JP4586369B2

JP4586369B2 - 画像形成装置の制御装置、制御方法及び制御プログラム

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Publication number: JP4586369B2
Application number: JP2004015208A
Authority: JP
Inventors: 康二足立; 善弥伊本; 慎一大橋; 弘毅上床; 靖幸田中; 伸介杉
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2024-01-23
Also published as: JP2005208364A

Description

本発明は、電子写真方式による画像形成装置の制御装置、制御方法及び制御プログラムに関する。より詳しくは、複数の基本色の重ね合わせによりカラー画像の画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置の色味の制御を行う制御装置、制御方法及び制御プログラムに関する。

感光体や中間転写体の帯電箇所にトナーを付着させておき、そのトナーを用紙上に転写することにより用紙に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体又は中間転写体を所定のトナー濃度で現像して基準パッチを形成し、その基準パッチの濃度を測定することによりトナーの階調補正を自動で行う技術が開示されている（特開平８−２９２６１６号公報、特開平８−２５１４１４号公報等）。また、用紙に所定の濃度となるべきテストパターンを画像形成し、そのテストパターンの濃度をスキャナで読み取ることにより、トナーの階調補正を自動で行う技術が開示されている（特開平１１−２８４７９４号公報、特開２００２−２６２０９２号公報等）。

特開平８−２９２６１６号公報特開平８−２５１４１４号公報特開平１１−２８４７９４号公報特開２００２−２６２０９２号公報

カラー印刷を対象とする電子写真方式の画像形成装置では、感光体や中間転写体はカラー印刷に用いられる各基準色のトナーにより単色の画像が現像され、それら単色の現像画像が用紙に重ね合わせて転写されることによりカラー画像が画像形成される。このように複数の基準色のトナーを重ね合わせて転写する際には、一旦用紙に転写されたトナーが感光体や中間転写体に再付着してしまう引き戻し現象が生じ、重ね合わされた画像の色調がずれてしまうことがある。上記特許文献１又は２に開示された技術では、感光体表面や中間転写体表面に形成された各基準色の基準パッチの濃度を測定するので、実際に２つ以上の基準色を重ね合わせて印刷された２次色や３次色の濃度は正確に測定することができない問題がある。

一方、上記特許文献３又は４に記載された技術では、２次色や３次色のカラー画像を含むテストパターンを用紙に印刷することにより、複数の基準色が重ねあわされた２次色や３次色の色調のずれも補正することができるが、大量の印刷物を長時間連続して印刷を行う際に生ずる経時的な色調のずれを自動で補正することができない問題がある。

本発明は、上記従来技術の問題を鑑み、電子写真方式の画像形成装置によりカラー印刷を行う際の色調のずれを補正する画像形成装置の制御装置、制御方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御装置であって、前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正手段と、前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正手段とを含み、前記第１の階調補正手段では、単一色の階調の補正を行い、前記第１の階調補正手段において補正された階調補正量に対して、前記第２の階調補正手段において２つ以上の基準色を重ね合わせた多重色の階調の補正をさらに行うことを特徴とする。

これにより、単色の画像の階調を補正できると共に、複数の色を重ねた場合に生ずるトナーの引き戻し現象等に起因する階調のずれも補正することができる。

また、本発明は、用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御装置であって、前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正手段と、前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正手段と、を含み、前記第１の階調補正手段において補正された階調補正量を、前記第２の階調補正手段においてさらに補正し、前記第２の階調補正手段では、印刷の主走査方向における階調のずれを補正することを特徴とする。

また、本発明の制御装置において、前記第１の階調補正手段では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて前記感光体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて階調の補正を行うことが好適である。また、前記第２の階調補正手段では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて階調の補正を行うことが好適である。このような基準パターンを用いることにより、広い範囲に亘って各基準色の階調補正を一度に行うことができる。

本発明の別の態様は、用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御方法であって、前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正工程と、前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正工程とを含み、前記第１の階調補正工程では、単一色の階調の補正を行い、前記第１の階調補正工程において補正された階調補正量に対して、前記第２の階調補正工程において２つ以上の基準色を重ね合わせた多重色の階調の補正をさらに行うことを特徴とする。

また、本発明は、用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御方法であって、前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正工程と、前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正工程と、を含み、前記第１の階調補正工程において補正された階調補正量を、前記第２の階調補正工程においてさらに補正し、前記第２の階調補正工程では、印刷の主走査方向における階調のずれを補正することを特徴とする。

また、本発明の制御方法において、前記第１の階調補正工程では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて前記感光体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて階調の補正を行うことが好適である。また、前記第２の階調補正工程では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて階調の補正を行うことが好適である。

本発明の別の態様は、用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御プログラムであって、コンピュータを、前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正手段と、前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正手段と、を含み、前記第１の階調補正手段では、単一色の階調の補正を行わせ、前記第１の階調補正手段において補正された階調補正量に対して、前記第２の階調補正手段において２つ以上の基準色を重ね合わせた多重色の階調の補正をさらに行わせる制御装置として機能させることを特徴とする。

また、本発明は、用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御プログラムであって、コンピュータを、前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正手段と、前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正手段と、を含み、前記第１の階調補正手段において補正された階調補正量を、前記第２の階調補正手段においてさらに補正させ、印刷の主走査方向における階調のずれを補正させる制御装置として機能させることを特徴とする。

また、本発明の制御プログラムにおいて、前記第１の階調補正手段では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて前記感光体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて階調の補正を行わせることが好適である。また、前記第２の階調補正手段では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて階調の補正を行わせることが好適である。

本発明によれば、電子写真方式の画像形成装置においてカラー印刷を行う際の階調（色調）のずれを精度良く補正することができる。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における画像形成システムは、図１に示すように、制御装置１００、画像形成装置２００及び検査装置３００を含んで構成される。制御装置１００、画像形成装置２００及び検査装置３００は、ネットワーク又はデータバス等の情報伝達媒体を介して、所定のプロトコルに従って相互に情報を伝達可能に接続されている。

画像形成装置２００は、電子写真方式であり、メインユニット２００、給紙部２０２、排紙部２０４及び画像入力装置２８を含んで構成される。

メインユニット２００内には、画像形成装置２００の全体的な制御を行う制御部３０が設けられている。制御部３０は、画像入力装置２８から直接、又は、データインターフェース３２を用いて制御装置１００からネットワークを介して原稿画像データを受信し、原稿画像データをブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の各基準色の成分で表された各基準色のプレーンに分離する。各基準色のプレーンの画像は、各画素の濃度に応じたハーフトーンで表されるハーフトーン画像データに変換される。また、メインユニット２００内には、一方向に順次一定間隔において並設されたブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の各基準色の転写エンジン１２（以下、各基準色に対応する部材に付された符号の末尾にＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙを付す）が設けられている。転写エンジン１２Ｋには、感光体ドラム１６Ｋに潜像を形成するためのレーザ光源（図示しない）、ポリゴンミラー（図示しない）等からなる露光装置１４Ｋをさらに備える。露光装置１４Ｋは、制御部３０からブラックのハーフトーン画像データを受信し、そのハーフトーン画像データに基づいて感光体ドラム１６Ｋの表面に潜像を形成する。現像器１８Ｋは、感光体ドラム１６Ｋの表面に形成された潜像にブラックトナーを付着させてブラック（Ｋ）のトナー像を現像する。感光体ドラム１６Ｋに付着したブラック（Ｋ）のトナー像は、一次転写体１７を介して中間転写体ベルト２０に転写される。転写エンジン１２Ｃ，１２Ｍ及び１２Ｙにおいても同様にシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）のハーフトーン画像データに基づいて露光、現像及び中間転写体ベルト２０への転写が行われる。転写後は、クリーニング部（図示しない）により感光体ドラム１２Ｋ〜１２Ｙに残留したトナーが除去される。

中間転写体ベルト２０は、複数のベルト搬送ロールに巻き掛けられており、これらのベルト搬送ロールにより搬送される。また、給紙部２０２には給紙トレイ２４が設けられ、排紙部２０４には排紙トレイ３６が設けられている。給紙トレイ２４には印刷対象となる用紙が準備されており、用紙搬送ベルトにより排紙トレイ３６へと用紙が搬送される。この用紙の搬送方向に沿った方向は副走査線と呼ばれ、搬送方向に垂直な方向は主走査方向と呼ばれる。

なお、本実施の形態において用紙とは、一般的な紙のみならず、ＯＨＰシート、厚紙、葉書を含む印刷の被対象物全般を云う。

中間転写ベルト２０の搬送経路の所定位置にはトナー濃度センサ３４が配設される。トナー濃度センサ３４は、中間転写体ベルト２０上のブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の各基準色のトナー像のトナー濃度を測定して制御部３０へ送信する。制御部３０は、トナー濃度センサ３４から受信した各基準色のトナー濃度のデータを蓄積することによって、中間転写体ベルト２０の搬送方向、すなわち印刷の副走査方向、の各基準色のトナー像のトナー濃度分布を求める。制御部３０は、データインターフェース３２を用いて、求めた基準色毎の副走査方向のトナー濃度分布を制御装置１００へ送信する。

また、中間転写体ベルト２０の搬送経路及び用紙搬送経路の所定位置に転写部２５が配設されている。転写部２５では、中間転写体ベルト２０に転写されたブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）のトナー像部分と用紙搬送ベルト上の用紙とを転写ロールで挟み込み、トナー像と用紙との間に所定の電圧を印加することによりブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）のトナー像が重ね合わされてカラーの印刷結果画像として用紙上に転写される。転写後、クリーニング部（図示しない）により中間転写体ベルト２０に残留したトナーが除去される。

このように、印刷結果画像が転写された用紙は、中間転写体ベルト２０から剥離され、定着部２６に搬送される。定着部２６では、定着ロールによりトナーを加熱しながら用紙に圧接することによりトナーが用紙に固着される。

用紙は、定着部２６を出ると、検査装置３００に搬送される。検査装置３００は、画像形成装置２００と組み合わせて用いられ、画像形成装置２００の後段において用紙上のカラーの印刷結果画像を読み取り、印刷結果画像データとして制御装置１００へ出力する機能を有する。検査装置３００は、画像読取手段３８とデータインターフェース４０とを含んで構成することができる。

画像読取手段３８は、光源となるランプ、光電変換素子から構成されるラインセンサ及びアナログ／デジタル変換器とを含んで構成することができる。ランプにより搬送されている用紙を照らし、ラインセンサを用いて用紙から反射した光を光電変換することによって、用紙全体から印刷結果画像を読み取る。読み取られた印刷結果画像は、アナログ／デジタル変換器に送られてデジタル信号に変換される。デジタル化された印刷結果画像データは、データインターフェース４０を用いて、ネットワークを介して制御装置１００へ送出される。その後、用紙は排紙トレイ３６に排出される。

制御装置１００は、図２に示すように、制御部４２、記憶部４４、データインターフェース４６及びユーザインターフェース４８を含んで構成される。制御部４２は、コンピュータのＣＰＵに相当し、印刷制御プログラムを実行することにより制御装置１００を統合的に制御する。記憶部４４は、半導体メモリを含んで構成され、制御部４２で処理されるプログラム、画像データ及び補正条件等の電子情報を格納及び保存する。格納及び保持されるデータが大量となる場合には、ハードディスク装置、磁気テープ装置、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置等の大容量記憶装置を補助記憶装置として用いることも好適である。データインターフェース４６は、ネットワークを介して画像形成装置２００におけるデータインターフェース３２及び検査装置３００におけるデータインターフェース４０と情報伝達可能に接続され、特定情報、原稿画像データ又は印刷結果画像データを送受信するために用いられる。ユーザインターフェース４８は、タッチパネル等の入出力装置を含み、ユーザからの制御装置１００に対する指示を受け付けたり、制御装置１００からユーザへ情報を提示したりするために用いられる。

制御装置１００は、画像形成装置２００から中間転写体ベルト２０の各基準色のトナー濃度分布データを受信すると共に、検査装置３００から印刷結果画像データを受信し、これらのデータに基づいて画像の階調（トナー濃度）の調整を行う機能を有する。

図３に、制御装置１００で行われる印刷の制御方法のフローチャートを示す。制御方法の各工程はコンピュータで処理可能な制御プログラムに変換されて記憶部２２に格納及び保持される。制御部３０は、記憶部２２に保持されている制御プログラムを読み出し、各工程を順次実行する。

ステップＳ１０では、制御装置１００から画像形成装置２００へと基準パターンの画像データが送信される。ユーザがユーザインターフェース４８からトナー濃度の調整を行うように指令を入力したとき、又は、画像形成装置２００の電源投入や節電モードの解除等の所定のタイミングにおいて、制御部４２は、データインターフェースを用いて、ネットワークを介してトナー濃度の調整に用いられる各基準色の基準パターンの画像データを画像形成装置２００へ送出する。

基準パターンは、各基準色の全範囲の階調が含まれる画像データであることが好適である。例えば、各基準色について最小階調から最大階調まで変化する画像パターンを有することが好適である。トナー濃度センサ３４が中間転写体ベルト２０の主走査方向（搬送方向に対して垂直な方向）の一点のみを測定できるものである場合、１つの基準パターンにより各基準色の階調を広い範囲で補正するために、各基準色の階調が中間転写体ベルト２０の副走査方向（搬送方向に対して平行な方向）に変化させられている基準パターンを用いることが好適である。特に、印刷の副走査方向に向けて階調が単調増加又は単調減少するように変化させられていることが好ましい。

例えば、各基準色の階調が８ビット（０〜２５５階調）で表現される場合には、図４に示すように、基準色毎に主走査方向に向けて帯状に同一の階調を有する領域を副走査方向に向けて０（最小階調）から２５５（最大階調）まで並べた画像を基準パターンとして採用することが好ましい。

ステップＳ１２では、画像形成装置２００において基準パターンの画像データが受信される。制御部３０は、データインターフェース３２を用いて、ネットワークを介して制御装置１００から基準パターンの画像データを受信する。

ステップＳ１４では、基準パターンに基づいて中間転写体ベルト２０上にトナー像が形成される。制御部３０は、ステップＳ１２で受信した基準パターンの画像データをブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の基準色毎のハーフトーン画像データに変換する。ハーフトーン画像データは、転写エンジン１２Ｋ〜１２Ｙに送信され、中間転写体ベルト２０に基準色毎にハーフトーン画像データに対応したトナー像が形成される。

ステップＳ１６では、中間転写体ベルト２０に形成された各基準色のトナー像のトナー濃度の分布データが取得される。トナー濃度センサ３４は、副走査方向に搬送される中間転写体ベルト２０上の各基準色のトナー像からトナー濃度を読み取る。読み取られたトナー濃度のデータは制御部３０へ送信される。これにより、副走査方向に向けた基準色毎のトナー濃度の分布データが求められる。

ステップＳ１８では、画像形成装置２００から制御装置１００へトナー濃度分布データが送信される。制御部３０は、データインターフェース３２を用いて、ネットワークを介して制御装置１００へステップＳ１６において取得した各基準色のトナー濃度分布データを送信する。

ステップＳ２０では、制御装置１００においてトナー濃度分布データが受信される。制御部４２は、データインターフェース４６を用いて、ネットワークを介してステップＳ１８において画像形成装置２００から送信された各基準色のトナー濃度分布データを受信する。受信したトナー濃度分布データは、記憶部４４に一旦格納及び保持される。

ステップＳ２２では、基準パターンの副走査方向に向けての階調変化とステップＳ２０で受信した副走査方向へのトナー濃度分布データとを対比することにより画像形成装置２００の階調補正処理が行われる。このように、印刷の原稿とした画像データの階調とトナー濃度センサ３４を用いて中間転写体ベルト２０から読み取られたトナー濃度とを比較することにより、印刷結果画像の階調を補正する手段が第１の階調補正手段に相当する。

例えば、搬送される中間転写体ベルト２０の主走査方向における所定位置のトナー像のトナー濃度を測定し続けることにより、中間転写体ベルト２０上に形成されたトナー像の副走査方向に向けたトナー濃度の分布を得ることができる。このとき、図４に示したように、基準色毎に０（最小階調）から２５５（最大階調）まで変化させた基準パターンを用いた場合、基準パターンにおける副走査方向の所定位置の階調Ｃｏとその位置の画像データに対応して中間転写体ベルト２０に形成されたトナー像のトナー濃度Ｃｍの関係を得ることができる。その結果、基準パターンにおける各基準色の階調Ｃｏと実際に形成されたトナー像のトナー濃度Ｃｍとは図５に示すような関係として得ることができる。この関係から、各基準色について、元の基準パターンの階調Ｃｏと実際に中間転写体ベルト２０に形成されたトナー像のトナー濃度Ｃｍとのずれを補正することができる。具体的には、基準パターンの画像データにおける階調Ｃｏと実際にトナー像から読み取られたトナー濃度Ｃｍとが比例関係となるようにルックアップテーブル（ＬＵＴ：ＬｏｏｋｕｐＴａｂｌｅ）の調整を行う。

なお、ＬＵＴは、原稿画像データの各基準色の階調に基づいて転写エンジン１２Ｋ〜１２Ｙに設定する設定トナー濃度Ｃ_ｉｎを決定するために用いられるテーブルである。例えば、基準パターンにおける階調Ｃｏのシアン（Ｃ）がその階調Ｃｏに対応するシアン（Ｃ）のトナー像のトナー濃度Ｃｍよりも大きければ階調Ｃｏに対する設定トナー濃度Ｃ_ｉｎを減少させ、基準パターンにおける階調Ｃｏのシアン（Ｃ）がその階調Ｃｏに対応するシアン（Ｃ）のトナー像のトナー濃度Ｃｍよりも小さければ階調Ｃｏに対する設定トナー濃度Ｃ_ｉｎを増加させる。例えば、図６のＬＵＴでは、原稿画像データに最大階調の６０％の階調をもつシアン（Ｃ）の領域があった場合、シアン（Ｃ）の転写エンジン１２Ｃには設定トナー濃度Ｃ_ｉｎとして６２％が設定され、中間転写体ベルト２０に対する露光量が２％増加される。これにより、中間転写体ベルト２０には、原稿画像データの最大階調の６０％の階調をもつシアン（Ｃ）の領域に対応した最大濃度の６０％の濃度を有するトナー像が形成される。

以上のステップＳ１０〜Ｓ２２の処理により、ユーザがユーザインターフェース４８からトナー濃度の調整を行うように指令を入力したとき、又は、画像形成装置２００の電源投入や節電モードの解除等の所定のタイミングで各基準色の階調を補正することができる。これらの処理が終了すると、続いて実際の印刷ジョブが実行される。

ステップＳ２４では、制御装置１００から画像形成装置２００へと印刷対象となる原稿画像データが送信される。制御部４２は、データインターフェースを用いて、ネットワークを介して原稿画像データを画像形成装置２００へ送出する。

ステップＳ２６では、画像形成装置２００において原稿画像データが受信される。制御部３０は、データインターフェース３２を用いて、ネットワークを介して制御装置１００から原稿画像データを受信する。

ステップＳ２８では、原稿画像データの印刷処理が行われる。制御部３０は、ステップＳ２６で受信した原稿画像データをブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の基準色毎のハーフトーン画像データに変換する。ハーフトーン画像データは、転写エンジン１２Ｋ〜１２Ｙに送信され、中間転写体ベルト２０に基準色毎に分離されたトナー像が形成される。中間転写体ベルト２０上の各基準色のトナー画像は、転写部２５において用紙に重ね合わせて転写される。これにより、原稿画像データに基づいた印刷結果画像がカラー印刷される。用紙は、定着部２６を通って、検査装置３００へ搬送される。

ステップＳ３０では、検査装置３００において印刷結果画像データが取得される。検査装置３００は、用紙上の印刷結果画像を読み取って印刷結果画像データとして取得する。

ステップＳ３２では、検査装置３００から制御装置１００へ印刷結果画像データが送信される。検査装置３００では、データインターフェースを用いて、ネットワークを介してステップＳ３０において読み取られた印刷結果画像データを制御装置１００へ送信する。

ステップＳ３４では、制御装置１００において印刷結果画像データが受信される。制御部４２は、データインターフェース４６を用いて、ネットワークを介してステップＳ３２において検査装置３００から送信された印刷結果画像データを受信する。受信された印刷結果画像データは、以下のステップにおいて処理を行うため記憶部４４に一旦格納及び保持される。

ステップＳ３６では、原稿画像データの階調と印刷結果画像データの階調とに基づいて階調の補正処理を行う。このように、元の画像データの階調と印刷結果画像から読み取られた印刷結果画像データとに基づいて階調を補正する手段が第２の階調補正手段に相当する。

制御部４２は、ステップＳ２４で印刷対象として送信した原稿画像データを記憶部４４から読み出し、その原稿画像データをブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の基準色毎の画像プレーンに分離する。同様に、ステップＳ３４で受信した印刷結果画像データを記憶部４４から読み出し、その印刷結果画像データをブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の基準色毎の画像プレーンに分離する。そして、基準色毎に、原稿画像データ及び印刷結果画像データから分離された画像プレーンの階調を比較することによりＬＵＴを調整することができる。具体的には、図７に示すように、基準色毎に、原稿画像データから分離された画像プレーンに含まれる画素の階調Ｃｏと、印刷結果画像データから分離された画像プレーンに含まれるその画素に対応する画素の階調Ｃｒとの対応関係を調べ、階調Ｃｒが階調Ｃｏよりも小さければ階調Ｃｏに対応する設定トナー濃度Ｃ_ｉｎを高くし、階調Ｃｒが階調Ｃｏよりも大きければ階調Ｃｏに対応する設定トナー濃度Ｃ_ｉｎを低くする。

また、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各基準色の階調の組み合わせとその組み合わせに対応する２次色及び３次色の標準的な色差のデータベースを予め構築しておき、原稿画像データに含まれる２次色や３次色の画像領域を構成するシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各基準色の階調の予測値と印刷結果画像データにおけるその画像領域に対応する領域の色差との対応関係に基づいて基準色を重ね合わせた場合の各基準色の階調のずれを補正することもできる。なお、原稿画像データと印刷結果画像データとに基づく階調の補正方法はこれに限定されるものではなく、他の画像処理方法を用いて階調を補正することもできる。

原稿画像データを連続して印刷する場合にはステップＳ２４〜Ｓ３６の処理を繰り返す。また、印刷ジョブを一旦中止してから再開する場合やユーザから階調の調整を行う指令が入力された場合にはステップＳ１０から再び処理を行っても良い。

このように、実際に用紙に印刷された印刷結果画像から読み取られた印刷結果画像データに基づいてＬＵＴを調整することにより、連続的な印刷ジョブ中に発生する経時的な階調のずれを補正することができる。特に、転写部２５における中間転写体ベルト２０へのトナーの引き戻し現象に起因する階調のずれや複数の基準色を重ね合わせた際の２次色や３次色における階調のずれも補正することができる。

さらに、連続した印刷ジョブの合間に、基準色毎に所定の階調を有する濃度パッチに基づいて中間転写体ベルト２０上にトナー像を形成し、トナー濃度センサ３４を用いてそのトナー像のトナー濃度を測定することによって各基準色の階調を補正しても良い。これにより、転写エンジン１２Ｋ〜１２Ｙに設定される設定トナー濃度Ｃ_ｉｎと中間転写体ベルト２０上に実際に形成されるトナー像のトナー濃度Ｃｍとの間に発生する経時的なずれを補正することができる。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態では、主走査方向に向けての画像の階調のずれを補正する形態について説明を行う。本実施の形態では、検査装置３００では印刷結果画像の全面の画像データを取得可能であることを利用して、上記第１の実施の形態における基準パターンを用いて主走査方向の階調のずれを補正する。

図７に、制御装置１００で行われる印刷の制御方法のフローチャートを示す。制御方法の各工程はコンピュータで処理可能な制御プログラムに変換されて記憶部２２に格納及び保持される。制御部３０は、記憶部２２に保持されている制御プログラムを読み出し、各工程を順次実行する。

ステップＳ５０では、制御装置１００から画像形成装置２００へと基準パターンの画像データが送信される。基準パターンは、図４に示したように、基準色毎に主走査方向に向けて帯状に同一の階調を有する領域を副走査方向に向けて最小階調から最大階調まで並べた画像パターンを有することが好適である。特に、印刷の副走査方向に向けて階調が単調増加又は単調減少するように変化させられていることが好ましい。

ステップＳ５２では、画像形成装置２００において基準パターンの画像データが受信される。制御部３０は、データインターフェース３２を用いて、ネットワークを介して制御装置１００から基準パターンの画像データを受信する。

ステップＳ５４では、基準パターンを用紙上に画像形成する。制御部３０は、ステップＳ５２で受信した基準パターンの画像データをブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の基準色毎のハーフトーン画像データに変換する。ハーフトーン画像データは、転写エンジン１２Ｋ〜１２Ｙに送信され、中間転写体ベルト２０に基準色毎にハーフトーン画像データに対応したトナー像が形成される。中間転写体ベルト２０上の各基準色のトナー画像は、転写部２５において用紙に重ね合わせて転写される。これにより、基準パターンに基づいた印刷結果画像が印刷される。用紙は、定着部２６を通って、検査装置３００へ搬送される。

ステップＳ５６では、検査装置３００において印刷結果画像データが取得される。検査装置３００は、用紙上の印刷結果画像を読み取って印刷結果画像データとして取得する。

ステップＳ５８では、検査装置３００から制御装置１００へ印刷結果画像データが送信される。検査装置３００では、データインターフェースを用いて、ネットワークを介してステップＳ５６において読み取られた印刷結果画像データを制御装置１００へ送信する。

ステップＳ６０では、制御装置１００において印刷結果画像データが受信される。制御部４２は、データインターフェース４６を用いて、ネットワークを介してステップＳ１８において検査装置３００から送信された印刷結果画像データを受信する。受信された印刷結果画像データは、以下のステップにおいて処理を行うため記憶部４４に一旦格納及び保持される。

ステップＳ６２では、原稿画像データの階調と印刷結果画像データの階調とに基づいて階調の補正処理を行う。この処理は、上記第１の実施の形態における第２の階調補正手段を拡張したものである。

制御部４２は、ステップＳ５０で印刷対象として送信した基準パターンを記憶部４４から読み出し、その原稿画像データをブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の基準色毎の画像プレーンに分離する。このとき、各基準色の階調は副走査方向には変化するが、主走査方向には一定である。一方、ステップＳ６０で受信した印刷結果画像データを記憶部４４から読み出し、その印刷結果画像データもブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の基準色毎の画像プレーンに分離する。印刷において主走査方向に階調のずれやむらが発生した場合、各基準色の画像プレーンにおいて階調は主走査方向及び副走査方向共に変化する。従って、基準色毎に原稿画像データ及び印刷結果画像データから分離された画像プレーンの各画素の階調を比較することによりＬＵＴを調整することができる。

具体的には、基準色毎に各画素の基準パターンの階調Ｃｏと印刷結果画像データの階調Ｃｒとの差に基づいて、図８に示すように、原稿画像データの階調Ｃｏと主走査方向の位置との組み合わせ毎にＬＵＴに登録された設定トナー濃度Ｃ_ｉｎを調整する。また、基準色毎に各画素の基準パターンの階調Ｃｏと印刷結果画像データの階調Ｃｒとの差に基づいて、各基準色の階調毎に主走査方向の位置を従属変数として設定トナー濃度Ｃ_ｉｎを算出する関数を求め、その関数に基づいて階調を補正することもできる。

以上のステップＳ６０〜Ｓ６２の処理により、主走査方向における階調のずれやむらを補正することができる。また、第２の実施の形態における階調補正を第１の実施の形態における階調補正と組み合わせて実施することによって、単色と共に複数の色を重ね合わせた２次色，３次色の主走査方向の階調（色調）を補正することもできる。

なお、第１及び第２の実施の形態では中間転写体ベルト２０を有する電子写真方式の画像形成装置２００を対象として説明を行ったがこれに限定されるものではない。例えば、中間転写体ベルト２０を用いず、基準色毎に設けられた感光体ドラムを用いてカラー印刷を行う電子写真式の画像形成装置も本発明の適用対象とすることができる。

本発明の実施の形態における画像形成システムの構成を示す図である。本発明の実施の形態における制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態における制御方法のフローチャートを示す図である。本発明の実施の形態における基準パターンの例を示す図である。本発明の実施の形態におけるＬＵＴの補正の方法を説明する図である。本発明の実施の形態におけるＬＵＴの例を示す図である。本発明の第２の実施の形態における制御方法のフローチャートを示す図である。本発明の第２の実施の形態におけるＬＵＴの補正の方法を説明する図である。

符号の説明

１２（１２Ｋ〜１２Ｙ）転写エンジン、１４露光装置、１６感光体ドラム、１７一次転写体、１８現像器、２０中間転写体ベルト、２２記憶部、２４給紙トレイ、２５転写部、２６定着部、２８画像入力装置、３０制御部、３２データインターフェース、３４トナー濃度センサ、３６排紙トレイ、３８画像読取手段、４０データインターフェース、４２制御部、４４記憶部、４６データインターフェース、４８ユーザインターフェース、１００制御装置、２００画像形成装置、２０２給紙部、２０４排紙部、３００検査装置。

Claims

用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御装置であって、
前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正手段と、
前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正手段と、
を含み、
前記第１の階調補正手段では、単一色の階調の補正を行い、
前記第１の階調補正手段において補正された階調補正量に対して、前記第２の階調補正手段において２つ以上の基準色を重ね合わせた多重色の階調の補正をさらに行うことを特徴とする制御装置。
用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御装置であって、
前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正手段と、
前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正手段と、
を含み、
前記第１の階調補正手段において補正された階調補正量を、前記第２の階調補正手段においてさらに補正し、前記第２の階調補正手段では、印刷の主走査方向における階調のずれを補正することを特徴とする制御装置。
請求項１又は２に記載の制御装置において、
前記第１の階調補正手段では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて階調の補正を行うことを特徴とする制御装置。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の制御装置において、
前記第２の階調補正手段では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて階調の補正を行うことを特徴とする制御装置。
用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御方法であって、
前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正工程と、
前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正工程と、
を含み、
前記第１の階調補正工程では、単一色の階調の補正を行い、前記第１の階調補正工程において補正された階調補正量に対して、前記第２の階調補正工程において２つ以上の基準色を重ね合わせた多重色の階調の補正をさらに行うことを特徴とする制御方法。
用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御方法であって、
前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正工程と、
前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正工程と、
を含み、
前記第１の階調補正工程において補正された階調補正量を、前記第２の階調補正工程においてさらに補正し、前記第２の階調補正工程では、印刷の主走査方向における階調のずれを補正することを特徴とする制御方法。
請求項５又は６に記載の制御方法において、
前記第１の階調補正工程では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて階調の補正を行うことを特徴とする制御方法。
請求項５〜７のいずれか１つに記載の制御方法において、
前記第２の階調補正工程では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて階調の補正を行うことを特徴とする制御方法。
用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御プログラムであって、
コンピュータを、
前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正手段と、
前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正手段と、
を含み、
前記第１の階調補正手段では、単一色の階調の補正を行わせ、前記第１の階調補正手段において補正された階調補正量に対して、前記第２の階調補正手段において２つ以上の基準色を重ね合わせた多重色の階調の補正をさらに行わせる制御装置として機能させることを特徴とする制御プログラム。
用紙へトナーが転写される前にトナーを担持するトナー担持体を含み、当該トナー担持体に原稿画像データに基づいてトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に転写することによって印刷結果画像を形成する画像形成装置、の制御を行う制御プログラムであって、
コンピュータを、
前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第１の階調補正手段と、
前記画像形成装置で画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて、前記画像形成装置で形成される印刷結果画像の階調を補正する第２の階調補正手段と、
を含み、
前記第１の階調補正手段において補正された階調補正量を、前記第２の階調補正手段においてさらに補正させ、印刷の主走査方向における階調のずれを補正させる制御装置として機能させることを特徴とする制御プログラム。
請求項９又は１０に記載の制御プログラムにおいて、
前記第１の階調補正手段では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて前記トナー担持体に形成されたトナー像から取得されたトナー濃度に基づいて階調の補正を行わせることを特徴とする制御プログラム。
請求項９〜１１のいずれか１つに記載の制御プログラムにおいて、
前記第２の階調補正手段では、前記画像形成装置において用いられる基準色毎に印刷の副走査方向に向けて階調が変化させられた基準パターンに基づいて画像形成された印刷結果画像から取得された印刷結果画像データに基づいて階調の補正を行わせることを特徴とする制御プログラム。