JP2014074862A - 画像形成装置、画像形成方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体上の多次色画像の測色結果に基づいて作像条件を適切に補正し、出力画像の濃度安定性を向上させることが可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】入力画像情報に基づいて、１つ以上の一次色画像で構成される画像を記録媒体上に形成する作像手段と、前記画像のうち、複数の領域を測色する測色手段と、測色された前記複数の領域ごとに、前記画像を構成する前記一次色画像の濃度を推定する濃度推定手段と、前記入力画像情報に基づく前記一次色画像の濃度と前記濃度推定手段により推定された濃度との比較から、前記複数の領域ごとに前記一次色画像の濃度レベルを判定する濃度レベル判定手段と、前記濃度レベルに基づいて、前記作像手段の作像条件を補正する作像条件補正手段と、を有する画像形成装置。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法、プログラム及び記憶媒体に関する。

電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置では、連続プリント動作を実施すると、現像装置内に収容される現像剤に含まれるトナーの帯電量が大きく変化することによって画像濃度ムラを引き起こす場合がある。

具体的には、現像装置内に収容されているトナーとキャリアからなる二成分の現像剤は、トナー像の形成により消費されるトナーの補給を適宜受けることで、一定濃度の画像を出力する様に現像剤中のトナー濃度が一定の範囲内で制御されている。現像装置内に補給されたトナーは、現像剤中のキャリア粒子と混合撹拌されることで徐々に帯電するが、補給直後は十分に帯電していない状態にある。

このため、画像面積率が高い画像を連続プリントする場合等、消費されるトナー量に応じて多量のトナーが短時間の間に補給されると、現像剤中のトナーの単位重量あたりの帯電量（Ｑ／Ｍ）が比較的小さくなる。帯電量（Ｑ／Ｍ）が低下することで、潜像担持体上に所定の電位で形成されている静電潜像に付着するトナー粒子の量が増加し、画像濃度が高くなる。

一方、画像面積率が低い画像を連続プリントする場合等、現像装置内のトナー消費が少なく、少量のトナーしか補給されない状態が長く続くと、現像剤中のトナーの多くが現像装置内で長期に渡って撹拌されながら滞留する状態となる。この様な状態では、現像剤中のトナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）が比較的大きくなり、潜像担持体上に所定の電位で形成されている静電潜像に付着するトナー粒子の量が減少し、画像濃度が低下する。

以上の様な濃度変動により、ページ間における画像濃度ムラが生じる場合がある。

そこで、現像部内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、像担持体に作成された基準画像の濃度検出値に基づいてトナー濃度制御レベルを補正する補正モードとを有し、補正したトナー濃度補正レベルとトナー濃度検出手段の出力との差に基づいて、トナー補給制御を適正に行う画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この様な画像形成装置によれば、トナー付着量を安定化することで出力画像の濃度安定化を図ることができる。しかし、特許文献１に係る画像形成装置では、基準画像を作成するためにトナーが消費され、結果的に印刷一枚あたりの単価が上昇する可能性がある。また、基準画像作成時にはユーザから入力された画像を印刷できないため、トナー濃度制御レベルの補正を頻繁に行うと生産性が低下する可能性がある。

そこで、基準画像を作成せずに出力画像の濃度安定化を図る制御として、記録媒体上に形成された画像を測色し、測色結果に基づいて作像条件を補正する画像形成制御装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この様な画像形成制御装置によれば、記録媒体上に形成された画像の測色結果に基づいて作像条件を補正するため、トナー濃度制御のために基準画像を形成する必要がない。従って、作像条件の補正を行うために生産性が低下するのを回避し、画像濃度が安定した画像を形成することが可能になる。

カラー画像形成装置によって表現される色は、一次色と多次色とに大別される。一次色は、一種類のトナーによって表現される色である。例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）という四種類のトナーを用いる構成では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーのうち、何れか１つだけで表現される色が一次色である。これに対し多次色は、二種類以上のトナーにより表現される色である。

また、カラー画像形成装置の多くは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の一次色を混色することで多次色を表現するため、制御上は一次色の作像条件を調整することで各色の画像濃度を調節することになる。しかしながら、記録媒体上に形成される画像の多くは一次色ではなく多次色であり、記録媒体上に形成された多次色の画像から一次色の画像濃度を直接知ることは困難である。

このため、記録媒体上に形成された画像の測色結果に基づいて作像条件の補正制御を行うカラー画像形成装置では、記録媒体上に形成された多次色トナー像の測色結果と、目標となる多次色（以下、目標色と呼ぶ）の色情報とを比較し、記録媒体上に形成される画像の色が目標色に近付く様に、各色の一次色トナー像の作像条件の制御が行われている。

しかしながら、この様に多次色画像を形成する一次色トナー像の作像条件を補正する場合には、補正対象となる一次色の作像条件が複数あるため、記録媒体上に形成される多次色画像を高精度に目標色に近づける補正を行うことは容易ではない。多次色同士を比較する場合、一方の一次色と他方の一次色との濃度の比較を単純に行うことができないためである。

従って、記録媒体上に形成される画像の色を目標色に近づけるためには、ある目標色に対する測色結果が出力された時に、各一次色の作像条件をどの様に補正すれば良いか、という情報の膨大な数の組み合わせを予め入力しておく必要がある。しかし、この様な膨大な情報の組み合わせを用意するためには予め数多くの実験を行っておく必要があり、情報の組み合わせの数に応じて印刷コストの上昇を招くこととなる。

また、上記した情報の組み合わせをテーブル又はモデルとして与えることが出来たとしても、予め入力されている情報を装置や環境に合わせて適宜校正しなければ、記録媒体上に形成される画像を高精度に目標色に近付けることは困難である。この様な情報の校正を行うためには、一般的に多くのパッチ画像を出力するためトナーが大量に消費されると共に、多大な時間を要するという問題がある。

さらに、潜像担持体としての感光体ドラムの偏芯等に起因して、記録媒体上に形成される画像においてページ内濃度変動が生じる場合がある。ページ内濃度変動が生じると、同一ページ内に形成されている同一色であっても、ページ内の位置によって測色結果が異なってしまう。従って、測色結果の変動が現像装置内の現像剤の状態等の作像条件に起因して生じたものか、感光体ドラムの偏芯等に起因して生じたものなのかを判断できなくなるため、作像条件の補正を適切に行うことが困難になる場合がある。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、記録媒体上の多次色画像の測色結果に基づいて作像条件を適切に補正し、出力画像の濃度安定性を向上させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の画像形成装置によれば、入力画像情報に基づいて、入力画像情報に基づいて、１つ以上の一次色画像で構成される画像を記録媒体上に形成する作像手段と、前記画像のうち、複数の領域を測色する測色手段と、測色された前記複数の領域ごとに、前記画像を構成する前記一次色画像の濃度を推定する濃度推定手段と、前記入力画像情報に基づく前記一次色画像の濃度と前記濃度推定手段により推定された濃度との比較から、前記複数の領域ごとに前記一次色画像の濃度レベルを判定する濃度レベル判定手段と、前記濃度レベルに基づいて、前記作像手段の作像条件を補正する作像条件補正手段と、を有する。

本発明の実施形態によれば、記録媒体上の多次色画像の測色結果に基づいて作像条件を適切に補正し、出力画像の濃度安定性を向上させることが可能な画像形成装置を提供できる。

実施形態に係る画像形成装置を例示する概略構成図である。 実施形態に係る画像形成装置のプリンタ部の筐体内の要部を拡大して例示する拡大構成図である。 実施形態に係る画像形成装置のプリンタ部における互いに隣り合う２つの画像形成ユニットを例示する拡大構成図である。 実施形態に係る画像形成装置の画像形成ユニットの現像装置を例示する分解上面図である。 実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を例示する図である。 実施形態に係る画像形成装置の機能構成を例示する図である。 実施形態に係る画像形成装置で実行される色安定化処理のフローチャートを例示する図である。 実施形態に係る画像形成装置における色分解処理のフローチャートを例示する図である。 実施形態に係る画像形成装置における色分解処理について説明する図（１）である。 実施形態に係る画像形成装置における色分解処理について説明する図（２）である。 実施形態に係る画像形成装置における色分解処理について説明する図（３）である。 実施形態に係る画像形成装置における色分解処理について説明する図（４）である。 実施形態に係る画像形成装置における色分解処理について説明する図（５）である。 実施形態に係る画像形成装置における色分解処理について説明する図（６）である。 実施形態に係る画像形成装置における評価フローチャートを例示する図である。 実施形態に係る画像形成装置の評価に用いる評価チャート及び制御チャートを例示する図である。 実施形態に係る画像形成装置における画像濃度評価結果を例示する図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

＜画像形成装置について＞
以下、図面に基づいて本実施形態に係る画像形成装置６００の全体構成及び各部の構成を、記録媒体としての記録紙Ｐ上に画像を形成する画像形成プロセスと共に説明する。

［全体構成］
まず、本実施形態に係る画像形成装置６００の構成について説明する。図１は、実施形態に係る画像形成装置６００を例示する概略構成図である。

画像形成装置６００は、画像形成を行うプリンタ部１００、プリンタ部１００に対して記録紙Ｐを供給する給紙装置２００、プリンタ部１００の上に搭載されたスキャナ３００、このスキャナ３００の上に搭載された原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）４００を有する。

プリンタ部１００は、その筐体外に、記録紙Ｐを手差し給紙する手差しトレイ６、プリンタ部１００の筐体から排出された画像形成済みの記録紙Ｐをスタックするための排紙トレイ７等を具備する。

画像形成装置６００において、原稿のコピーを取る場合には、まず、ＡＤＦ４００の原稿台３０に綴じられていない原稿の束をセットする。綴じられている原稿の場合には、それをＡＤＦ４００にセットする代わりに、スキャナ３００のコンタクトガラス３１上にセットする。この際、ＡＤＦ４００を開いてコンタクトガラス３１を露出させ、その上に原稿を置いた後、ＡＤＦ４００を閉じて原稿を押さえる。

その後、ユーザが不図示のスタートスイッチを押すとコピー動作がスタートし、ＡＤＦ４００に原稿をセットした場合には、原稿がコンタクトガラス３１の左側に設けられた自動読取部４０１に自動で搬送され、自動読取部４０１を通過した原稿は原稿排紙トレイ３０ａへと搬送される。

コピー動作がスタートすると、コンタクトガラス３１上に原稿がセットされている場合には、スキャナ３００が第一走行体３３を駆動し、第一走行体３３上の光源から照射される光をコンタクトガラス３１上の原稿面で反射させる。ＡＤＦ４００に原稿がセットされている場合には、スキャナ３００は第一走行体３３を自動読取部４０１の下方で停止させた状態で、第一走行体３３上の光源から照射される光を自動読取部４０１を通過する原稿の原稿面で反射させる。

スキャナ３００は、原稿面からの反射光を第二走行体３４のミラーで反射し、結像レンズ３５を通じて読取センサ３６に導光し、原稿の画像情報を読み取る。スキャナ３００が読み取った原稿の画像情報は、プリンタ部１００に送られる。

プリンタ部１００は、スキャナ３００によって得られた画像情報に基づいて、画像を記録紙Ｐにプリントする。画像形成装置６００のプリンタ部１００は、スキャナ３００による原稿読み取りで得られた画像情報の他、パーソナルコンピュータ等の外部装置から送られてきた画像情報に基づいて画像を記録紙Ｐ上に形成することも可能である。

給紙装置２００は、記録紙Ｐを収納する複数の給紙カセット４４、これらの給紙カセット４４に収納された記録紙Ｐを一枚ずつ送り出す給紙ローラ４２、分離ローラ４５、送り出された記録紙Ｐを給紙路４６に沿って搬送する搬送ローラ４７等を有する。給紙路４６は、プリンタ部１００の搬送路４８に接続されている。

ユーザによって不図示のスタートスイッチが押されるか、外部装置から画像情報が送られると、給紙装置２００では、ユーザが選択した記録紙Ｐを収容する給紙カセット４４に配置された給紙ローラ４２が回転し、給紙カセット４４の１つから記録紙Ｐが送り出される。送り出された記録紙Ｐは、分離ローラ４５で分離されて給紙路４６に供給され、搬送ローラ４７によりプリンタ部１００内の搬送路４８まで搬送される。

［プリンタ部］
図２は、プリンタ部１００の筐体内の要部を拡大して例示する拡大構成図である。

プリンタ部１００には、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１０が設けられている。中間転写ベルト１０の基材としては、例えばベルト伸びによる位置ずれを抑制することが可能であり、機械的強度に非常に優れた材料であるＰＩ（ポリイミド）等を用いることができる。中間転写ベルト１０の基材中には、温湿度環境に依存せず常に安定した転写性能が得られる様に、抵抗調整剤として例えばカーボンが分散されている。また、コストダウンを図るため、例えばカーボンを分散しないＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を中間転写ベルト１０の基材の材料として採用することも可能である。

中間転写ベルト１０は、内周側に配設された第一支持ローラ１４、第二支持ローラ１５、第三支持ローラ１６等の複数の張架部材により、側方から見た形状が上部の一辺が略水平な三角形の形状となる姿勢で張架されている。以下、三角形の上部の略水平な一辺を形成する張架面を水平張架面という。中間転写ベルト１０は、三つの支持ローラ（１４、１５、１６）のうちの少なくとも１つが回転駆動することにより、図１及び図２中の時計回り方向（図中の矢印Ａ方向）に従動して回転する。

中間転写ベルト１０の上方には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブ
ラック（Ｋ）のトナー像をそれぞれ個別に形成するための四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）が中間転写ベルト１０の水平張架面に沿って並設されている。画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のさらに上方には、図１に示す様に、潜像書込ユニット２１が配設されている。

潜像書込ユニット２１は、スキャナ３００による原稿読み取りで得られた画像情報、又は、外部装置から送られてくる画像情報等を書込制御部で受信する。そして、受信した画像情報に基づいて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の不図示の半導体レーザーをそれぞれ駆動してＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の書込光を生成する。そして、画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を書込光により光走査して、感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の表面に静電潜像を形成する。なお、書込光の光源は、レーザー半導体に限られるものではなく、例えばＬＥＤ等を採用しても良い。

［画像形成ユニット］
図３は、４つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のうち、互いに隣り合う２つの画像形成ユニット１８を例示する拡大構成図である。なお、図３では、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの符号を省略して示している。

図３に示す様に、画像形成ユニット１８は、ドラム状の感光体２０の周囲に、帯電装置６０、現像装置６１、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４等を有する。

帯電装置６０は、図３中の反時計回り方向に回転駆動される感光体２０の表面をトナーの帯電極性と同極性に一様に帯電させる。本実施形態に係る画像形成ユニット１８では、感光体２０に対して非接触で近接させた帯電ローラに対して帯電バイアスを印加して、感光体２０と帯電ローラとの間に放電を生じさせることで、感光体２０を一様帯電させる。この様な帯電ローラ方式に代えて、例えば非接触のスコロトロンチャージャー等を採用した非接触帯電方式を採用しても良い。

［現像装置］
図４は、作像手段の一例としての現像装置６１のケーシングの上部を取り除いた状態を例示する上面図である。以下、図３及び図４に基づいて現像装置６１の構成ついて説明する。

現像装置６１は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する現像剤を用いて感光体２０の静電潜像をトナー像として顕像化する。現像装置６１は、図３に示す様に、攪拌部６６、現像部６７を有する。

攪拌部６６は、互いに平行配設された２本の搬送スクリュ６８を有する。２本の搬送スクリュ６８は、仕切り壁６９によってそれぞれ個別に仕切られた仕切り空間に設けられている。仕切り壁６９は、搬送スクリュ６８の長手方向の両端部に切り欠きを有している。この切り欠きにより、二本の搬送スクリュ６８をそれぞれ個別に収容している二つの仕切り空間は、スクリュ長手方向の両端部でそれぞれ連通している。

２つの仕切り空間のうち、後述する現像部６７に隣接する仕切り空間は、現像部６７内の現像スリーブ６５に現像剤を供給するための供給室である。また、他方の仕切り空間は、搬送スクリュ６８の長手方向の一端側で供給室から受け取った現像剤を、他端側まで搬送して供給室に返送する返送室である。

供給室内の搬送スクリュ６８と、返送室内の搬送スクリュ６８とは、互いに回転駆動に伴って正反対の方向に現像剤を搬送するようになっており、スクリュ長手方向の端部付近まで搬送した現像剤を前述の切り欠きに通して他方の室内に送り込む。現像装置６１内の現像剤は、図４中に示す矢印Ｂ方向に、供給室と返送室との間で循環搬送される。なお、図３に示す様に、攪拌部６６における供給室の底には、現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ７１が取り付けられている。

また、図４に示す様に、供給室における搬送方向下流側端部と返送室における搬送方向上流側端部とを連通する切り欠きの上方には、トナー補給口６１ａが形成されている。

現像部６７には、回転駆動可能な非磁性の筒状部材からなる現像スリーブ６５が設けられている。現像スリーブ６５の内部には、周方向に並ぶ複数の磁極を有するマグネットローラが、現像スリーブ６５に連れ回らないように固定して配設されている。上記した攪拌部６６の供給室内では、トナー濃度センサ７１が、搬送スクリュ６８の回転駆動に伴って図４に示す矢印Ｂ方向に搬送される現像剤のトナー濃度を検知する。

搬送スクリュ６８によって搬送される現像剤の一部が、現像スリーブ６５内に固定配置されているマグネットローラの磁極が発する磁力によって、現像スリーブ６５に汲み上げられる。現像スリーブ６５の表面上に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ６５の回転に伴って、現像スリーブ６５と感光体２０とが対向する現像領域に向かって搬送される。このとき、現像スリーブ６５の表面上の現像剤は、現像領域に到達する前に、ドクターブレード７３によって現像スリーブ６５の表面上における層厚が規制される。

現像領域に現像剤が到達すると、トナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加される現像スリーブ６５と、感光体２０の静電潜像との間の電位差である現像ポテンシャルの作用により、トナー粒子が磁性キャリアから離脱して静電潜像に転移する。現像ポテンシャルにより磁性キャリアから離脱するトナー粒子により、感光体２０上の静電潜像がトナー像として現像される。

現像領域で感光体２０に転移しなかったトナー粒子を含む現像剤は、現像スリーブ６５の回転に伴って現像領域を通過し、マグネットローラの反発磁極の位置まで搬送された時に、現像スリーブ６５表面から離脱して攪拌部６６の供給室内に戻される。

供給室内では、静電潜像にトナーを供給した現像剤が戻されるのに伴って現像剤中のトナー濃度が低下すると、トナー濃度センサ７１によりトナー濃度の低下が検知され、トナー補給口６１ａから適量のトナーが補給される。この様なトナー濃度センサ７１の検知結果に基づくトナー補給制御は１枚通紙毎に実行される。

［一次転写］
図１及び図２に示す様に、中間転写ベルト１０の内周側には、４つの感光体２０との間でそれぞれ中間転写ベルト１０を挟み込む４つの一次転写ローラ６２が配設されている。それぞれの一次転写ローラ６２が中間転写ベルト１０をそれぞれの感光体２０に向けて押圧することで、ベルト表面と感光体２０とが当接する一次転写ニップが形成されている。

各一次転写ローラ６２には、トナーの帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加される。これにより、一次転写ニップ内では、トナーが感光体２０側から一次転写ローラ６２側に向かう一次転写電界が形成され、感光体２０の表面上のトナー像が中間転写ベルト１０表面に一次転写される。感光体２０上のトナー像を中間転写ベルト１０表面に一次転写させる一次転写手段としては、例えば転写ブラシや、非接触のコロナチャージャ等を採用しても良い。

一次転写ニップを通過した後の感光体２０の表面には、中間転写ベルト１０に一次転写されなかった転写残トナーが付着している。感光体２０表面の転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３によって感光体２０の表面から除去される。感光体クリーニング装置６３は、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を片持ち支持しており、その自由端を感光体２０の表面に突き当てることで、表面上の転写残トナーを掻き取る。また、感光体２０に接触しながら回転する導電性のファーブラシ７６も、感光体２０の表面上の転写残トナーを除去している。クリーニングブレード７５及びファーブラシ７６によって感光体２０上から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置６３の内部に収容される。

感光体クリーニング装置６３によって転写残トナーが除去された感光体２０の表面は、除電装置６４の光照射によって除電される。これにより、感光体２０の表面電位が初期化される。その後、帯電装置６０によってトナーの帯電極性と同じ極性に一様帯電された後、その表面電位が電位センサ３２０によって検知される。

本実施形態における感光体２０は、直径６０［ｍｍ］のドラム状部材であり、２８２［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で図中反時計回り方向に回転駆動される。また、本実施形態における現像スリーブ６５は、直径２５［ｍｍ］の筒状部材であり、５６４［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で回転駆動される。

本実施形態の現像装置６１内において、現像領域に供給される現像剤中トナーの帯電量は、およそ−１０〜−３０［μＣ／ｇ］の範囲である。また、感光体２０の感光層の厚みは３０［μｍ］であり、潜像書込ユニット２１の光学系のビームスポット径は５０×６０［μｍ］であり、その光量は約０．４７［ｍＷ］である。

感光体２０の表面は帯電装置６０によって例えば−７００［Ｖ］に一様に帯電され、潜像書込ユニット２１によってレーザーが照射された静電潜像部分の電位は−１２０［Ｖ］となる。現像スリーブ６５に印加される現像バイアスは−４７０［Ｖ］であり、これにより、感光体２０の静電潜像上のトナーには−３５０［Ｖ］の現像ポテンシャルが作用する。

以上で説明した構成を有する画像形成ユニット１８において、感光体２０は回転駆動するのに伴って、まず帯電装置６０によって一様に帯電された後、潜像書込ユニット２１による光走査を受けて静電潜像を担持する。その光走査は、スキャナ３００により読み取った画像情報、あるいは外部装置から送られてくる画像情報に基づいて行われる。

感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上には、現像装置６１によって現像されてＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が形成される。感光体２０上に形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップで中間転写ベルト１０上に重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上には、各色トナー像が重なり合った４色重ね合わせトナー像が形成される。

一次転写後に感光体２０の表面に残留した転写残トナーは、上記した様に、感光体クリーニング装置６３により除去され、感光体２０の表面は除電装置６４により除電された後、次の画像形成に供される。

［二次転写］
図１及び図２に示す様に、中間転写ベルト１０の外周側には二次転写ローラ２４が配設されており、内周側の第三支持ローラ１６との間で中間転写ベルト１０を挟み込んでいる。第三支持ローラ１６が中間転写ベルト１０を二次転写ローラ２４に向けて押圧することで、ベルト表面と二次転写ローラ２４とが当接する二次転写ニップが形成されている。

上記した給紙装置２００から送り出された記録紙Ｐは、プリンタ部１００の搬送路４８内に進入した後、レジストローラ対４９に突き当たった位置で停止する。レジストローラ対４９は、搬送路４８内で受け取った記録紙Ｐを、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像の転写タイミングに合わせて二次転写ニップに到達する様に記録紙Ｐを送り出す。

二次転写ニップに送り込まれた記録紙Ｐ上には、二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ２４と第三支持ローラ１６との間に形成される二次転写電界の作用により、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像が記録紙Ｐ上に二次転写される。記録紙Ｐ上に二次転写された４色重ね合わせトナー像は、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラートナー像になる。

記録紙Ｐは、トナー像が転写された後、定着装置２５まで搬送され、定着装置２５の加熱ローラ２６と加圧ローラ２７との間の定着ニップにおいて加熱及び加圧されることで、フルカラートナー像の定着処理が施される。定着装置２５を通過した記録紙Ｐの搬送方向は、不図示の切替爪により、図１に示す用紙反転装置９３に向かう方向と、排紙ローラ対５６に向かう方向とで切り替えられる。記録紙Ｐが用紙反転装置９３に送り込まれた場合には、表裏反転された後、再びレジストローラ対４９に送られて、もう一方の面にもフルカラー画像が形成される。また、記録紙Ｐが排紙ローラ対５６に送り込まれた場合には、機外の排紙トレイ７上にスタックされる。

中間転写ベルト１０上の四色重ね合わせトナー像を記録紙Ｐに二次転写する二次転写手段としては、二次転写ローラ２４の他に、例えば転写チャージャ等を採用しても良い。なお、本実施形態の二次転写ローラ２４には、二次転写ローラ２４に付着したトナーをクリーニングするローラクリーニング部９１が当接している。

中間転写ベルト１０が張架される第二支持ローラ１５の対向位置には、中間転写ベルト１０にベルトクリーニング装置１７が当接している。ベルトクリーニング装置１７は、二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１０に付着している転写残トナーのクリーニングを行う。

プリンタ部１００には、手差しトレイ６から搬送路４８へ合流する手差し給紙路４１が設けられている。この手差し給紙路４１の上流側には、手差しトレイ６にセットされた記録紙Ｐを一枚ずつ給紙するための手差し給紙ローラ６０１及び手差し分離ローラ６０２が設けられている。

また、図１及び図２に示す様に、中間転写ベルト１０の外周側には、光学センサユニット３１０が、第一支持ローラ１４に対向して中間転写ベルト１０から離間した位置に設けられている。

画像形成装置６００では、中間転写ベルト１０上に形成されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ各色のトナーパッチ像から、光学センサユニット３１０の出力に基づいて各トナーパッチ像における単位面積当たりのトナー付着量を求めることができる。画像形成装置６００は、求められたトナー付着量に基づいて、作像条件等を調節することによりトナー付着量を安定化させ、フルカラー画像の色調を安定化させることができる。

［ライン分光計］
図１に示す様に、排紙トレイ７の上方には、測色手段の一例としてのライン分光計９００が配設されている。画像形成装置６００は、ライン分光計９００により、排紙トレイ７上に排出された記録紙Ｐに形成された画像の色を測色することができる。

ライン分光計９００は、記録紙Ｐ上の画像を測色し、分光反射率分布を検出するものである。そして、最小サイズの記録紙Ｐが通過し得る領域における主走査方向（記録紙Ｐの搬送方向に直交する方向）の一端を０［ｍｍ］としたときに、主走査方向における０［ｍｍ］から２１０［ｍｍ］までの間の範囲で、１０［ｍｍ］毎に２２箇所で分光反射率分布を検出可能な構成となっている。

また、ライン分光計９００が検出する分光反射率分布は、波長４００［ｎｍ］から７００［ｎｍ］までの範囲について、１０［ｎｍ］毎の３１個の波長域についての反射率である。

さらに、ライン分光計９００は、副走査方向（記録紙Ｐの搬送方向）について１０［ｍｍ］毎に区切って検出するものであり、分光反射率分布を検出する主走査方向の２２箇所では、１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］の正方形の領域の測色を行う。そして、検出される分光反射率分布は、この正方形の領域の測色値の平均値となる。

ライン分光計９００の設置位置は、記録紙Ｐ上に定着された画像を測色可能であれば、本実施の形態で例示する位置に限るものではなく、例えば記録紙Ｐの搬送経路において定着装置２５の直後に設けても良い。

画像形成装置６００は、ライン分光計９００の測色結果に基づいて、例えば現像装置６１に収容されている現像剤のトナー濃度を制御することで、記録紙Ｐ上に形成する画像濃度を安定に保つことが可能である。

画像形成装置６００は、以上で説明した構成で記録紙Ｐ上にフルカラー画像を形成するタンデム型のカラー複合機であるが、異なる構成のカラー複合機若しくはモノクロ複合機、さらにはプリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置であっても良い。また、電子写真方式に限らず、インクジェット方式等の他の方式による画像形成装置であっても良い。

＜画像形成装置のハードウェア構成＞
次に、実施形態に係る画像形成装置６００のハードウェア構成について、図５に基づいて説明する。

画像形成装置６００は、プリンタ部１００、給紙装置２００、スキャナ３００、ＡＤＦ４００、メイン制御部５００、ネットワークＩ／Ｆ部７００、記録媒体Ｉ／Ｆ部８００を有し、それぞれがバスＢにより相互に接続されている。

メイン制御部５００は、ＣＰＵ５０１、ＲＡＭ５０２、ＲＯＭ５０３等を有する。ＲＯＭ５０３には、各種のプログラムやプログラムによって利用されるデータ等が記憶されている。ＲＡＭ５０２は、プログラムをロードするための記憶領域や、ロードされたプログラムのワーク領域等として用いられる。ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０２にロードされたプログラムを処理することにより、各種の機能を実現する。

ネットワークＩ／Ｆ部７００は、ＬＡＮ等のネットワーク（有線又は無線の別は問わない）に接続するためのハードウェアである。記録媒体Ｉ／Ｆ部８００は、記録媒体８０１とのインタフェースである。画像形成装置６００は、記録媒体Ｉ／Ｆ部８００を介して記録媒体８０１の読み取り及び／又は書き込みを行うことができる。記録媒体８０１には、フレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤメモリカード（SD Memory card）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory）等がある。

＜画像形成装置の機能構成＞
図６は、実施形態に係る画像形成装置６００の機能構成を例示する図である。

図６に示す様に、画像形成装置６００のメイン制御部５００は、濃度推定部５１０、濃度レベル判定部５２０、作像条件補正部５３０を有する。メイン制御部５００の各種機能は、例えばＣＰＵ５０１がＲＡＭ５０２にロードされたプログラムを処理することにより実現される。

濃度推定部５１０は、ライン分光計９００が記録紙Ｐに形成された画像の複数点で計測した分光反射率分布から、各分光反射率分布が計測された位置の画像を構成するＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの一次色画像の濃度を推定する。濃度推定部５１０による一次色画像の濃度を推定する方法については後述する。

濃度レベル判定部５２０は、スコア付与部５２１、重み付け部５２２、スコア積算部５２３、レベル判定部５２４を有し、濃度推定部５１０により推定された画像濃度の濃度レベルを判定する。

スコア付与部５２１は、濃度推定部５１０により推定された画像濃度を、例えば目標画像濃度と比較し、推定された画像濃度にスコアを付与する。

重み付け部５２２は、スコア付与部５２１により付与されたスコアに、画像濃度又はライン分光計９００が測定した画像を構成する一次色の数等に基づいて重み付けを行う。

スコア積算部５２３は、スコア付与部５２１により付与され、重み付け部５２２により重み付けされたスコアを、プリンタ部１００が画像を形成するＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ一次色ごとに積算する。

レベル判定部５２４は、スコア積算部５２３により積算されたスコアに基づいて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの一次色ごとの濃度レベルを判定する。

作像条件補正部５３０は、濃度レベル判定部５２０により判定されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの一次色ごとの濃度レベル判定結果に基づいて、プリンタ部１００における作像条件の制御パラメータを補正する。補正する制御パラメータとしては、現像装置６１内のトナー濃度の制御目標値、現像バイアス、潜像書込ユニット２１が感光体２０表面に照射する書込光の強度等がある。

＜色安定化処理＞
次に、実施形態に係る画像形成装置６００において、記録紙Ｐに形成する画像の色を安定化させるために行われる色安定化処理について説明する。

図７は、画像形成装置６００において実行される色安定化処理のフローチャートの一例であり、各ステップについて以下で説明する。

（ステップＳ１：作像用画像情報変換処理）
まずステップＳ１にて、メイン制御部５００が、入力画像情報として、外部装置から送られる画像情報、あるいはスキャナ３００で読み取られた画像情報を取得する。入力画像情報は、画像を構成するマトリクス状に並ぶ複数の画素についてそれぞれＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の単色成分の明度を表した画素値を有するものである。メイン制御部５００は、この入力画像情報を、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（黒）の単色成分の明度を表した画素値を有する作像用画像情報に変換する。

次にメイン制御部５００は、一方ではステップＳ２の作像処理及びステップＳ３の転写処理を印刷処理として実行し、他方ではステップＳ４の測色領域決定処理として、ライン分光計９００で測色を行う記録紙Ｐ上の画像領域を決定する処理を並行して行う。

（ステップＳ２：作像処理）
ステップＳ２における作像処理は、作像用画像情報に基づいて、４つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のそれぞれの感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上に一次色のトナー像を作像する。次に、一次色トナー像を中間転写ベルト１０上で重ねることで多次色トナー像を作像する。

（ステップＳ３：転写処理）
また、ステップＳ３における転写処理は、中間転写ベルト１０上に形成された多次色トナー像を二次転写ニップで記録紙Ｐ上への転写を行う。その後、記録紙Ｐは、定着装置２５で多次色トナー像が定着されて排紙トレイ７に向かって搬送される。

（ステップＳ４：測色領域決定処理）
ステップＳ４における測色領域決定処理は、作像用画像情報における画像領域のうち、どの領域を測色領域にするのかを決定する。

なお、測色を実行する領域は、記録紙Ｐ上に形成された画像の一部に限らず、画像領域全体を幾つかの測色領域に分け、画像領域全体に対して測色を行っても良い。また、測色領域としては、領域内における色合いの変化が出来るだけ少ない（色の平坦度が高い）領域であることが、精度の良い測色を行うために好ましい。従って、メイン制御部５００は、作像用画像情報に基づいて、色の平坦度が高く、測色に適した領域を探索して測色領域を決定している。

測色領域の探索は、次の様に行う。まず、作像用画像情報によって表される画素マトリクスの所定位置にある画素を注目画素とし、注目画素を中心とする所定サイズの領域を部分領域として抽出する。例えば、初回の抽出においては、画素マトリクスにおける左上から５１列目で且つ５１行目の画素を注目画素とし、この注目画素を中心とする１０１画素×１０１画素の矩形領域（約４［ｍｍ］角の領域）を部分領域として抽出する。そして、抽出した部分領域における各画素の画素値（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を参照しながら、その部分領域全体としての色合いの平坦さを示す平坦度を算出する。

平坦度としては、様々な算出法によって求められたものを用いることが可能であり、第一例として、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、各画素の分散を求め、その分散の和に負の符号をつけたものを部分領域内の平坦度として求めることができる。

また、第二例として、分散共分散行列の行列式を用いて平坦度を求めることができる。具体的には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、部分領域内の各画素における分散と共分散を求め、分散を対角成分に、共分散を非対角成分に配置した４×４の分散共分散行列を構築し、その行列式の値に負の符号を付けたものを平坦度として求める。分散共分散行列の行列式を用いることで、ＹＣＭＫ空間での分布の広がりを評価することができる。

さらに、第三例として、色の周波数特性を利用して平坦度を求めることができる。具体的には、部分領域内の各画素値を用いてフーリエ変換を行い、特定周波数のフーリエ係数の絶対値の二乗の和に負の符号を付けて平坦度とすることができる。特定周波数については複数の周波数を用いることができる。特定周波数のフーリエ係数の絶対値の二乗の和を用いることで、中間調処理の影響を排した平坦度を算出することができる。

平坦度は、上記した第一例〜第三例に限られるものではなく、公知の平坦度算出技術を用いることが可能である。

抽出した部分領域の平坦度を求めた後は、全ての部分領域を抽出したか否か（画像の全領域について部分領域の抽出が完了したか否か）、を判断する。そして、まだ抽出していない部分領域があると判断した場合には、注目画素の位置を右方向に１画素分だけずらして、左上から５２列目、５１行目の画素を注目画素とし、注目画素を中心とする１０１画素×１０１画素の矩形領域を部分領域として抽出する。そして、同様にして、抽出した部分領域の色の平坦度を算出する。以降、３、４、５・・・ｎ個目の部分領域の抽出の際に、それぞれ注目画素の位置を右方向に１画素分だけずらしていく。そして、注目画素の列方向の位置をマトリクスの右端から左に向けて５１番目の位置までずらした後は、注目画素の列方向の位置をマトリクスの左端から右に向けて５１番目の位置まで戻すと共に、行方向の位置を１画素分だけ下方向にずらす。その後、注目画素の位置を１画素分ずつ右にずらす処理を繰り返す。以上の様にして、注目画素の位置をラスタ走査のように順次ずらしながら、画像の全領域を網羅する。

画像の全領域について部分領域を抽出する方法としては、上記した様に注目画素を１画素分ずつずらす方法に限らず、抽出した部分領域同士の縁部を互いに重ねないように各部分領域を抽出しても良い。例えば、５１列目、５１行目の注目画素を中心とする１０１画素×１０１画素の大きさの部分領域を抽出した後には、１５２列目、５１行目の注目画素を中心とする１０１画素×１０１画素の大きさの部分領域を抽出するのである。

メイン制御部５００では、画像の全領域からの部分領域の抽出や平坦度の算出を行うと、全ての部分領域の中から平坦度が最も高い領域を特定し、その平坦度について、予め定められた所定の基準平坦度とを比較する。算出した平坦度が基準平坦度よりも高い場合には、その部分領域を測色に適した測色領域として決定する。一方、特定された部分領域の平坦度が所定の基準平坦度よりも低い場合には、出力される画像には測色に適した測色領域が無いと判断する。

画像情報に基づいて測色に適した測色領域が見つからない場合には、中間転写ベルト１０上に形成された各色のトナーパッチ像を光学センサユニット３１０が読み取った値から求められる各色の単位面積当たりのトナー付着量に基づき、作像条件を調節する。従って、測色領域が見つからず安定化処理を実行できない場合であっても、記録紙Ｐに形成する画像の色調に大きな乱れが発生するのを回避できる。

（ステップＳ５：測色処理）
印刷処理（Ｓ２及びＳ３）と測色領域決定処理（Ｓ４）とが実行された後、ステップＳ５にて、測色処理が実行される。測色処理では、ライン分光計９００が、下方を通過する記録紙Ｐ上に形成されている多次色トナー像の全画像領域のうち、測色領域決定処理（Ｓ４）で決定された測色領域に対応する領域の測色を実行し、分光反射率分布を取得する。

（ステップＳ６：色分解処理）
次にステップＳ６にて、メイン制御部５００が、測色結果から求められる多次色の色情報に基づいて、多次色のトナー像を構成するそれぞれの一次色の色情報を推定する色分解処理を行う。色分解処理については後述する。

（ステップＳ７：補正処理）
最後にステップＳ７にて、メイン制御部５００が、色分解処理の結果に基づいて、プリンタ部１００の制御パラメータに対する補正量を決定し、補正処理を実行する。補正する制御パラメータとしては、例えば潜像書込ユニット２１のレーザー強度、帯電装置６０の帯電印加電圧、及び現像装置６１の現像バイアス、現像装置６１内に収納されている現像剤のトナー濃度等がある。

＜色分解処理＞
次に、上記した色安定化処理において行われる色分解処理について説明する。

色分解処理では、ライン分光計９００により計測された記録紙Ｐ上の画像の複数の測色領域における多次色画像の分光反射率分布に基づいて、各測色領域の画像を構成する各一次色の画像濃度を推定する。上記した色安定化処理における作像条件の補正は、色分解処理により推定された各一次色の画像濃度推定結果に基づいて行われる。

図８に、画像形成装置６００において実行される色安定化処理のフローチャートの一例を示し、各ステップについて以下で説明する。

（ステップＳ１１：濃度推定）
まずステップＳ１１にて、メイン制御部５００の濃度推定部５１０が、ライン分光計９００により計測された複数の測色領域の分光反射率分布に基づいて、各測色領域の画像を構成する一次色の画像濃度として、網点率（単位面積当たりのドット面積率）を推定する。

以下では、画像形成装置６００に入力される入力画像情報に基づいて作成される作像用画像情報における画像の網点率を「制御網点率」、記録紙Ｐ上に形成された画像の網点率を「出力網点率」という。

濃度推定部５１０は、ライン分光計９００により計測された複数の測色領域における多次色トナー像の分光特性分布に基づいて、各測色領域の画像を構成する一次色の出力網点率の推定を行う。

濃度推定部５１０が推定した出力網点率を「推定網点率」といい、濃度推定部５１０が推定網点率を求める方法について以下で説明する。

まず、画像を形成する各一次色（本実施形態ではＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色）の網点率をそれぞれｋｃ、ｋｍ、ｋｙ、ｋｋ、反射光の波長をλ［ｎｍ］、各一次色の各網点率における分光反射率分布をそれぞれｃｙａｎ（ｋｃ，λ）、ｍａｇｅｎｔａ（ｋｍ，λ）、ｙｅｌｌｏｗ（ｋｙ，λ）、ｂｌａｃｋ（ｋｋ，λ）とする。

分光反射率分布は、白色光を照射した時に反射光の波長毎に異なる反射率の分布を示すものである。ただし、記録紙Ｐの分光反射率分布をｗｈｉｔｅ（λ）としたとき、全ての波長λについてｗｈｉｔｅ（λ）＝１となる正規化を全波長（λ＝４００［ｎｍ］〜７００［ｎｍ］）で施している。

例えば、ｍａｇｅｎｔａ（０．５、λ）は、ｋｍ＝０．５であり、白色の記録紙Ｐ上に形成された網点率が５０［％］のマゼンタの一次色のトナー像の分光反射率分布を示している。本実施形態では、λ＝４００［ｎｍ］から７００［ｎｍ］までの１０［ｎｍ］毎に反射率を求めており、ｍａｇｅｎｔａ（０．５，λ）と表記する場合には、網点率５０［％］の一次色のトナー像に対して白色光を照射した時の、λ＝４００［ｎｍ］の反射光の反射率、λ＝４１０［ｎｍ］の反射光の反射率、λ＝４２０［ｎｍ］の反射光の反射率・・・、λ＝７００［ｎｍ］の反射光の反射率、という様に、３１個の波長についての反射率を示し、３１行１列の行列（３１×１行列）で表される。

また、多次色のトナー像の分光反射率分布を「ＭｉｘｅｄＣｏｌｏｒ（λ）」とする。

本実施形態に係る色分解処理における濃度推定では、以下の式（１）に示す様に、多次色のトナー像の分光反射率分布を、この多次色のトナー像を構成する各一次色のトナー像の分光反射率分布の積として表現する色分解モデルを用いる。

式（１）における「ＭｉｘｅｄＣｏｌｏｒ（λ）」、「ｃｙａｎ（ｋｃ，λ）」、「ｍａｇｅｎｔａ（ｋｍ，λ）」、「ｙｅｌｌｏｗ（ｋｙ，λ）」及び「ｂｌａｃｋ（ｋｋ，λ）」は、それぞれ３１×１行列で示すことができる。従って、式（１）は、以下の式（２）の様に表現できる。式（２）中のλ４００〜λ７００は、λ＝４００［ｎｍ］〜７００［ｎｍ］の反射光の反射率を表している。

式（１）及び式（２）で示される関係が成り立つ場合は、これらの式の左辺と右辺との偏差を示す以下の式（３）で表されるＪが「０」となる。

式（３）の両辺を二乗すると、以下に示す式（４）の様に表すことができる。

ライン分光計９００が記録紙Ｐに出力された多次色トナー像を測色して取得するのは、「ＭｉｘｅｄＣｏｌｏｒ（λ）」で示される分光反射率分布である。また、多次色トナー像を形成する各一次色トナー像の出力網点率は、作像条件が急に変化しない限り、制御網点率に近い値となる。制御網点率は作像時に設定されており、この制御網点率に近い値で、式（３）及び式（４）で表される偏差「Ｊ」の値が「０」に近い値になる各一次色の出力網点率を推定することで、測色領域の多次色トナー像を構成する各一次色のトナー像の推定網点率を求めることができる。

濃度推定部５１０は、以下で説明する一次色のデータテーブルを用いて出力網点率の推定を行う。

濃度推定部５１０が出力網点率を推定するアルゴリズムでは、事前情報として制御網点率近傍の網点率における各一次色の分光反射率分布ｃｙａｎ（ｋｃ，λ）、ｍａｇｅｎｔａ（ｋｍ，λ）、ｙｅｌｌｏｗ（ｋｙ，λ）、ｂｌａｃｋ（ｋｋ，λ）が必要となる。ただし、任意の網点率ｋｃ、ｋｍ、ｋｙ、ｋｋに対するデータを用意することは一般に困難である。このため、１０［％］刻みで離散化した各１０個の網点率ｋｃ１〜ｋｃ１０、ｋｍ１〜ｋｍ１０、ｋｙ１〜ｋｙ１０、ｋｋ１〜ｋｋ１０に対する一次色の分光反射率分布のデータを一次色のデータテーブルとして用意する。一次色のデータテーブルは、各色について網点率とその網点率で作像された一次色トナー像の測色結果である分光反射率分布データとして、メイン制御部５００のＲＯＭ５０３に保存する。

次に、一次色の推定網点率を求める場合には、まず画像情報から得られる測色領域の網点率である制御網点率から推定網点率の候補（制御網点率に近い値の網点率の組合せ）を生成する。

続いて、推定網点率の候補に対応する各一次色の分光反射率分布を一次色のデータテーブルから生成する。例えば、ある一次色の制御網点率が５５［％］であった場合、その近傍の値である網点率５０［％］や６０［％］の分光反射率分布をデータテーブルから生成する。

この様に生成した各一次色の分光反射率分布を式（３）や式（４）の「ｃｙａｎ（ｋｃ，λ）」、「ｍａｇｅｎｔａ（ｋｍ，λ）」、「ｙｅｌｌｏｗ（ｋｙ，λ）」及び「ｂｌａｃｋ（ｋｋ，λ）」に当てはめ、偏差「Ｊ」を最小化する推定網点率の組合せを探索する。

ここで、推定網点率の候補の生成について一例を挙げて説明する。

制御網点率が５０［％］のｒｅｄのトナー像で、予測される分光反射率分布がｒｅｄ（０．５，λ）で与えられる画像は、一般に、ｍａｇｅｎｔａ（０．５，λ）とｙｅｌｌｏｗ（０．５，λ）を重ね合わせることで作られる。よって、式（５）の様な色分解が考えられる。

しかし、実際にはこの様な色分解で式（３）及び式（４）における偏差「Ｊ」の値を最小化出来るとは限らない。そこで、推定網点率の候補として、制御網点率近傍の値を候補として生成する。

例えば、制御網点率が５０［％］で画像形成され、予測される分光反射率分布がｒｅｄ（０．５，λ）で与えられるトナー像の測色結果を分解する際には、ＭａｇｅｎｔａとＹｅｌｌｏｗとの組合せとして、式（６）で表される様に計９通りの候補を生成する。

ここでは、説明の簡略化のため、９通りの候補を生成することを説明しているが、推定網点率の候補の組み合わせとしては、より多くの組合せを生成しても良い。

また、一次色のデータテーブルに登録されていないデータが必要な場合には、登録されているデータを補間することで推定網点率の候補を生成する。

ｃｙａｎを例に挙げて説明すると、上記した様に、ｃｙａｎの一次色のデータテーブルには、網点率ｋｃ１〜ｋｃ１０の１０個の網点率に対応する分光反射率が保存されている。そして、１≦ｎ≦９において、ｋｃｎ＜ｋｃ'＜ｋｃ（ｎ＋１）となるｋｃ'に対応する分光反射率分布ｃｙａｎ（ｋｃ'，λ）が必要な場合は、以下の式（７）に基づいて推定網点率の候補を生成し、この値に基づいて網点率の推定を行う。

以上で説明した様に、濃度推定部５１０では、ライン分光計９００によって計測される記録紙Ｐ上の多次色画像の分光反射率分布に基づいて、分光反射率分布が計測された画像を構成する一次色の画像濃度として推定網点率を求める。

なお、ライン分光計９００は、記録紙Ｐ上に形成されている画像のうち、測色領域として決定された複数の画像領域の分光反射率分布を求め、濃度推定部５１０は、ライン分光計９００により計測された複数の画像領域の分光反射率分布のそれぞれに対して、各一次色の出力網点率の推定を行う。

図９に、濃度推定部５１０による濃度推定結果の例を示す。図９は、記録紙Ｐ上に形成された画像のうち、１次色、２次色、３次色、４次色で形成された画像を測色領域とし、ライン分光計９００により計測された各測色領域の分光反射率分布から、濃度推定部５１０が推定網点率を求めた例である。

図９に示す様に、測色領域ａ〜ｄから求められた各一次色［Ｃ Ｍ Ｙ Ｋ］の制御網点率は、以下の通りである。

測色領域ａ（１次色）の制御網点率［５０％ ００％ ００％ ００％］
測色領域ｂ（２次色）の制御網点率［３０％ ００％ ４０％ ００％］
測色領域ｃ（３次色）の制御網点率［５０％ ００％ ８０％ ２０％］
測色領域ｄ（４次色）の制御網点率［５０％ ５０％ ５０％ ５０％］
上記した制御網点率に基づいて記録紙Ｐ上に形成された各測色領域ａ〜ｄの分光反射率分布から、濃度推定部５１０が上記した方法により求めた各一次色［Ｃ Ｍ Ｙ Ｋ］の推定網点率は、以下の通りである。

測色領域ａ（１次色）の推定網点率［５５％ ００％ ００％ ００％］
測色領域ｂ（２次色）の推定網点率［２２％ ００％ ４７％ ００％］
測色領域ｃ（３次色）の推定網点率［５８％ ００％ ８３％ １７％］
測色領域ｄ（４次色）の推定網点率［４０％ ５９％ ４７％ ５４％］
濃度推定部５１０は、各測色領域ａ〜ｄにおける制御網点率と、推定網点率とを比較し、推定網点率が制御網点率より大きい場合には「濃度が高い（濃）」、推定網点率が制御網点率より小さい場合には「濃度が低い（薄）」と推定し、各測色領域の画像に含まれていない一次色については、「適正濃度（適）」と推定し、濃度推定結果を出力する。

濃度推定部５１０は、上記した結果に基づいて、各測色領域ａ〜ｄに対して以下に示す各一次色［Ｃ Ｍ Ｙ Ｋ］の濃度推定結果を出力する。

測色領域ａ（１次色）の濃度推定結果［濃 適 適 適］
測色領域ｂ（２次色）の濃度推定結果［薄 適 濃 適］
測色領域ｃ（３次色）の濃度推定結果［濃 適 濃 薄］
測色領域ｄ（４次色）の濃度推定結果［薄 濃 薄 濃］
なお、上記した例では、制御網点率に対して推定網点率が少しでも高ければ「濃度が高い（濃）」、少しでも低ければ「濃度が低い（薄）」という濃度推定を行っているが、例えば差が５％未満の場合には「適正濃度（適）」としても良い。ライン分光計９００の計測誤差や濃度推定部５１０の推定網点率の推定誤差の影響を受けるのを回避できる。

また、制御網点率が、例えば１０％未満の様に低い値の場合には、全て「適正濃度（適）」と推定しても良い。濃度変化はトナー付着量の変化に起因するが、制御網点率が低い画像の場合、トナー付着量が少ないため、濃度変化（トナー付着量変化）を正しく計測することが困難であり、濃度推定精度が低下する可能性があるためである。

さらに、上記した例では３段階で濃度推定を行ったが、制御網点率と推定網点率との差に基づいて、例えば「とても濃い」、「濃い」、「適正」、「薄い」、「とても薄い」の５段階等、３段階以上の濃度推定を行っても良い。

（ステップ１２：スコア設定）
次に、図８に示す色分解処理のステップＳ１２にて、濃度推定部５１０が出力する濃度推定結果に対して、スコア付与部５２１がスコアを付与する（図１０）。

スコア付与部５２１は、例えば濃度推定部５１０の推定結果が「濃」の場合は「＋１」、「適」の場合は「±０」、「薄」の場合は「−１」としてスコアを付与する。

上記した濃度推定部５１０の推定結果に対してスコア付与部５２１により付与された各測色領域における各一次色［Ｃ Ｍ Ｙ Ｋ］のスコアは、図１０に示す様に以下の通りである。

測色領域ａ（１次色）のスコア［＋１ ±０ ±０ ±０］
測色領域ｂ（２次色）のスコア［−１ ±０ ＋１ ±０］
測色領域ｃ（３次色）のスコア［＋１ ±０ ＋１ −１］
測色領域ｄ（４次色）のスコア［−１ ＋１ −１ ＋１］
本実施形態では、「＋１」、「±０」、「−１」の３つの値をスコアとして採用したが、値はこれに限るものではない。また、濃度推定部５１０が例えば５段階で濃度推定を行った場合には、「＋２」、「＋１」、「±０」、「−１」、「−２」等のスコアを設定しても良く、プリンタ部１００の作像条件の精緻な補正が可能になる。

（ステップ１３：重み付け）
次に、ステップ１３にて、重み付け部５２２がスコア付与部５２１により付与されたスコアに重み付けを行う（図１１）。

重み付け部５２２は、例えば測定領域に含まれる一次色の数に応じて重み付けを行う。本実施形態では、測定領域に含まれる一次色の数に応じて、１次色には「１．０」、２次色には「０．９」、３次色には「０．８」、４次色には「０．７」をスコアに乗じている。濃度推定部５１０が行う各一次色の濃度推定は、測色領域に含まれる一次色の数が多い程精度が低くなるため、一次色の数が多い程スコアが低くなる様に重みを付与している。

重み付け部５２２が、スコアに重みを付与した各測色領域における各一次色［Ｃ Ｍ Ｙ Ｋ］の重み付きスコアは以下の通りである。

測色領域ａ（１次色）の重み付きスコア［＋１．０ ±０．０ ±０．０ ±０．０］
測色領域ｂ（２次色）の重み付きスコア［−０．９ ±０．０ ＋０．９ ±０．０］
測色領域ｃ（３次色）の重み付きスコア［＋０．８ ±０．０ ＋０．８ −０．８］
測色領域ｄ（４次色）の重み付きスコア［−０．７ ＋０．７ −０．７ ＋０．７］
なお、本実施形態では、測色領域に含まれる一次色の数に応じて重み付けを行ったが、制御網点率や、制御網点率と推定網点率との差等に基づいて重み付けを行っても良い。また、複数の判断基準に基づく重み付けを行い、それぞれの重みをスコアに乗じて重み付けスコアを求めても良い。

（ステップＳ１４：スコア合計算出）
次にステップＳ１４にて、スコア積算部５２３が、測色領域ａ〜ｄの重み付けされたスコアを一次色ごとに積算して合計値を求める（図１２）。

例えば、シアン（Ｃ）の場合には、＋１．０（測色領域ａ）−０．９（測色領域ｂ）＋０．８（測色領域ｃ）−０．７（測色領域ｄ）＝＋０．２の様に、一次色ごとに重み付けされたスコアの合計値を算出する。算出された各一次色［Ｃ Ｍ Ｙ Ｋ］のトータルスコアは以下の通りである。

トータルスコア ［＋０．２ ＋０．７ ＋１．０ −０．１］
（ステップＳ１５：不感帯処理）
次にステップＳ１５にて、スコア積算部５２３が、算出したトータルスコアに対して不感帯処理を実行する（図１３）。

本実施形態では、トータルスコアが−０．５〜＋０．５の範囲を不感帯として設定し、この不感帯に含まれるトータルスコアを全て「±０．０」とする。記録紙Ｐ上に形成されている画像には、例えば感光体２０の偏芯等によりページ内濃度変動が生じている場合があり、作像条件に関係無くトータルスコアが影響を受ける場合がある。そこで、上記した不感帯処理を行うことで、例えば感光体２０の偏芯等によるページ内濃度変動、あるいはライン分光計９００の計測誤差や濃度推定部５１０の推定網点率の推定誤差によるトータルスコアへの影響を排除できる。なお、不感帯の範囲は適宜設定することができる。

この様な不感帯処理を行うことによって求められた各一次色［Ｃ Ｍ Ｙ Ｋ］の最終スコアは、以下の通りである。

最終スコア ［±０．０ ＋０．７ ＋１．０ ±０．０］
（ステップＳ１６：濃度レベル判定）
次にステップＳ１６にて、レベル判定部５２４が、スコア積算部５２３により求められた最終スコアに基づいて、各一次色の濃度レベルを判定する。

本実施形態では、最終スコアが正の値であった場合には「濃」、「±０」であった場合には「適正」、負の値であった場合は「薄い」と判定する。

レベル判定部５２４による濃度レベル判定結果［Ｃ Ｍ Ｙ Ｋ］は、以下の通りである。

濃度レベル判定結果 ［適正 濃い 濃い 適正］
以上で説明した色分解処理に基づく濃度レベル判定部５２０の濃度レベル判定結果に基づいて、作像条件補正部５３０がプリンタ部１００の作像条件の補正を行う。

＜評価結果＞
次に、本実施形態に係る画像形成装置６００において、色安定化処理を行って連続印刷を行った評価結果について説明する。

図１５は、実施形態に係る画像形成装置６００における評価フローチャートの一例である。また、図１６（ａ）に評価に用いる評価チャート、図１６（ｂ）に制御チャートを例示する。

図１６（ａ）に示す評価チャートは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの一次色ごとに１６階調のパッチで構成されている。各色各階調のパッチは評価チャート内に９点設けられており、９点の濃度を計測して求められる平均値の色差に基づいて、連続印刷時の濃度変動を評価する。複数パッチの濃度計測結果の平均値を用いることで、ページ内濃度変動の影響を受けずに評価を行うことができる。

図１６（ｂ）に示す制御チャートは、形成されるパッチ数（３〜９個）、色、階調、位置（予め定められた８１箇所から選択）がランダムに設定されている画像である。以下の評価では、制御チャートの各パッチの測色結果（図中の■が測色位置）に基づいて、作像条件の補正を行った。

また、作像条件の補正は、作像条件補正部５３０が現像装置６１における現像剤のトナー濃度の制御目標値Vtrefを補正することにより行った。制御目標値Vtrefは、値を大きくするとトナー濃度が低くなる様に制御され、小さくするとトナー濃度が高くなる様に制御される。例えば、濃度レベル判定部５２０により「濃い」と判定された一次色に対しては、作像条件補正部５３０がVtrefを「０．０５」大きくし、「薄い」と判定された一次色に対しては、Vtrefを「０．０３」小さく設定する。

本実施形態に係る画像形成装置６００の評価として、図１５に示す様に、まずステップＳ２１にて、制御チャートを１００枚印刷し、全ページの全パッチに対して推定網点率を求め、求められた推定網点率を色分解処理における制御網点率として使用する。

次にステップＳ２２にて制御回数ｎ＝１に設定し、ステップＳ２３にて評価チャートを１０枚印刷した後、ステップＳ２４にて制御チャートを１枚印刷する。

印刷された制御チャートに対して、ステップＳ２５にて、ライン分光計９００が分光反射率分布を計測し、濃度レベル判定部５２０が各一次色の濃度レベルの判定を行う。ステップＳ２６では、作像条件補正部５３０が、濃度レベルの判定結果に基づいて、上記した様にVrefの値を補正する。

次にステップＳ２７にて、制御回数ｎが１００に達した場合には評価を終了し、制御回数ｎが１００未満の場合には、ステップＳ２７にて制御回数ｎに１を加算してステップＳ２３からステップＳ２６までの処理を再び行う。

以上の評価フローにおいて印刷された評価チャート１０００枚における各色各階調の色差の評価結果を図１７に示す。色差は、１枚目の評価チャートと２枚目以降の評価チャートとの間で求め、正の値は濃度が高いこと、負の値は濃度が低いことを示している。

図１７（ａ）はシアン（Ｃ）、図１７（ｂ）はマゼンタ（Ｍ）、図１７（ｃ）はイエロー（Ｙ）、図１７（ｄ）はブラック（Ｋ）の評価結果であり、全色全階調において色差は±３未満に抑えられ、非常に高いレベルで色安定化を達成できていることが分かる。

以上で説明した様に、本実施形態の画像形成装置６００によれば、記録紙Ｐ上に形成される多次色画像からライン分光計９００によって計測される複数の測色領域の分光反射率分布に基づき、記録紙Ｐ上の多次色画像を構成する各一次色の濃度判定を行うことができる。記録紙Ｐ上に形成されている画像の計測結果に基づいて濃度判定を行うため、例えば中間転写ベルト１０上に濃度判定のための画像等を形成してトナーを消費することが無い。また、記録紙Ｐ上の画像の複数の測色領域の計測結果に基づいて濃度判定を行うため、例えば感光体２０の偏芯等によって生じるページ内濃度変動の影響を受けることが無い。従って、本実施形態に係る画像形成装置６００によれば、画像形成にかかるコストを上昇させることなく、高精度に作像条件の補正を行うことが可能であり、出力画像の濃度安定化を達成することができる。

ここまで、上記実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に係る画像形成装置６００が有する機能は、上記説明を行った各処理手順を、実施形態に係る画像形成装置６００にあったプログラミング言語でコード化したプログラムとしてコンピュータで実行することで実現することができる。よって、上記実施形態に係る画像形成装置６００を実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体８０１に格納することができる。

よって、上記各実施形態に係るプログラムは、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体８０１に記憶させることによって、これらの記録媒体８０１から、画像形成装置６００にインストールすることができる。また、画像形成装置６００は、ネットワークＩ／Ｆ部７００を有していることから、上記実施形態に係るプログラムは、インターネット等の電気通信回線を介してダウンロードし、インストールすることもできる。

以上、実施形態に係る画像形成装置、画像形成方法、プログラム及び記憶媒体について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

６１ 現像装置（現像手段）
１００ プリンタ部（作像手段）
５１０ 濃度推定部
５２０ 濃度レベル判定部
５３０ 作像条件補正部
８０１ 記録媒体
９００ ライン分光計（測色手段）
Ｐ 記録紙

特開２００１−３４３８２７号公報 特開２０１０−２７１５９５号公報

Claims (10)

1. 入力画像情報に基づいて、１つ以上の一次色画像で構成される画像を記録媒体上に形成する作像手段と、
   前記画像のうち、複数の領域を測色する測色手段と、
   測色された前記複数の領域ごとに、前記画像を構成する前記一次色画像の濃度を推定する濃度推定手段と、
   前記入力画像情報に基づく前記一次色画像の濃度と前記濃度推定手段により推定された濃度との比較から、前記複数の領域ごとに前記一次色画像の濃度レベルを判定する濃度レベル判定手段と、
   前記濃度レベルに基づいて、前記作像手段の作像条件を補正する作像条件補正手段と、を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記測色手段は、前記作像手段により前記記録媒体上に形成された前記画像の分光反射率分布を取得し、
   前記濃度推定手段は、前記一次色画像ごとの異なる濃度における複数の一次色分光反射率分布を有し、当該複数の一次色画像の前記一次色分光反射率分布の積と、前記測色手段により取得される前記分光反射率分布との差異が最小になる前記一次色画像の濃度を求める
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記濃度レベル判定手段は、
   前記濃度推定手段により推定された前記一次色画像の濃度にスコアを付与し、当該スコアを前記一次色画像ごとに積算したスコア合計値に基づいて、前記濃度レベルを判定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記濃度レベル判定手段は、
   前記画像を構成する一次色画像の数及び一次色画像の網点率の少なくとも一方に応じて前記スコアに重み付けする
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記濃度レベル判定手段は、
   前記スコア合計値が所定の範囲内である場合には、前記濃度推定手段により推定された前記一次色画像の濃度が適正であると判定する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記作像手段は、トナーを含む現像剤を収容し、潜像担持体上に前記一次色画像として異なる色のトナー像を形成する複数の現像手段を有し、
   前記作像条件補正手段は、前記濃度レベル判定手段により判定された前記一次色画像の濃度レベルに基づいて前記現像手段のトナー濃度の制御目標値を補正する
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記濃度推定手段は、前記一次色画像の濃度レベルとして網点率を推定する
   ことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置。
8. 入力画像情報に基づいて、１つ以上の一次色画像で構成される画像を記録媒体上に形成する作像ステップと、
   前記画像のうち、複数の領域を測色する測色ステップと、
   測色された前記複数の領域ごとに、前記画像を構成する前記一次色画像の濃度を推定する濃度推定ステップと、
   前記入力画像情報に基づく前記一次色画像の濃度と前記濃度推定ステップにより推定された濃度との比較から、前記複数の領域ごとに前記一次色画像の濃度レベルを判定する濃度レベル判定ステップと、
   前記濃度レベルに基づいて、前記作像ステップの作像条件を補正する作像条件補正ステップと、を有する
   ことを特徴とする画像形成方法。
9. 請求項８に記載の画像形成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。