JP4785301B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式やインクジェット方式等のカラー画像形成装置の色識別方法、及び本色識別法により得られた情報を用いて画像処理部を制御するカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式やインクジェット方式等を採用したカラー画像形成装置には、出力画像の高画質化が求められている。
【０００３】
特に、濃度の階調とその安定性は、人間が下す画像の良し悪しの判断に大きな影響を与える。
【０００４】
ところが、前記カラー画像形成装置は、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動があると、得られる画像の濃度が変動してしまう。
【０００５】
特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな濃度の変動でもカラーバランスが崩れてしまう恐れがあるので、常に一定の濃度−階調特性を保つ必要がある。
【０００６】
そこで、各色のトナーに対して、絶対湿度に応じた数種類の露光量や現像バイアスなどのプロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）などの階調補正手段をもち、温湿度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、その時のプロセス条件や階調補正の最適値を選択している。
【０００７】
また、装置各部の変動が起こっても一定の濃度−階調特性が得られるように、各色のトナーで濃度検知用トナーパッチを中間転写体やドラム等の上に作成し、その未定着トナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサで検知し、その検知結果より露光量、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て濃度制御を行うことで、安定した画像を得るように構成している。
【０００８】
しかし、上記未定着トナー用濃度検知センサを用いた濃度制御はパッチを中間転写体やドラム等の上に形成し検知するもので、その後に行われる転写材への転写及び定着による画像のカラーバランスの変化については制御していない。
【０００９】
転写材へのトナー像の転写における転写効率や、定着による加熱及び加圧によってもカラーバランスが変化する。
【００１０】
この変化には、上記未定着トナー用濃度検知センサを用いた濃度制御では対応できない。
【００１１】
そこで転写、定着後に転写材上の単色トナー画像の濃度又はフルカラー画像の色度を検知する濃度又は色度検知センサ（以下カラーセンサとする）を設置し、濃度又は色度制御用カラートナーパッチ（以下パッチとする）を転写材上に形成し、検知した濃度又は色度を露光量、プロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）などのプロセス条件にフィードバックし、転写材上に形成した最終出力画像の濃度又は色度制御を行う画像形成装置が考えられている。
【００１２】
このカラーセンサは、ＣＭＹＫを識別したり、濃度又は色度を検知するために、例えば発光素子として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を発光する光源を用いたり、発光素子は白色（Ｗ）を発光する光源を用いて、受光素子上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の分光透過率が異なる３種のフィルタを形成したもので構成する。
【００１３】
このことにより得られる３つの異なる出力、例えばＲＧＢ出力から、ＣＭＹＫを識別したり濃度を検知することができる。
【００１４】
また、ＲＧＢ出力を線形変換等で数学的な処理をしたり、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）で変換することで色度を検知することができる。
【００１５】
インクジェット方式のプリンタにおいても、インク吐出量の経時変化や環境差、インクカートリッジの個体差によりカラーバランスが変化し、濃度‐階調特性を一定に保てない。
【００１６】
そこで、プリンタの出力部付近にカラーセンサを設置し、転写材上のパッチの濃度又は色度を検知し、濃度又は色度制御を行うことが考えられている。
【００１７】
濃度又は色度の制御方法は様々ある。例えば測定した濃度からガンマ特性制御や、測定した色度からカラーマッチングテーブルや色分解テーブルの補正を実施する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カラーセンサを用いてパッチの絶対濃度又は絶対色度を検知するためには、以下の理由によりセンサ出力校正用白色基準板等の濃度又は色度の絶対値が既知である基準が必要となる。
【００１９】
第１の理由は、センサを構成する発光素子や受光素子の分光特性のバラツキを校正する必要があるからである。
【００２０】
第２の理由は、センサを構成する発光部及び受光部の経時変化や周囲温度変化により、同じパッチを検知しても出力が異なることがあるからである。
【００２１】
第３の理由は、通常印字時に多くの転写材がセンサ付近を通過することにより、紙粉やトナー又はインクが飛び散り、センサ表面に堆積や付着することによりセンサ出力の低下を招くからである。
【００２２】
しかしながら、センサ出力校正用の基準としてよく使用される白色基準板は、高価であるだけでなく、センサと同様に白色基準板にも紙粉やトナー又はインクが飛び散り、基準板として使えなくなることもある。
【００２３】
一方、センサ出力校正用の基準を用いずに、つまりセンサ出力の校正を行うことなくパッチの濃度又は色度を検知すると、上記理由の影響を受けた場合、センサ出力は実際のパッチの濃度又は色度とは異なった値を出力することとなる。
【００２４】
その結果を用いて濃度又は色度制御を実施すると、カラーバランスはとれず、所望の濃度−階調特性も得られない。
【００２５】
そればかりか、カラーバランスを逆に崩し、濃度−階調特性も悪化させることがある。
【００２６】
本発明の目的は、カラー画像形成装置において、絶対色度は検知できないものの、カラーセンサを用いて、十分に濃度又は色度制御に活用できる、プロセスグレーパッチが無彩色であるということを判断し、無彩色である場合にブラックのどの階調度の明度に相当するかを検知することを、センサ出力校正用の基準を使わずに可能にすることである。
【００２７】
（１）ブラック色材による第１グレーパッチと、イエロー、マゼンタ及びシアンの色材の混色による第２グレーパッチと、を、転写材上に定着して形成する形成手段と、前記形成手段により形成された前記第１グレーパッチ及び前記第２グレーパッチの色を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記第１グレーパッチの第１検出結果と、前記第２グレーパッチの第２検出結果と、を比較する比較手段と、を備え、前記第１グレーパッチは複数あり、前記複数の第１グレーパッチの各々は異なる階調のパッチであり、更に、前記検出手段により検出された前記複数の第１グレーパッチに関する複数の第１検出結果から他の階調の色を推定する推定手段と、前記比較手段の比較に基づき、前記検出手段の検出及び前記推定手段の推定による前記異なる階調と前記他の階調とからなる全階調の色の中に前記第２グレーパッチの前記第２検出結果と同じ色があると、前記第２グレーパッチは無彩色であると判断し、更に、前記第２グレーパッチの明度は前記同じ色の明度であると判断する判断手段とを備え、前記色はＲＧＢ若しくはＬ＊ａ＊ｂ＊値であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００２８】
（１）ブラック色材による第１グレーパッチと、イエロー、マゼンタ及びシアンの色材の混色による第２グレーパッチと、を、転写材上に定着して形成する形成手段と、前記形成手段により形成された前記第１グレーパッチ及び前記第２グレーパッチの色を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記第１グレーパッチの第１検出結果と、前記第２グレーパッチの第２検出結果と、を比較する比較手段と、を備え、前記第１グレーパッチは複数あり、前記複数の第１グレーパッチの各々は異なる階調のパッチであり、更に、前記検出手段により検出された前記複数の第１グレーパッチに関する複数の第１検出結果から他の階調の色を推定する推定手段を備え、前記比較手段は、前記推定手段により推定された推定結果と、前記第２検出結果と、を比較することを特徴とするカラー画像形成装置。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００４４】
（第１の実施例）
図１は電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体２７を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置を示す構成図である。
【００４５】
図１を用いて電子写真方式のカラー画像形成装置の動作を説明する。
【００４６】
カラー画像形成装置は、図１に示す様に画像形成部において、画像信号に基づいて図示しない画像処理部が制御した露光光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を転写材１１へ転写し、その転写材１１上の多色トナー像を定着させるもので、前記画像形成部は給紙部２１、現像色分並置したステーション毎の感光体（以下感光ドラムという）２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ、一次帯電手段としての注入帯電手段を構成する注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ、トナーカートリッジ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ、現像手段を構成する現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ、中間転写体２７、転写ローラ２８および定着部３０によって構成されている。
【００４７】
前記感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。
【００４８】
一次帯電手段として、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光ドラムを帯電させるための４個の注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを備える構成で、各注入帯電器にはスリーブ２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳが備えられている。
【００４９】
感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋへの露光光はスキャナ部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋから送られ、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの表面を選択的に露光することにより、静電潜像が形成されるように構成されている。
【００５０】
現像手段として、前記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備える構成で、各現像器には、スリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳが設けられている。
【００５１】
各々の現像器は脱着可能に取り付けられている。
【００５２】
中間転写体２７は、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの回転に伴って回転し、単色トナー像が転写される。
【００５３】
その後、中間転写体２７に後述する転写ローラ２８が接触して転写材１１を狭持搬送し、転写材１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写する。
【００５４】
転写ローラ２８は、転写材１１上に多色トナー像を転写している間、２８ａの位置で転写材１１に当接し、印字処理後は２８ｂの位置に離間する。
【００５５】
定着部３０は、転写材１１を搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させるものであり、図１に示すように転写材１１を加熱する定着ローラ３１と転写材１１を定着ローラ３１に圧接させるための加圧ローラ３２を備えている。
【００５６】
定着ローラ３１と加圧ローラ３２は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ３３、３４が内蔵されている。
【００５７】
すなわち、多色トナー像を保持した転写材１１は定着ローラ３１と加圧ローラ３２により搬送されるとともに、熱および圧力を加えられ、トナーが表面に定着される。
【００５８】
トナー像定着後の転写材１１は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。
【００５９】
クリーニング手段２９は、中間転写体２７上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体２７上に形成された４色の多色トナー像を転写材１１に転写した後の廃トナーは、図示しないクリーナ容器に蓄えられる。
【００６０】
図１の画像形成装置において、未定着トナー用濃度検知センサ４１は中間転写体２７へ向けて配置されており、中間転写体２７の表面上に形成されたトナーパッチの濃度を測定する。
【００６１】
この未定着トナー用濃度検知センサ４１の構成の一例を図７に示す。
【００６２】
赤外ＬＥＤなどの発光素子５１と、フォトダイオード、Ｃｄｓ等の受光素子５２、前記受発光素子の結合に用いられる光学素子５３、受光データを処理する図示しないＩＣなどとこれらを収容する図示しないホルダーで構成される。
【００６３】
図７（ａ）は正反射成分と乱反射成分の和を検知し、図７（ｂ）は鏡面反射の影響を受けずに乱反射成分のみを検知する構成である。
【００６４】
図１の画像形成装置において、色度検知手段であるカラーセンサ４２は転写材搬送路の定着部３０の直後に転写材１１の画像形成面へ向けて配置されており、画像形成手段により転写材１１上に形成された定着後の単色パッチの濃度又は混色パッチの色度を検知し、その検知結果より画像処理部の画像形成条件を補正する手段により、転写材１１上に形成された定着後のパッチの濃度又は色度制御を行う。
【００６５】
このカラーセンサ４２の構成は、先に説明した中間転写体２７へ向けて配置された図７の未定着トナー用濃度検知センサ４１と非常に似ている。
【００６６】
前記未定着トナー用濃度検知センサ４１と異なる点は、色を検知するために、受光素子は変えずに発光素子５１に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を独立に発光する発光スペクトルが異なる光源を用いるか、又は発光素子５１は白色（Ｗ）を発光する光源を用いて、受光素子５２上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の分光透過率が異なる３種のフィルタを形成した分光感度が異なる３個の受光素子を使用することである。
【００６７】
ここで、転写材１１上に形成した濃度又は色度制御用パッチパターン６０の一例を図８に示す。
【００６８】
濃度又は色度制御用パッチパターン６０は、色再現域の中心であり、カラーバランスを取る上で非常に重要な色であるグレーの階調パッチパターンである。
【００６９】
ブラック（Ｋ）のみのグレー階調パッチ６１と、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を混色したプロセスグレー階調パッチ６２で構成されており、６１ａと６２ａ、６１ｂと６２ｂ、６１ｃと６２ｃといったように、標準の画像形成装置において色度が同じ又は最も近いブラック（Ｋ）のみのグレー階調パッチ６１とプロセスグレー階調パッチ６２が対をなして並んでいる。
【００７０】
このパッチの色度を、カラーセンサ４２で検知する。
【００７１】
図２は、本実施例における、センサ出力校正用の基準を用いずに、プロセスグレーパッチが無彩色であることを判断し、無彩色である場合にブラックのどの階調度の明度に相当するかを検知する色識別方法を示すフローチャートである。
【００７２】
図１、図２及び図８にもとづいて本実施例を説明する。
【００７３】
濃度又は色度制御用パッチパターン６０を形成した転写材１１は定着部３０を通過し、ステップ１１１でカラーセンサ４２によりブラックによるグレーパッチ６１ａの色度を検知する。
【００７４】
さらにステップ１１２でプロセスグレーパッチ６２ａの色度を検知する。
【００７５】
ステップ１１１，１１２で検知した色度は、センサ出力校正用の基準を用いていないため、色度の絶対精度は問わない。
【００７６】
ステップ１１３で、ブラックによるグレーパッチ６１はほぼ無彩色であることを利用して、ブラックによるグレーパッチ６１ａの色度とプロセスグレーパッチ６２ａの色度が同じかどうか相対比較する。
【００７７】
両者の色度が異なる場合は、ステップ１１４でプロセスグレーパッチ６２ａは有彩色であると判断する。
【００７８】
両者の色度が一致する場合は、ステップ１１５でプロセスグレーパッチ６２ａは無彩色であると判断する。
【００７９】
さらに、ステップ１１６でプロセスグレーパッチ６２ａの明度は、ブラックによるグレーパッチ６１ａの明度と同じであると検知する。
【００８０】
ただし、ここで言う明度の絶対値はステップ１１２で検知した色度の明度ではない。
【００８１】
ステップ１１２の色度は絶対精度が出せないので、ここで分かるのは明度の絶対値が同じであるということである。
【００８２】
この一連の処理を、転写材１１上に形成した濃度又は色度制御用パッチパターン６０の全てのパッチ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…に対して順次行う。
【００８３】
最初に全てのパッチ６１、６２の色度を検知してから、まとめてプロセスグレーが無彩色であるかどうかという判断を行っても良い。
【００８４】
また、ステップ１１３でプロセスグレーパッチ６２の色度と相対比較する対象を、測定した全てのブラックによるグレーパッチ６１の色度に広げても良い。
【００８５】
また、ブラックによるグレーパッチ６１の色度とプロセスグレーパッチ６２の色度を相対比較する際に、完全に一致しなくても、人間が許容する色差内、例えばΔＥ３以内であれば無彩色であると判断しても良い。
【００８６】
以上のカラー画像形成装置の色識別方法により、カラーセンサのセンサ出力校正用の基準を用いることなくプロセスグレーパッチが無彩色であるかどうか判断でき、その明度のレベルを知ることができるため、前記基準が不要な分安価であり、なおかつ絶対色度を検知するのではなくブラックによるグレーパッチとプロセスグレーパッチを相対比較することにより、紙粉やトナー又はインクの飛び散りによるセンサ汚れの影響を受けず、センサの温度特性の影響を受けず、センサの分光特性のバラツキの影響を受けずに、高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【００８７】
さらに、前記画像形成装置の色識別方法により得られたデータから、イエロー、マゼンダ、シアンの３色を混合したプロセスグレーパッチが無彩色となる３色の混合比率を、複数個の階調度について混合比率算出手段によって算出する。
【００８８】
この混合比率を画像形成装置の画像処理部へフィードバックし画像形成条件を制御することで、濃度‐階調特性が良い画像形成装置を提供できる。
【００８９】
図３は、画像形成装置の画像処理部における処理の一例を示すフローチャートである。
【００９０】
ステップ１２１で、あらかじめ用意されているカラーマッチングテーブルにより、パーソナルコンピューター等から送られてくる画像の色を表すＲＧＢ信号を画像形成装置の色再現域に合わせたデバイスＲＧＢ信号（以下ＤｅｖＲＧＢとする）に変換する。
【００９１】
ステップ１２２で、あらかじめ用意されている色分解テーブルにより、前記ＤｅｖＲＧＢ信号を画像形成装置のトナー色材色であるＣＭＹＫ信号に変換する。
【００９２】
ステップ１２３で、各々の画像形成装置に固有の濃度‐階調特性を補正するキャリブレーションテーブルにより、前記ＣＭＹＫ信号を濃度‐階調特性の補正を加えたＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号へ変換する。
【００９３】
ステップ１２４で、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）テーブルにより、前記Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号に対応する前記スキャナ部２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙ、２４Ｋの露光時間Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙ、Ｔｋへ変換する。
【００９４】
ステップ１２５でイエロー、マゼンダ、シアンの３色を混合したプロセスグレーパッチが無彩色となる前記３色の混合比率を、ステップ１２３の前記キャリブレーションテーブルへフィードバックすることにより、各々の画像形成装置に固有の濃度‐階調特性を補正することができる。
【００９５】
先に述べたように、この濃度‐階調特性は環境の変化や長時間の使用により変化するので、所定のタイミングで以上のような補正をすることは、大変有効である。
【００９６】
この他、カラーマッチングテーブルや色分解テーブルを修正することも可能である。
【００９７】
（第２の実施例）
図４は、本実施例における、センサ出力校正用の基準を用いずに、プロセスグレーパッチが無彩色であることを判断し、無彩色である場合にブラックのどの階調度の明度に相当するかを検知する色識別方法を示すフローチャートである。
【００９８】
複数個の階調度が異なるブラックによるグレーパッチの色度から、全階調度のブラックによるグレーパッチの推定色度を算出し、プロセスグレーパッチの色度をこの推定色度と相対比較する点が、第１の実施例と異なる。
【００９９】
図１、図４及び図８にもとづいて本実施例を説明する。
濃度又は色度制御用パッチパターン６０を形成した転写材１１は定着部３０を通過し、ステップ２１１でカラーセンサ４２により全てのブラックによるグレーパッチ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…の色度を検知する。
【０１００】
さらにステップ２１２で全てのプロセスグレーパッチ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…の色度を検知する。
【０１０１】
ステップ２１１、２１２で検知した色度は、センサ出力校正用の基準を用いていないため、色度の絶対精度は問わない。
【０１０２】
全てのパッチ６１，６２の色度を検知後、ステップ２１３で検知した全てのブラックによるグレーパッチ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…の色度から全階調度に対する推定色度を算出する。
【０１０３】
色度は階調度に対して連続的に変化するので、検知した階調度の内の隣接する階調度の色度を用いて１次近似や２次近似等の数学的処理をすることで算出する。
【０１０４】
ステップ２１４で、ブラックによるグレーパッチ６１はほぼ無彩色であることを利用して、プロセスグレーパッチ６２ａから検知した色度がステップ２１３で算出したブラックによるグレーパッチの推定色度のいずれかの階調度の色度と同じものがあるかどうか検索し、相対比較する。
【０１０５】
相対比較をした結果、一致する色度がない場合は、ステップ２１５でプロセスグレーパッチ６２ａは有彩色であると判断する。
【０１０６】
一致する色度があった場合は、ステップ２１６でプロセスグレーパッチ６２ａは無彩色であると判断する。
【０１０７】
さらに、ステップ２１７でプロセスグレーパッチ６２ａの明度は、色度が一致したブラックによるグレーパッチの明度と同じであると検知する。
【０１０８】
ただし、ここで言う明度の絶対値はステップ２１３で算出した推定色度の明度ではない。
【０１０９】
ステップ２１３の推定色度は絶対精度が出せないので、ここで分かるのは明度の絶対値が同じであるということである。
【０１１０】
ステップ２１４以降の処理を、転写材１１上に形成した濃度又は色度制御用パッチパターン６０の全てのプロセスグレーパッチ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…に対して順次行う。
【０１１１】
また、ブラックによるグレーパッチ６１の色度とプロセスグレーパッチ６２の色度を相対比較する際に、完全に一致しなくても、人間が許容する色差内、例えばΔＥ３以内であれば無彩色であると判断しても良い。
【０１１２】
本実施例のカラー画像形成装置の色識別方法により、第１の実施例による効果に加えて、全ての階調度に対する推定色度を算出することで、大きくカラーバランスが崩れても高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【０１１３】
さらに第１の実施例で説明したように、前記画像形成装置の色識別方法により得られたデータから、イエロー、マゼンダ、シアンの３色を混合したプロセスグレーパッチが無彩色となる３色の混合比率を、複数個の階調度について算出する。
【０１１４】
この混合比率を画像形成装置の画像処理部へフィードバックし画像形成条件を制御することで、濃度‐階調特性が良い画像形成装置を提供できる。
【０１１５】
（第３の実施例）
図５は、本実施例における、センサ出力校正用の基準を用いずに、プロセスグレーパッチが無彩色であることを判断し、無彩色である場合にブラックのどの階調度の明度に相当するかを検知する色識別方法を示すフローチャートである。
【０１１６】
プロセスグレーパッチとブラックによるグレーパッチを相対比較する際に、色度ではなく色度へ変換する前のカラーセンサ４２の３つの異なる出力、例えばＲＧＢ出力値（出力信号）を相対比較する点が、第１の実施例と異なる。
【０１１７】
図１、図５及び図８にもとづいて本実施例を説明する。
【０１１８】
濃度又は色度制御用パッチパターン６０を形成した転写材１１は定着部３０を通過し、ステップ３１１で、カラーセンサ４２によりブラックによるグレーパッチ６１ａのＲＧＢ出力値を検知する。
【０１１９】
さらにステップ３１２でプロセスグレーパッチ６２ａのＲＧＢ出力値を検知する。
【０１２０】
ステップ３１３で、ブラックによるグレーパッチ６１はほぼ無彩色であることを利用して、ブラックによるグレーパッチ６１ａのＲＧＢ出力値とプロセスグレーパッチ６２ａのＲＧＢ出力値が同じかどうか相対比較する。
【０１２１】
両者のＲＧＢ出力値のうち１つでも異なる場合は、ステップ３１４でプロセスグレーパッチ６２ａは有彩色であると判断する。
【０１２２】
両者のＲＧＢ出力値が３つ全て一致する場合は、ステップ３１５でプロセスグレーパッチ６２ａは無彩色であると判断する。
【０１２３】
さらに、ステップ３１６でプロセスグレーパッチ６２ａの明度は、ブラックによるグレーパッチ６１ａの明度と同じであると検知する。
【０１２４】
また、ＲＧＢ出力値で相対比較をせずに、グレーパッチ６１、６２のＲＧＢ出力値と転写材１１のパッチが無い部分を検知したＲＧＢ出力値の比を相対比較しても良い。
【０１２５】
この一連の処理を、転写材１１上に形成した濃度又は色度制御用パッチパターン６０の全てのパッチ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…に対して順次行う。
【０１２６】
最初に全てのパッチのＲＧＢ出力値を検知してから、まとめてプロセスグレーパッチ６２が無彩色であるかどうかという判断を行っても良い。
【０１２７】
また、ステップ３１３でプロセスグレーパッチ６２のＲＧＢ出力値と相対比較する対象を、測定した全てのブラックによるグレーパッチ６１のＲＧＢ出力値に広げても良い。
【０１２８】
また、ブラックによるグレーパッチ６１のＲＧＢ出力値とプロセスグレーパッチ６２のＲＧＢ出力値を相対比較する際に、完全に一致しなくても、人間が許容する色差に相当する出力差又は出力比差を設定し、その範囲内であれば無彩色であると判断しても良い。
【０１２９】
本実施例のカラー画像形成装置の色識別方法により、第１の実施例による効果に加えて、カラーセンサの出力値を変換せずに使用することで、容易に高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【０１３０】
さらに第１の実施例で説明したように、前記画像形成装置の色識別方法により得られたデータから、イエロー、マゼンダ、シアンの３色を混合したプロセスグレーパッチが無彩色となる３色の混合比率を、複数個の階調度について算出する。
【０１３１】
この混合比率を画像形成装置の画像処理部へフィードバックし画像形成条件を制御することで、濃度‐階調特性が良い画像形成装置を提供できる。
【０１３２】
（第４の実施例）
図６は、本実施例における、センサ出力校正用の基準を用いずに、プロセスグレーパッチが無彩色であることを判断し、無彩色である場合にブラックのどの階調度の明度に相当するかを検知する色識別方法を示すフローチャートである。
【０１３３】
プロセスグレーパッチとブラックによるグレーパッチを相対比較する際に、色度ではなく色度へ変換する前のカラーセンサ４２の３つの異なる出力、例えばＲＧＢ出力値（出力信号）を相対比較する点が、第２の実施例と異なる。
【０１３４】
図１、図６及び図８にもとづいて本実施例を説明する。
【０１３５】
濃度又は色度制御用パッチパターン６０を形成した転写材１１は定着部３０を通過し、ステップ４１１でカラーセンサ４２により全てのブラックによるグレーパッチ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…のＲＧＢ出力値を検知する。
【０１３６】
さらにステップ４１２で全てのプロセスグレーパッチ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…のＲＧＢ出力値を検知する。
【０１３７】
全てのパッチ６１、６２のＲＧＢ出力値を検知後、ステップ４１３で検知した全てのブラックによるグレーパッチ６１のＲＧＢ出力値から全階調度に対する推定ＲＧＢ出力値を算出する。
【０１３８】
ＲＧＢ出力値は階調度に対して連続的に変化するので、測定した階調度の内の隣接する階調度のＲＧＢ出力値を用いて１次近似や２次近似等の数学的処理をすることで算出する。
【０１３９】
ステップ４１４で、ブラックによるグレーパッチはほぼ無彩色であることを利用して、プロセスグレーパッチ６２ａから検知したＲＧＢ出力値がステップ４１３で算出したブラックによるグレーパッチの推定ＲＧＢ出力値のいずれかの階調度と同じものがあるかどうか検索し、相対比較する。
【０１４０】
相対比較した結果、一致するＲＧＢ出力値がない場合は、ステップ４１５でプロセスグレーパッチ６２ａは有彩色であると判断する。
【０１４１】
一致するＲＧＢ出力値があった場合は、ステップ４１６でプロセスグレーパッチ６２ａは無彩色であると判断する。
【０１４２】
さらに、ステップ４１７でプロセスグレーパッチ６２ａの明度は、ＲＧＢ出力値が一致したある階調度のブラックによるグレーパッチの明度と同じであると検知する。
【０１４３】
このステップ４１４以降の処理を、転写材１１上に形成した濃度又は色度制御用パッチパターン６０の全てのプロセスグレーパッチ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…に対して順次行う。
【０１４４】
ＲＧＢ出力値で相対比較をせずに、グレーパッチ６１、６２のＲＧＢ出力値と転写材１１のパッチが無い部分を検知したＲＧＢ出力値の比を相対比較しても良い。
【０１４５】
また、ブラックによるグレーパッチ６１のＲＧＢ出力値とプロセスグレーパッチ６２のＲＧＢ出力値を相対比較する際に、完全に一致しなくても、人間が許容する色差に相当する出力差又は出力比差を設定し、その範囲内であれば無彩色であると判断しても良い。
【０１４６】
本実施例のカラー画像形成装置の色識別方法により、第２の実施例による効果に加えて、カラーセンサの出力値を変換せずに使用することで、容易に高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【０１４７】
さらに第１の実施例で説明したように、前記画像形成装置の色識別方法により得られたデータから、イエロー、マゼンダ、シアンの３色を混合したプロセスグレーパッチが無彩色となる３色の混合比率を、複数個の階調度について算出する。
【０１４８】
この混合比率を画像形成装置の画像処理部へフィードバックし画像形成条件を制御することで、濃度‐階調特性が良い画像形成装置を提供できる。
【０１４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、上記画像形成装置の色識別方法において、カラーセンサのセンサ出力校正用の基準を用いることなくプロセスグレーパッチが無彩色であるかどうか判断でき、その明度のレベルを知ることができるため、前記基準が不要な分安価であり、なおかつ紙粉やトナー又はインクの飛び散りによるセンサ汚れの影響を受けず、センサの温度特性の影響を受けず、センサの分光特性のバラツキの影響を受けずに、高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【０１５０】
さらに、このデータからプロセスグレーパッチが無彩色となる３色の混合比率を算出し、画像形成装置の画像処理部へフィードバックし、画像形成条件を制御することにより、濃度‐階調特性が良い画像形成装置を提供することが可能となる。
【０１５１】
また、本発明によれば、全ての階調度に対する推定色度を算出することで、大きくカラーバランスが崩れても高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【０１５２】
また、本発明によれば、カラーセンサの出力値を変換せずに使用することで、容易に高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例を説明するために用いるカラー画像形成装置の構成図
【図２】 本発明の画像形成装置の色識別方法における第１の実施例を示すフローチャート
【図３】 本発明の画像形成装置の画像処理部における処理の一例を示すフローチャート
【図４】 本発明の画像形成装置の色識別方法における第２の実施例を示すフローチャート
【図５】 本発明の画像形成装置の色識別方法における第３の実施例を示すフローチャート
【図６】 本発明の画像形成装置の色識別方法における第４の実施例を示すフローチャート
【図７】 濃度及び色度検知センサの一例を示す構成図
【図８】 濃度又は色度制御用パッチパターンの一例を示す図
【符号の説明】
１１ 転写材
２１ａ，２１ｂ 給紙部
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ 感光ドラム（感光体）
２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ 注入帯電器
２３ＹＳ，２３ＭＳ，２３ＣＳ，２３ＫＳ スリーブ
２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ スキャナ部
２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ トナーカートリッジ
２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ 現像器
２７ 中間転写体
２８ａ，２８ｂ転写ローラ
２９ クリーニング手段
３０ 定着部
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ローラ
３３、３４ ヒータ
４１ 未定着トナー用濃度検知センサ
４２ 濃度又は色度検知センサ（カラーセンサ）
５１ 発光素子
５２ 受光素子
５３ 光学素子
６０ 濃度又は色度制御用パッチパターン
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ ブラック（Ｋ）のみのグレー階調パッチ
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を混色したプロセスグレー階調パッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式やインクジェット方式等のカラー画像形成装置の色識別方法、及び本色識別法により得られた情報を用いて画像処理部を制御するカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式やインクジェット方式等を採用したカラー画像形成装置には、出力画像の高画質化が求められている。
【０００３】
特に、濃度の階調とその安定性は、人間が下す画像の良し悪しの判断に大きな影響を与える。
【０００４】
ところが、前記カラー画像形成装置は、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動があると、得られる画像の濃度が変動してしまう。
【０００５】
特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな濃度の変動でもカラーバランスが崩れてしまう恐れがあるので、常に一定の濃度−階調特性を保つ必要がある。
【０００６】
そこで、各色のトナーに対して、絶対湿度に応じた数種類の露光量や現像バイアスなどのプロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）などの階調補正手段をもち、温湿度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、その時のプロセス条件や階調補正の最適値を選択している。
【０００７】
また、装置各部の変動が起こっても一定の濃度−階調特性が得られるように、各色のトナーで濃度検知用トナーパッチを中間転写体やドラム等の上に作成し、その未定着トナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサで検知し、その検知結果より露光量、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て濃度制御を行うことで、安定した画像を得るように構成している。
【０００８】
しかし、上記未定着トナー用濃度検知センサを用いた濃度制御はパッチを中間転写体やドラム等の上に形成し検知するもので、その後に行われる転写材への転写及び定着による画像のカラーバランスの変化については制御していない。
【０００９】
転写材へのトナー像の転写における転写効率や、定着による加熱及び加圧によってもカラーバランスが変化する。
【００１０】
この変化には、上記未定着トナー用濃度検知センサを用いた濃度制御では対応できない。
【００１１】
そこで転写、定着後に転写材上の単色トナー画像の濃度又はフルカラー画像の色度を検知する濃度又は色度検知センサ（以下カラーセンサとする）を設置し、濃度又は色度制御用カラートナーパッチ（以下パッチとする）を転写材上に形成し、検知した濃度又は色度を露光量、プロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）などのプロセス条件にフィードバックし、転写材上に形成した最終出力画像の濃度又は色度制御を行う画像形成装置が考えられている。
【００１２】
このカラーセンサは、ＣＭＹＫを識別したり、濃度又は色度を検知するために、例えば発光素子として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を発光する光源を用いたり、発光素子は白色（Ｗ）を発光する光源を用いて、受光素子上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の分光透過率が異なる３種のフィルタを形成したもので構成する。
【００１３】
このことにより得られる３つの異なる出力、例えばＲＧＢ出力から、ＣＭＹＫを識別したり濃度を検知することができる。
【００１４】
また、ＲＧＢ出力を線形変換等で数学的な処理をしたり、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）で変換することで色度を検知することができる。
【００１５】
インクジェット方式のプリンタにおいても、インク吐出量の経時変化や環境差、インクカートリッジの個体差によりカラーバランスが変化し、濃度‐階調特性を一定に保てない。
【００１６】
そこで、プリンタの出力部付近にカラーセンサを設置し、転写材上のパッチの濃度又は色度を検知し、濃度又は色度制御を行うことが考えられている。
【００１７】
濃度又は色度の制御方法は様々ある。例えば測定した濃度からガンマ特性制御や、測定した色度からカラーマッチングテーブルや色分解テーブルの補正を実施する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カラーセンサを用いてパッチの絶対濃度又は絶対色度を検知するためには、以下の理由によりセンサ出力校正用白色基準板等の濃度又は色度の絶対値が既知である基準が必要となる。
【００１９】
第１の理由は、センサを構成する発光素子や受光素子の分光特性のバラツキを校正する必要があるからである。
【００２０】
第２の理由は、センサを構成する発光部及び受光部の経時変化や周囲温度変化により、同じパッチを検知しても出力が異なることがあるからである。
【００２１】
第３の理由は、通常印字時に多くの転写材がセンサ付近を通過することにより、紙粉やトナー又はインクが飛び散り、センサ表面に堆積や付着することによりセンサ出力の低下を招くからである。
【００２２】
しかしながら、センサ出力校正用の基準としてよく使用される白色基準板は、高価であるだけでなく、センサと同様に白色基準板にも紙粉やトナー又はインクが飛び散り、基準板として使えなくなることもある。
【００２３】
一方、センサ出力校正用の基準を用いずに、つまりセンサ出力の校正を行うことなくパッチの濃度又は色度を検知すると、上記理由の影響を受けた場合、センサ出力は実際のパッチの濃度又は色度とは異なった値を出力することとなる。
【００２４】
その結果を用いて濃度又は色度制御を実施すると、カラーバランスはとれず、所望の濃度−階調特性も得られない。
【００２５】
そればかりか、カラーバランスを逆に崩し、濃度−階調特性も悪化させることがある。
【００２６】
本発明の目的は、カラー画像形成装置において、絶対色度は検知できないものの、カラーセンサを用いて、十分に濃度又は色度制御に活用できる、プロセスグレーパッチが無彩色であるということを判断し、無彩色である場合にブラックのどの階調度の明度に相当するかを検知することを、センサ出力校正用の基準を使わずに可能にすることである。
【００２７】
（１）ブラック色材による第１グレーパッチと、イエロー、マゼンタ及びシアンの色材の混色による第２グレーパッチと、を、転写材上に定着して形成する形成手段と、前記形成手段により形成された前記第１グレーパッチ及び前記第２グレーパッチの色を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記第１グレーパッチの第１検出結果と、前記第２グレーパッチの第２検出結果と、を比較する比較手段と、を備え、前記第１グレーパッチは複数あり、前記複数の第１グレーパッチの各々は異なる階調のパッチであり、更に、前記検出手段により検出された前記複数の第１グレーパッチに関する複数の第１検出結果から他の階調の色を推定する推定手段と、前記比較手段の比較に基づき、前記検出手段の検出及び前記推定手段の推定による前記異なる階調と前記他の階調とからなる全階調の色の中に前記第２グレーパッチの前記第２検出結果と同じ色があると、前記第２グレーパッチは無彩色であると判断し、更に、前記第２グレーパッチの明度は前記同じ色の明度であると判断する判断手段とを備え、前記色はＲＧＢ若しくはＬ＊ａ＊ｂ＊値であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００２８】
（１）ブラック色材による第１グレーパッチと、イエロー、マゼンタ及びシアンの色材の混色による第２グレーパッチと、を、転写材上に定着して形成する形成手段と、前記形成手段により形成された前記第１グレーパッチ及び前記第２グレーパッチの色を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記第１グレーパッチの第１検出結果と、前記第２グレーパッチの第２検出結果と、を比較する比較手段と、を備え、前記第１グレーパッチは複数あり、前記複数の第１グレーパッチの各々は異なる階調のパッチであり、更に、前記検出手段により検出された前記複数の第１グレーパッチに関する複数の第１検出結果から他の階調の色を推定する推定手段を備え、前記比較手段は、前記推定手段により推定された推定結果と、前記第２検出結果と、を比較することを特徴とするカラー画像形成装置。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００４４】
（第１の実施例）
図１は電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体２７を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置を示す構成図である。
【００４５】
図１を用いて電子写真方式のカラー画像形成装置の動作を説明する。
【００４６】
カラー画像形成装置は、図１に示す様に画像形成部において、画像信号に基づいて図示しない画像処理部が制御した露光光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を転写材１１へ転写し、その転写材１１上の多色トナー像を定着させるもので、前記画像形成部は給紙部２１、現像色分並置したステーション毎の感光体（以下感光ドラムという）２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ、一次帯電手段としての注入帯電手段を構成する注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ、トナーカートリッジ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ、現像手段を構成する現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ、中間転写体２７、転写ローラ２８および定着部３０によって構成されている。
【００４７】
前記感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。
【００４８】
一次帯電手段として、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光ドラムを帯電させるための４個の注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを備える構成で、各注入帯電器にはスリーブ２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳが備えられている。
【００４９】
感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋへの露光光はスキャナ部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋから送られ、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの表面を選択的に露光することにより、静電潜像が形成されるように構成されている。
【００５０】
現像手段として、前記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備える構成で、各現像器には、スリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳが設けられている。
【００５１】
各々の現像器は脱着可能に取り付けられている。
【００５２】
中間転写体２７は、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの回転に伴って回転し、単色トナー像が転写される。
【００５３】
その後、中間転写体２７に後述する転写ローラ２８が接触して転写材１１を狭持搬送し、転写材１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写する。
【００５４】
転写ローラ２８は、転写材１１上に多色トナー像を転写している間、２８ａの位置で転写材１１に当接し、印字処理後は２８ｂの位置に離間する。
【００５５】
定着部３０は、転写材１１を搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させるものであり、図１に示すように転写材１１を加熱する定着ローラ３１と転写材１１を定着ローラ３１に圧接させるための加圧ローラ３２を備えている。
【００５６】
定着ローラ３１と加圧ローラ３２は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ３３、３４が内蔵されている。
【００５７】
すなわち、多色トナー像を保持した転写材１１は定着ローラ３１と加圧ローラ３２により搬送されるとともに、熱および圧力を加えられ、トナーが表面に定着される。
【００５８】
トナー像定着後の転写材１１は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。
【００５９】
クリーニング手段２９は、中間転写体２７上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体２７上に形成された４色の多色トナー像を転写材１１に転写した後の廃トナーは、図示しないクリーナ容器に蓄えられる。
【００６０】
図１の画像形成装置において、未定着トナー用濃度検知センサ４１は中間転写体２７へ向けて配置されており、中間転写体２７の表面上に形成されたトナーパッチの濃度を測定する。
【００６１】
この未定着トナー用濃度検知センサ４１の構成の一例を図７に示す。
【００６２】
赤外ＬＥＤなどの発光素子５１と、フォトダイオード、Ｃｄｓ等の受光素子５２、前記受発光素子の結合に用いられる光学素子５３、受光データを処理する図示しないＩＣなどとこれらを収容する図示しないホルダーで構成される。
【００６３】
図７（ａ）は正反射成分と乱反射成分の和を検知し、図７（ｂ）は鏡面反射の影響を受けずに乱反射成分のみを検知する構成である。
【００６４】
図１の画像形成装置において、色度検知手段であるカラーセンサ４２は転写材搬送路の定着部３０の直後に転写材１１の画像形成面へ向けて配置されており、画像形成手段により転写材１１上に形成された定着後の単色パッチの濃度又は混色パッチの色度を検知し、その検知結果より画像処理部の画像形成条件を補正する手段により、転写材１１上に形成された定着後のパッチの濃度又は色度制御を行う。
【００６５】
このカラーセンサ４２の構成は、先に説明した中間転写体２７へ向けて配置された図７の未定着トナー用濃度検知センサ４１と非常に似ている。
【００６６】
前記未定着トナー用濃度検知センサ４１と異なる点は、色を検知するために、受光素子は変えずに発光素子５１に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を独立に発光する発光スペクトルが異なる光源を用いるか、又は発光素子５１は白色（Ｗ）を発光する光源を用いて、受光素子５２上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の分光透過率が異なる３種のフィルタを形成した分光感度が異なる３個の受光素子を使用することである。
【００６７】
ここで、転写材１１上に形成した濃度又は色度制御用パッチパターン６０の一例を図８に示す。
【００６８】
濃度又は色度制御用パッチパターン６０は、色再現域の中心であり、カラーバランスを取る上で非常に重要な色であるグレーの階調パッチパターンである。
【００６９】
ブラック（Ｋ）のみのグレー階調パッチ６１と、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を混色したプロセスグレー階調パッチ６２で構成されており、６１ａと６２ａ、６１ｂと６２ｂ、６１ｃと６２ｃといったように、標準の画像形成装置において色度が同じ又は最も近いブラック（Ｋ）のみのグレー階調パッチ６１とプロセスグレー階調パッチ６２が対をなして並んでいる。
【００７０】
このパッチの色度を、カラーセンサ４２で検知する。
【００７１】
図２は、本実施例における、センサ出力校正用の基準を用いずに、プロセスグレーパッチが無彩色であることを判断し、無彩色である場合にブラックのどの階調度の明度に相当するかを検知する色識別方法を示すフローチャートである。
【００７２】
図１、図２及び図８にもとづいて本実施例を説明する。
【００７３】
濃度又は色度制御用パッチパターン６０を形成した転写材１１は定着部３０を通過し、ステップ１１１でカラーセンサ４２によりブラックによるグレーパッチ６１ａの色度を検知する。
【００７４】
さらにステップ１１２でプロセスグレーパッチ６２ａの色度を検知する。
【００７５】
ステップ１１１，１１２で検知した色度は、センサ出力校正用の基準を用いていないため、色度の絶対精度は問わない。
【００７６】
ステップ１１３で、ブラックによるグレーパッチ６１はほぼ無彩色であることを利用して、ブラックによるグレーパッチ６１ａの色度とプロセスグレーパッチ６２ａの色度が同じかどうか相対比較する。
【００７７】
両者の色度が異なる場合は、ステップ１１４でプロセスグレーパッチ６２ａは有彩色であると判断する。
【００７８】
両者の色度が一致する場合は、ステップ１１５でプロセスグレーパッチ６２ａは無彩色であると判断する。
【００７９】
さらに、ステップ１１６でプロセスグレーパッチ６２ａの明度は、ブラックによるグレーパッチ６１ａの明度と同じであると検知する。
【００８０】
ただし、ここで言う明度の絶対値はステップ１１２で検知した色度の明度ではない。
【００８１】
ステップ１１２の色度は絶対精度が出せないので、ここで分かるのは明度の絶対値が同じであるということである。
【００８２】
この一連の処理を、転写材１１上に形成した濃度又は色度制御用パッチパターン６０の全てのパッチ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…に対して順次行う。
【００８３】
最初に全てのパッチ６１、６２の色度を検知してから、まとめてプロセスグレーが無彩色であるかどうかという判断を行っても良い。
【００８４】
また、ステップ１１３でプロセスグレーパッチ６２の色度と相対比較する対象を、測定した全てのブラックによるグレーパッチ６１の色度に広げても良い。
【００８５】
また、ブラックによるグレーパッチ６１の色度とプロセスグレーパッチ６２の色度を相対比較する際に、完全に一致しなくても、人間が許容する色差内、例えばΔＥ３以内であれば無彩色であると判断しても良い。
【００８６】
以上のカラー画像形成装置の色識別方法により、カラーセンサのセンサ出力校正用の基準を用いることなくプロセスグレーパッチが無彩色であるかどうか判断でき、その明度のレベルを知ることができるため、前記基準が不要な分安価であり、なおかつ絶対色度を検知するのではなくブラックによるグレーパッチとプロセスグレーパッチを相対比較することにより、紙粉やトナー又はインクの飛び散りによるセンサ汚れの影響を受けず、センサの温度特性の影響を受けず、センサの分光特性のバラツキの影響を受けずに、高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【００８７】
さらに、前記画像形成装置の色識別方法により得られたデータから、イエロー、マゼンダ、シアンの３色を混合したプロセスグレーパッチが無彩色となる３色の混合比率を、複数個の階調度について混合比率算出手段によって算出する。
【００８８】
この混合比率を画像形成装置の画像処理部へフィードバックし画像形成条件を制御することで、濃度‐階調特性が良い画像形成装置を提供できる。
【００８９】
図３は、画像形成装置の画像処理部における処理の一例を示すフローチャートである。
【００９０】
ステップ１２１で、あらかじめ用意されているカラーマッチングテーブルにより、パーソナルコンピューター等から送られてくる画像の色を表すＲＧＢ信号を画像形成装置の色再現域に合わせたデバイスＲＧＢ信号（以下ＤｅｖＲＧＢとする）に変換する。
【００９１】
ステップ１２２で、あらかじめ用意されている色分解テーブルにより、前記ＤｅｖＲＧＢ信号を画像形成装置のトナー色材色であるＣＭＹＫ信号に変換する。
【００９２】
ステップ１２３で、各々の画像形成装置に固有の濃度‐階調特性を補正するキャリブレーションテーブルにより、前記ＣＭＹＫ信号を濃度‐階調特性の補正を加えたＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号へ変換する。
【００９３】
ステップ１２４で、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）テーブルにより、前記Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号に対応する前記スキャナ部２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙ、２４Ｋの露光時間Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙ、Ｔｋへ変換する。
【００９４】
ステップ１２５でイエロー、マゼンダ、シアンの３色を混合したプロセスグレーパッチが無彩色となる前記３色の混合比率を、ステップ１２３の前記キャリブレーションテーブルへフィードバックすることにより、各々の画像形成装置に固有の濃度‐階調特性を補正することができる。
【００９５】
先に述べたように、この濃度‐階調特性は環境の変化や長時間の使用により変化するので、所定のタイミングで以上のような補正をすることは、大変有効である。
【００９６】
この他、カラーマッチングテーブルや色分解テーブルを修正することも可能である。
【００９７】
（第２の実施例）
図４は、本実施例における、センサ出力校正用の基準を用いずに、プロセスグレーパッチが無彩色であることを判断し、無彩色である場合にブラックのどの階調度の明度に相当するかを検知する色識別方法を示すフローチャートである。
【００９８】
複数個の階調度が異なるブラックによるグレーパッチの色度から、全階調度のブラックによるグレーパッチの推定色度を算出し、プロセスグレーパッチの色度をこの推定色度と相対比較する点が、第１の実施例と異なる。
【００９９】
図１、図４及び図８にもとづいて本実施例を説明する。
濃度又は色度制御用パッチパターン６０を形成した転写材１１は定着部３０を通過し、ステップ２１１でカラーセンサ４２により全てのブラックによるグレーパッチ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…の色度を検知する。
【０１００】
さらにステップ２１２で全てのプロセスグレーパッチ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…の色度を検知する。
【０１０１】
ステップ２１１、２１２で検知した色度は、センサ出力校正用の基準を用いていないため、色度の絶対精度は問わない。
【０１０２】
全てのパッチ６１，６２の色度を検知後、ステップ２１３で検知した全てのブラックによるグレーパッチ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…の色度から全階調度に対する推定色度を算出する。
【０１０３】
色度は階調度に対して連続的に変化するので、検知した階調度の内の隣接する階調度の色度を用いて１次近似や２次近似等の数学的処理をすることで算出する。
【０１０４】
ステップ２１４で、ブラックによるグレーパッチ６１はほぼ無彩色であることを利用して、プロセスグレーパッチ６２ａから検知した色度がステップ２１３で算出したブラックによるグレーパッチの推定色度のいずれかの階調度の色度と同じものがあるかどうか検索し、相対比較する。
【０１０５】
相対比較をした結果、一致する色度がない場合は、ステップ２１５でプロセスグレーパッチ６２ａは有彩色であると判断する。
【０１０６】
一致する色度があった場合は、ステップ２１６でプロセスグレーパッチ６２ａは無彩色であると判断する。
【０１０７】
さらに、ステップ２１７でプロセスグレーパッチ６２ａの明度は、色度が一致したブラックによるグレーパッチの明度と同じであると検知する。
【０１０８】
ただし、ここで言う明度の絶対値はステップ２１３で算出した推定色度の明度ではない。
【０１０９】
ステップ２１３の推定色度は絶対精度が出せないので、ここで分かるのは明度の絶対値が同じであるということである。
【０１１０】
ステップ２１４以降の処理を、転写材１１上に形成した濃度又は色度制御用パッチパターン６０の全てのプロセスグレーパッチ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…に対して順次行う。
【０１１１】
また、ブラックによるグレーパッチ６１の色度とプロセスグレーパッチ６２の色度を相対比較する際に、完全に一致しなくても、人間が許容する色差内、例えばΔＥ３以内であれば無彩色であると判断しても良い。
【０１１２】
本実施例のカラー画像形成装置の色識別方法により、第１の実施例による効果に加えて、全ての階調度に対する推定色度を算出することで、大きくカラーバランスが崩れても高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【０１１３】
さらに第１の実施例で説明したように、前記画像形成装置の色識別方法により得られたデータから、イエロー、マゼンダ、シアンの３色を混合したプロセスグレーパッチが無彩色となる３色の混合比率を、複数個の階調度について算出する。
【０１１４】
この混合比率を画像形成装置の画像処理部へフィードバックし画像形成条件を制御することで、濃度‐階調特性が良い画像形成装置を提供できる。
【０１１５】
（第３の実施例）
図５は、本実施例における、センサ出力校正用の基準を用いずに、プロセスグレーパッチが無彩色であることを判断し、無彩色である場合にブラックのどの階調度の明度に相当するかを検知する色識別方法を示すフローチャートである。
【０１１６】
プロセスグレーパッチとブラックによるグレーパッチを相対比較する際に、色度ではなく色度へ変換する前のカラーセンサ４２の３つの異なる出力、例えばＲＧＢ出力値（出力信号）を相対比較する点が、第１の実施例と異なる。
【０１１７】
図１、図５及び図８にもとづいて本実施例を説明する。
【０１１８】
濃度又は色度制御用パッチパターン６０を形成した転写材１１は定着部３０を通過し、ステップ３１１で、カラーセンサ４２によりブラックによるグレーパッチ６１ａのＲＧＢ出力値を検知する。
【０１１９】
さらにステップ３１２でプロセスグレーパッチ６２ａのＲＧＢ出力値を検知する。
【０１２０】
ステップ３１３で、ブラックによるグレーパッチ６１はほぼ無彩色であることを利用して、ブラックによるグレーパッチ６１ａのＲＧＢ出力値とプロセスグレーパッチ６２ａのＲＧＢ出力値が同じかどうか相対比較する。
【０１２１】
両者のＲＧＢ出力値のうち１つでも異なる場合は、ステップ３１４でプロセスグレーパッチ６２ａは有彩色であると判断する。
【０１２２】
両者のＲＧＢ出力値が３つ全て一致する場合は、ステップ３１５でプロセスグレーパッチ６２ａは無彩色であると判断する。
【０１２３】
さらに、ステップ３１６でプロセスグレーパッチ６２ａの明度は、ブラックによるグレーパッチ６１ａの明度と同じであると検知する。
【０１２４】
また、ＲＧＢ出力値で相対比較をせずに、グレーパッチ６１、６２のＲＧＢ出力値と転写材１１のパッチが無い部分を検知したＲＧＢ出力値の比を相対比較しても良い。
【０１２５】
この一連の処理を、転写材１１上に形成した濃度又は色度制御用パッチパターン６０の全てのパッチ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…に対して順次行う。
【０１２６】
最初に全てのパッチのＲＧＢ出力値を検知してから、まとめてプロセスグレーパッチ６２が無彩色であるかどうかという判断を行っても良い。
【０１２７】
また、ステップ３１３でプロセスグレーパッチ６２のＲＧＢ出力値と相対比較する対象を、測定した全てのブラックによるグレーパッチ６１のＲＧＢ出力値に広げても良い。
【０１２８】
また、ブラックによるグレーパッチ６１のＲＧＢ出力値とプロセスグレーパッチ６２のＲＧＢ出力値を相対比較する際に、完全に一致しなくても、人間が許容する色差に相当する出力差又は出力比差を設定し、その範囲内であれば無彩色であると判断しても良い。
【０１２９】
本実施例のカラー画像形成装置の色識別方法により、第１の実施例による効果に加えて、カラーセンサの出力値を変換せずに使用することで、容易に高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【０１３０】
さらに第１の実施例で説明したように、前記画像形成装置の色識別方法により得られたデータから、イエロー、マゼンダ、シアンの３色を混合したプロセスグレーパッチが無彩色となる３色の混合比率を、複数個の階調度について算出する。
【０１３１】
この混合比率を画像形成装置の画像処理部へフィードバックし画像形成条件を制御することで、濃度‐階調特性が良い画像形成装置を提供できる。
【０１３２】
（第４の実施例）
図６は、本実施例における、センサ出力校正用の基準を用いずに、プロセスグレーパッチが無彩色であることを判断し、無彩色である場合にブラックのどの階調度の明度に相当するかを検知する色識別方法を示すフローチャートである。
【０１３３】
プロセスグレーパッチとブラックによるグレーパッチを相対比較する際に、色度ではなく色度へ変換する前のカラーセンサ４２の３つの異なる出力、例えばＲＧＢ出力値（出力信号）を相対比較する点が、第２の実施例と異なる。
【０１３４】
図１、図６及び図８にもとづいて本実施例を説明する。
【０１３５】
濃度又は色度制御用パッチパターン６０を形成した転写材１１は定着部３０を通過し、ステップ４１１でカラーセンサ４２により全てのブラックによるグレーパッチ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…のＲＧＢ出力値を検知する。
【０１３６】
さらにステップ４１２で全てのプロセスグレーパッチ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…のＲＧＢ出力値を検知する。
【０１３７】
全てのパッチ６１、６２のＲＧＢ出力値を検知後、ステップ４１３で検知した全てのブラックによるグレーパッチ６１のＲＧＢ出力値から全階調度に対する推定ＲＧＢ出力値を算出する。
【０１３８】
ＲＧＢ出力値は階調度に対して連続的に変化するので、測定した階調度の内の隣接する階調度のＲＧＢ出力値を用いて１次近似や２次近似等の数学的処理をすることで算出する。
【０１３９】
ステップ４１４で、ブラックによるグレーパッチはほぼ無彩色であることを利用して、プロセスグレーパッチ６２ａから検知したＲＧＢ出力値がステップ４１３で算出したブラックによるグレーパッチの推定ＲＧＢ出力値のいずれかの階調度と同じものがあるかどうか検索し、相対比較する。
【０１４０】
相対比較した結果、一致するＲＧＢ出力値がない場合は、ステップ４１５でプロセスグレーパッチ６２ａは有彩色であると判断する。
【０１４１】
一致するＲＧＢ出力値があった場合は、ステップ４１６でプロセスグレーパッチ６２ａは無彩色であると判断する。
【０１４２】
さらに、ステップ４１７でプロセスグレーパッチ６２ａの明度は、ＲＧＢ出力値が一致したある階調度のブラックによるグレーパッチの明度と同じであると検知する。
【０１４３】
このステップ４１４以降の処理を、転写材１１上に形成した濃度又は色度制御用パッチパターン６０の全てのプロセスグレーパッチ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ…に対して順次行う。
【０１４４】
ＲＧＢ出力値で相対比較をせずに、グレーパッチ６１、６２のＲＧＢ出力値と転写材１１のパッチが無い部分を検知したＲＧＢ出力値の比を相対比較しても良い。
【０１４５】
また、ブラックによるグレーパッチ６１のＲＧＢ出力値とプロセスグレーパッチ６２のＲＧＢ出力値を相対比較する際に、完全に一致しなくても、人間が許容する色差に相当する出力差又は出力比差を設定し、その範囲内であれば無彩色であると判断しても良い。
【０１４６】
本実施例のカラー画像形成装置の色識別方法により、第２の実施例による効果に加えて、カラーセンサの出力値を変換せずに使用することで、容易に高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【０１４７】
さらに第１の実施例で説明したように、前記画像形成装置の色識別方法により得られたデータから、イエロー、マゼンダ、シアンの３色を混合したプロセスグレーパッチが無彩色となる３色の混合比率を、複数個の階調度について算出する。
【０１４８】
この混合比率を画像形成装置の画像処理部へフィードバックし画像形成条件を制御することで、濃度‐階調特性が良い画像形成装置を提供できる。
【０１４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、上記画像形成装置の色識別方法において、カラーセンサのセンサ出力校正用の基準を用いることなくプロセスグレーパッチが無彩色であるかどうか判断でき、その明度のレベルを知ることができるため、前記基準が不要な分安価であり、なおかつ紙粉やトナー又はインクの飛び散りによるセンサ汚れの影響を受けず、センサの温度特性の影響を受けず、センサの分光特性のバラツキの影響を受けずに、高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【０１５０】
さらに、このデータからプロセスグレーパッチが無彩色となる３色の混合比率を算出し、画像形成装置の画像処理部へフィードバックし、画像形成条件を制御することにより、濃度‐階調特性が良い画像形成装置を提供することが可能となる。
【０１５１】
また、本発明によれば、全ての階調度に対する推定色度を算出することで、大きくカラーバランスが崩れても高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【０１５２】
また、本発明によれば、カラーセンサの出力値を変換せずに使用することで、容易に高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例を説明するために用いるカラー画像形成装置の構成図
【図２】 本発明の画像形成装置の色識別方法における第１の実施例を示すフローチャート
【図３】 本発明の画像形成装置の画像処理部における処理の一例を示すフローチャート
【図４】 本発明の画像形成装置の色識別方法における第２の実施例を示すフローチャート
【図５】 本発明の画像形成装置の色識別方法における第３の実施例を示すフローチャート
【図６】 本発明の画像形成装置の色識別方法における第４の実施例を示すフローチャート
【図７】 濃度及び色度検知センサの一例を示す構成図
【図８】 濃度又は色度制御用パッチパターンの一例を示す図
【符号の説明】
１１ 転写材
２１ａ，２１ｂ 給紙部
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ 感光ドラム（感光体）
２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ 注入帯電器
２３ＹＳ，２３ＭＳ，２３ＣＳ，２３ＫＳ スリーブ
２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ スキャナ部
２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ トナーカートリッジ
２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ 現像器
２７ 中間転写体
２８ａ，２８ｂ転写ローラ
２９ クリーニング手段
３０ 定着部
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ローラ
３３、３４ ヒータ
４１ 未定着トナー用濃度検知センサ
４２ 濃度又は色度検知センサ（カラーセンサ）
５１ 発光素子
５２ 受光素子
５３ 光学素子
６０ 濃度又は色度制御用パッチパターン
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ ブラック（Ｋ）のみのグレー階調パッチ
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を混色したプロセスグレー階調パッチ
Claims (1)
- ブラック色材による第１グレーパッチと、イエロー、マゼンタ及びシアンの色材の混色による第２グレーパッチと、を、転写材上に定着して形成する形成手段と、
前記形成手段により形成された前記第１グレーパッチ及び前記第２グレーパッチの色を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記第１グレーパッチの第１検出結果と、前記第２グレーパッチの第２検出結果と、を比較する比較手段と、を備え、
前記第１グレーパッチは複数あり、前記複数の第１グレーパッチの各々は異なる階調のパッチであり、
更に、前記検出手段により検出された前記複数の第１グレーパッチに関する複数の第１検出結果から他の階調の色を推定する推定手段と、
前記比較手段の比較に基づき、前記検出手段の検出及び前記推定手段の推定による前記異なる階調と前記他の階調とからなる全階調の色の中に前記第２グレーパッチの前記第２検出結果と同じ色があると、前記第２グレーパッチは無彩色であると判断し、更に、前記第２グレーパッチの明度は前記同じ色の明度であると判断する判断手段とを備え、前記色はＲＧＢ若しくはＬ＊ａ＊ｂ＊値であることを特徴とするカラー画像形成装置。
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