまう。

反転センサ１３７により記録紙１１０の後端が検知されると、プリンタコントローラ１０３は、搬送ローラ駆動モータ３１１を制御して、記録紙１１０の搬送を停止する（Ｓ７０４）。次に、プリンタコントローラ１０３は、記録紙１１０の搬送を停止してから時間Ｔが経過するまで待つ（Ｓ７０５）。このように、記録紙１１０を反転部１３６で一時的に停止させている間に、記録紙１１０のパッチ画像を放熱する。これによって、サーモクロミズムの影響による色の変化を低減することができる。なお、時間Ｔは、記録紙１１０の坪量、表面性、及び光沢性の設定に応じて設定される。この点についての詳細は後述する。

以上で説明したように、本実施形態では、記録紙１１０の紙種の設定内容に基づいて、記録紙１１０が定着器を通過してからカラーセンサ２００により測色されるまでの時間を制御するようにした。これによって、本実施形態では、サーモクロミズムの影響による色の変動を低減し、パッチ画像の色を精度良く検出することができる。

Claims (9)

1. 色材によって記録紙に複数のパッチ画像を形成する像形成手段と、
   前記複数のパッチ画像を加熱して前記記録紙に定着させる定着手段と、
   前記記録紙の搬送方向において前記定着手段よりも下流で前記記録紙に定着した画像を測色する測色手段と、
   前記記録紙の紙種の設定を行うための設定手段と、
   前記設定手段の設定内容に基づいて、サーモクロミズムの影響を低減するように、前記記録紙が前記定着手段を通過してから前記測色手段により測色されるまでの時間を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記記録紙が前記定着手段を通過してから前記測色手段による測色が行われるまでに前記記録紙を一時的に停止させ、停止時間を制御することで前記記録紙が前記定着手段を通過してから前記測色手段により測色されるまでの時間を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記記録紙が前記定着手段を通過してから前記測色手段に到達するまでに前記記録紙を減速させ、減速時間を制御することで前記記録紙が前記定着手段を通過してから前記測色手段により測色されるまでの時間を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記定着手段による定着温度が高いほど、前記記録紙が前記定着手段を通過してから前記測色手段により測色されるまでの時間を遅くすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記定着手段は、第一定着器と、当該第一定着器よりも下流に設けられた第二定着器とを有し、
   前記制御手段は、前記記録紙を前記第一定着器に通過させた後、前記第二定着器に通過させない場合よりも、前記第一定着器と前記第二定着器の両方を通過させる場合の方が、前記記録紙が前記定着手段を通過してから前記測色手段により測色されるまでの時間を遅くすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記設定手段により設定された前記記録紙の表面性が粗いほど、前記記録紙が前記定着手段を通過してから前記測色手段により測色されるまでの時間を短くすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記パッチ画像に付与する光沢の量が多いほど、前記記録紙が前記定着手段を通過してから前記測色手段により測色されるまでの時間を遅くすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 前記像形成手段は、トナーを前記記録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記録紙に定着させる手段であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記像形成手段は、インクを吐出して前記記録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乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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