JP5751005B2 - 画像安定化制御システムおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真プロセスにおける画像安定化制御システムおよびその機能を有する画像形成装置に関する。

近年の電子写真プロセスにおける技術進歩に伴って、比較的部数の少ない出版物の印刷などにも、従来のオフセット印刷やグラビア印刷に代わって、電子写真プロセスが適用されるようになっている。このような出版物に適した画像形成装置は、特にプロダクションプリント機と称される場合もある。

電子写真プロセスを用いたプロダクションプリント機では、オフセット印刷やグラビア印刷とは異なり、印刷のための版を作製（製版）する必要がなく、印刷データをプロダクションプリント機に転送するだけで簡単に印刷することができるという利点がある。

一方で、プロダクションプリント機による印刷物の画像品質は、オフセット印刷に比較して劣る場合がある。そのため、プロダクションプリント機をオフセット印刷機によって実現される画像品質と同程度に引き上げたいというニーズが存在する。なお、オフセット印刷機が提供する画像品質は、目標色からの偏差である「色差」を用いて評価した場合には、「色差ΔＥ００≦１以下」を達成する必要がある。

このような画像品質を管理するため、および、より画像品質（画像再現性）を向上させるため、測色手段を用いて、印刷物を評価し、電子写真プロセスを最適化することが試みられていた。たとえば、特開２００９−３７１３８号公報（特許文献１）に開示される画像形成装置では、プリンター本体に内蔵するカラーセンサなどの測色手段から色分解テーブルを作成する構成が開示されている。

特開２００９−３７１３８号公報

オフセット印刷機と同程度の画像品質を実現するためには、印刷物に発生する色差の要因をより詳細に評価する必要がある。しかしながら、従来の方法では、これらの色差の発生要因を区別した上で、電子写真プロセスをそれに基づいて調整するような技術は知られていなかった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、電子写真プロセスにおける画像品質を維持・向上させるための画像安定化制御システムおよびその機能を有する画像形成装置を提供することである。

本発明のある局面に従う電子写真プロセスにおける画像安定化制御システムは、媒体に定着後のトナー像を測色する測色手段と、制御手段とを含む。測色手段は、光源から発せられた光がトナー像で反射して生じる反射光のうち正反射光を除いた成分を測定するＳＣＥ測色機能と、反射光を正反射光を含んで測定するＳＣＩ測色機能とを有している。制御手段は、ＳＣＩ測色機能によるＳＣＩ測色結果とＳＣＥ測色機能によるＳＣＥ測色結
果とに基づいて、トナー像における光沢度に関連付けられた演算値を算出する第１算出手段と、ＳＣＥ測色結果およびＳＣＩ測色結果の少なくとも一方と演算値とに基づいて、予め定められた基準値に対するトナー像についての色差から、当該色差のうち光沢差に起因する第１成分とそれ以外に起因する第２成分とを算出する第２算出手段と、第１成分に基づいて電子写真プロセスにおける定着工程に対する制御値を調整するとともに、第２成分に基づいて電子写真プロセスにおける定着工程以外の工程に対する制御値を調整する調整手段とを含む。

好ましくは、第１算出手段は、ＳＣＥ測色結果とＳＣＩ測色結果との差分から演算値を算出する。

好ましくは、測色手段は、トナー像が定着された媒体と連通する第１の開口部と、光源と連通する第２の開口部とが形成された積分球と、積分球の内面の照度を検出する検出部と、積分球内で生じた正反射光が検出部へ入射することを阻止する手段とを含む。

さらに好ましくは、阻止する手段は、光源から発せられた光が第１の開口部に位置する媒体で正反射して生じる光軸上に配置されたライトトラップと、ライトトラップに光を入射させるか反射させるかを切換える切換手段とを含む。

好ましくは、調整手段は、第１成分に基づいて、定着工程における定着温度、定着圧力、ニップ幅のうち少なくとも１つの設定値を変更する。

好ましくは、電子写真プロセスにおける定着工程以外の工程は、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程のうち少なくとも１つを含み、調整手段は、定着工程以外の工程に含まれるいずれかの工程に対応するパラメーターを変更する。

本発明の別の局面に従う画像形成装置は、電子写真プロセスを実行する画像プロセス部と、媒体に定着後のトナー像を測色する測色手段と、制御手段とを含む。測色手段は、光源から発せられた光がトナー像で反射して生じる反射光のうち正反射光を除いた成分を測定するＳＣＥ測色機能と、反射光を正反射光を含んで測定するＳＣＩ測色機能とを有している。制御手段は、ＳＣＩ測色機能によるＳＣＩ測色結果とＳＣＥ測色機能によるＳＣＥ測色結果とに基づいて、トナー像における光沢度に関連付けられた演算値を算出する第１算出手段と、ＳＣＥ測色結果およびＳＣＩ測色結果の少なくとも一方と演算値とに基づいて、予め定められた基準値に対するトナー像についての色差から、当該色差のうち光沢差に起因する第１成分とそれ以外に起因する第２成分とを算出する第２算出手段と、第１成分に基づいて電子写真プロセスにおける定着工程に対する制御値を調整するとともに、第２成分に基づいて電子写真プロセスにおける定着工程以外の工程に対する制御値を調整する調整手段とを含む。

本発明によれば、電子写真プロセスにおける画像品質を維持・向上させることができる。

本発明に関連する画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 図１に示す画像形成装置における画像安定化制御に従うブロック図である。 本発明の実施の形態に従う画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 図３に示す測色計の全体構成を示す概略図である。 図３に示す画像形成装置における画像安定化制御に従うブロック図である。 色差ΔＥ００と発色寄与成分および光沢寄与成分との関係の一例を示す図である。 発色寄与成分および光沢寄与成分を算出するためのルックアップテーブルの一例を示す図である。 本実施の形態に従う画像安定化制御システムにおける処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態に従う画像安定化制御システムにおける測色するためのパッチの一例を示す図である。 本発明の別の実施の形態に従う画像安定化制御システムの構成例を示す模式図である。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

＜Ａ．概要＞
本発明の実施の形態に従う画像安定化制御システムは、電子写真プロセスに向けられている。本画像安定化制御システムでは、媒体（記録シート）に定着後のトナー像を測色する測色手段と、制御手段とを有する。制御手段は、測色手段による測色結果を用いて、色差の発生要因を特定する。

特に、本実施の形態は、発生する色差が少なくとも以下の２つの要因に分けられるという知見に基づくものである。

（ａ）記録シート上に付着したトナー量が目標の付着量に対して誤差があるために生じる「発色」の誤差成分
（ｂ）定着工程がばらつくことにより生じる「光沢」の誤差（記録シート上に付着トナー量は目標値であっても発生する）
色差を生じるこれら２つの要因の別に、電子写真プロセスに対してフィードバック処理が行なわれる。より具体的には、発生する色差の要因のうち、「光沢」の誤差に起因する成分は、電子写真プロセスにおける定着工程に対する制御値の調整に用いられ、「発色」の誤差に起因する成分は、電子写真プロセスにおける定着工程以外の工程（具体的には、２次転写工程を含む上流側のいずれかの工程）に対する制御値の調整に用いられる。

このように、電子写真プロセスにおいて発生する色差の要因を、「光沢」の誤差に起因する成分と「発色」の誤差に起因する成分とに分離し、フィードバックすべき工程を明確にすることで、発生する色差をより的確に抑制することができる。

これにより、電子写真プロセスにおいても、オフセット印刷機と同程度の画像品質（発生する色差ΔＥ００≦１以下）を実現できる。

以下、図を参照して、本実施の形態に従う画像安定化制御システムおよびその機能を有する画像形成装置について、関連の構成と対比しつつ説明する。

＜Ｂ．関連構成＞
図１は、本発明に関連する画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図２は、図１に示す画像形成装置における画像安定化制御に従うブロック図である。図１には、画像形成装置の典型例として、タンデム型カラーデジタルプロダクションプリント機（以下、「プロダクションプリント機」とも称す。）を示す。

図１を参照して、本発明に関連する画像形成装置１＃は、電子写真方式（電子写真プロセス）を用いて画像を形成する。画像形成装置１＃は、トナー画像を形成する画像プロセス部１０と、トナー画像が転写される媒体（以下、「記録シート」とも称す。）Ｓを搬送するシート搬送部３０と、記録シートＳに転写されたトナー像を定着させる定着装置４０と、記録シートＳ上の定着後のトナー像を測色する測色計５０と、記録シートＳ上に定着後のトナー像の光沢度を測定する光沢計６０と、測色計５０および光沢計６０の測定データを受け取る制御部７０＃とを含む。制御部７０＃は、画像安定化制御部としての機能を有する。

画像形成装置１＃は、たとえばネットワーク（典型的には、ＬＡＮ（Local Area Network））に接続された外部の端末装置（図示しない）からの印刷（プリント）ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の各色からなるカラーのトナー画像を記録シートＳ上に形成する。

画像プロセス部１０は、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにて形成されたそれぞれのトナー像が転写される中間転写ベルト１６とを含む。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色の単色トナー像をそれぞれ形成し、これらの単色のトナー像が中間転写ベルト１６を介して順次積層される。

中間転写ベルト１６は、画像形成装置１＃の上下方向のほぼ中央位置において水平方向に沿って張架されており、矢印Ｘで示す方向に周回移動する。中間転写ベルト１６の周回移動域の下方には、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが、中間転写ベルト１６の周回移動方向に沿ってその順番で配置されている。

Ｙ色のトナーによるトナー画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙと、その周囲に配設された帯電器１２Ｙ、露光部１３Ｙ、現像器１４Ｙとを有する。画像形成ユニット１０Ｙは、帯電工程、露光工程、現像工程を順番に経て、感光体ドラム１１Ｙ上にＹ色のトナー画像を形成する。他の画像形成ユニット１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋについても、画像形成ユニット１０Ｙと同様の構成になっており、Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー画像を感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上にそれぞれ形成する。中間転写ベルト１６を挟んでそれぞれの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対向配置された１次転写ローラー１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋによって、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに形成されたそれぞれのトナー画像は、中間転写ベルト１６上における同一の転写領域に多重転写される。中間転写ベルト１６における画像形成ユニット１０Ｋに近接した一方の端部には、２次転写ローラー１７が中間転写ベルト１６に対向配置されており、両者の間に転写ニップＮ１が形成されている。

シート搬送部３０は、画像プロセス部１０の下方に設けられた給紙カセット３１を有する。シート搬送部３０は、プリントジョブ実行時に、給紙カセット３１内に収容された記録シートＳを、中間転写ベルト１６と２次転写ローラー１７との間の転写ニップＮ１を通過する搬送路３５に１枚ずつ繰り出す。搬送路３５に繰り出された記録シートＳは、転写ニップＮ１を通過する間に、中間転写ベルト１６上に多重転写されたトナー画像が一括して転写され、転写ニップＮ１のさらに上方に設けられた定着装置４０へと搬送される。定着装置４０は、搬送路３５を搬送される記録シートＳを電磁誘導加熱方式によって加熱するとともに、トナー画像を記録シートに押圧することによって、記録シートＳ上にトナー画像を定着させる。定着後の記録シートＳは、一対の排紙ローラー３８によって、排出トレイ３９上に排出される。

定着装置４０は、第１回転体である加熱ローラー４１と、第２回転体である加圧ローラー４２と、加熱ローラー４１を加熱するための電磁誘導コイル４３とを含む。加熱ローラー４１および加圧ローラー４２は、それぞれ、軸方向両端部が図示しないフレームに軸受部材などを介して回転自在に支持されており、加熱ローラー４１と加圧ローラー４２とが相互に圧接されることによって、記録シートＳが通過する定着ニップＮ２が形成されている。

測色計５０は、記録シートＳの測色を行い、光沢計６０は、記録シートＳの光沢度を測定する。測色計５０は、測定した測色値を制御部７０＃へ出力し、光沢計６０は、測定した光沢度を制御部７０＃へ出力する。制御部７０＃は、これらの測定値に基づいて、画像安定化制御を行う。

図２を参照して、制御部７０＃は、測色計５０からの測色値に基づいて、帯電工程、露光工程、現像工程、１次転写工程、２次転写工程に対して、それぞれの工程に対する制御値を調整するためのフィードバック処理を行う。また、制御部７０＃は、測色計５０からの測色値に基づくフィードバック処理とは独立して、光沢計６０からの光沢度に基づいて、定着工程に対する制御値を調整するためのフィードバック処理を行う。

このように、本発明に関連する画像形成装置では、測色計５０および光沢計６０がそれぞれ独立に設けられ、かつ、それぞれによる測定結果が互いに独立してフィードバック処理に用いられる。

＜Ｃ．関連構成における課題＞
（ｃ１：課題１）
上述したように、電子写真プロセスにおいて発生する色差の要因を、「光沢」の誤差に起因する成分と「発色」の誤差に起因する成分とに正確に分離するためには、少なくとも以下のような条件（１）〜（３）を同時に満足する必要がある。

（１）測色計５０の検出精度：ΔＥ００≦０．１（温度特性補正誤差を含む）
（２）光沢計６０の光沢度検出精度：０．３度以下（ΔＥ００＝０．１相当）（温度特性補正誤差を含む）
（３）測色計５０および光沢計６０をあわせた検出精度ΔＥ００≦０．１（温度特性補正誤差を含む）
これに対して、図１に示すような本発明に関連する画像形成装置１＃は、記録シートＳ上定着後のトナー像の測色と光沢度の測定とを行うためのセンサーをそれぞれ独立に搭載している。このような構成を採用した場合には、測色用のセンサーおよび光源を含む測色計５０と、光沢度測定用のセンサーと光源とを含む光沢計６０とがそれぞれ設けられることになる。このように、光源と検出部との対がそれぞれ独立して存在するため、温度変化による特性変化などの影響を受け易い。現実的には、それぞれのセンサーに対して温度特性補正を適切に行うことで、上述の（１）および（２）の条件を満足させることは可能であるが、上述の（３）の条件を満足させることは困難である。また、上述の（３）の条件を満足させることができたとしても、非常に精度の高いセンサーを採用する必要があり、コスト面から見れば、現実的ではない。

（ｃ２：課題２）
さらに、上述の（３）の条件を満足させるだけでは、画像安定化制御の実現という意味においては不十分である。これは、図２に示すように、本発明に関連する画像形成装置における画像安定化制御においては、測色計５０からの測色値に基づいて、帯電工程、露光工程、現像工程、１次転写工程、２次転写工程の各工程が最適化されるように直接的にフィードバック処理がそれぞれ行われ、また、測色計５０からの測色値に基づいて、定着工程が最適化されるように直接的にフィードバック処理が行われる。このように、各フィードバック処理は、対応する工程が最適化させるように互いにバラバラに実行され、画像安定化制御を全体として管理・確認する機能が存在しない。すなわち、画像安定化制御が全体として最適化されているとは限らず、記録シート上に印刷された結果として、目標である色差ΔＥ００≦１以下を達成することは困難であった。

本実施の形態に従う画像安定化制御システムおよびその機能を有する画像形成装置においては、これらの課題を解決することを目的とする。

＜Ｄ．本実施の形態に従う装置構成＞
図３は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置１の全体構成を示す概略図である。図３を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置１は、図１に示す本発明に関連する画像形成装置１＃と比較して、測色計５０および光沢計６０に代えて、測色計８０を設けた点が相違する。また、本実施の形態に従う画像形成装置１には、測色計８０による測定結果を受けて画像安定化制御を行う制御手段である制御部７０が設けられている。

測色計８０は、記録シートＳに定着後の画像（トナー像）を測色する測色手段に相当する。特に、本実施の形態に従う測色計８０は、光源から発せられた光がトナー像で反射して生じる反射光のうち正反射光を除いた成分を測定するＳＣＥ（Specular reflection Component Excluded：正反射光除去）測色機能と、当該反射光を正反射光を含んで測定するＳＣＩ（Specular reflection Component Included：正反射光込み）測色機能とを有している。このようなＳＣＩ測色機能とＳＣＥ測色機能とを有する測色計８０の一形態として、本実施の形態においては、積分球を用いた構成を採用する。すなわち、測色計８０は、積分球を用いた測色計であって、記録シートＳに対する測色を照明および受光の幾何学条件を異ならせることで、ＳＣＩ（正反射光込み）およびＳＣＥ（正反射光除去）の２つの測定モードでそれぞれ測定を行う。これらの２つの測定モードにおけるそれぞれの測定結果は、制御部７０へ転送されて画像安定化制御に用いられる。

図４は、図３に示す測色計８０の全体構成を示す概略図である。図４を参照して、測色計８０は、積分球８１と、照明光を発生する光源８２と、積分球８１の内面の照度を検出する検出部８３とを含む。積分球８１の内面には、硫酸バリウムなどの拡散反射剤が塗布されており、その内部に入射した光は、内面で拡散反射を繰返す。そして、積分球８１の内面には、入射した光の光量に応じた照度が現れる。この積分球８１の内面の照度を検出することで、積分球に入射した光の光量などを測定することができる。

より具体的に、積分球８１は、トナー像が定着された媒体である記録シートＳと連通する開口部８７と、光源８２と連通する開口部８６とが形成されている。測色計８０による測色時には、開口部８７が記録シートＳの表面と接触するように位置決めされた状態で、光源８２から積分球８１の内面に照明光が照射される。開口部８６は、関連付けられた光源８２からの照明光が記録シートＳに水平な光軸ＡＸ１に沿って伝搬するような位置に形成される。この照明光は、積分球８１の内面で繰返し反射した後、記録シートＳの測定面（開口部８７）に入射する。原理的に、記録シートＳには積分球８１側の全方向から光が入射する。この記録シートＳの測定面で反射した光は、再度、積分球８１の内面で繰返し反射した後、その一部が検出部８３に入射する。

上述したＳＣＥ測色機能においては、記録シートＳの測定面で正反射した光が検出部８３に直接入射することを防ぐ必要があるので、積分球８１には、積分球８１内で生じた正反射光が検出部８３へ入射することを阻止する手段が設けられる。具体的には、記録シートＳと垂直な光軸ＡＸ２に対して、検出部８３の検出軸と対称となる位置に、ライトトラップ８４が設けられる。すなわち、測色計８０は、積分球８１内で生じた正反射光が検出部８３へ入射することを阻止する手段として、光源８２から発せられた光が開口部８７に位置する記録シートＳで正反射して生じる光軸上に配置されたライトトラップ８４を含む。ライトトラップ８４は、その内部に入射した光を吸収する光学部材である。すなわち、積分球８１の内面のライトトラップ８４が設けられた領域からは、反射光が生じない。そのため、記録シートＳの測定面（開口部８７）を基準として入射角θで対称的に配置された、ライトトラップ８４から検出部８３までの光学経路には、原理的には、光の伝搬が生じなくなる。

さらに、本実施の形態に従う測色計８０は、ＳＣＩ測定モードとＳＣＥ測定モードとを選択できるように、ライトトラップ８４に光を入射させるか反射させるかを切換える切換手段を含む。より具体的には、ライトトラップ８４の入射口に、スライド蓋８５が移動可能に設けられる。スライド蓋８５の表面（積分球８１の内面側）には、積分球８１の内面の塗布されている拡散反射剤と同様の拡散反射剤が塗布されており、スライド蓋８５が閉状態（ライトトラップ８４の入射口を覆う状態）では、実質的にライトトラップ８４が存在しない状態に相当する。一方、スライド蓋８５が開状態（ライトトラップ８４の入射口を覆わない状態）では、ライトトラップ８４が本来的な機能を生じる。

このように、スライド蓋８５を開状態および閉状態にそれぞれ切換えることで、ＳＣＩ測定およびＳＣＥ測定を行う。

再度図３を参照して、制御部７０は、上述の測色計８０によって測定されたＳＣＩ測色結果（以下「ＳＣＩデータ」とも称す。）およびＳＣＥ測色結果（以下「ＳＣＥデータ」とも称す。）を受け取るとともに、これらの測色結果を用いて、電子写真プロセスをフィードバック処理することで、オフセット印刷機に劣らない画像品質を実現する。

制御部７０は、主たる構成要素として、予め定められた順序でプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プログラムの実行に必要なワーキング領域を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）と、プログラムを提供するＲＯＭ（Read Only Memory）などを有する。さらに、制御部７０の全部または一部をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアとして実装してもよい。

＜Ｅ．制御部における機能＞
次に、制御部７０における機能および制御ロジックについて説明する。図５は、図３に示す画像形成装置１における画像安定化制御に従うブロック図である。

図５を参照して、制御部７０は、測色計８０によって測定されたＳＣＩデータおよびＳＣＥデータを受け取り、所定の演算処理を実行した結果得られる情報に基づいて、電子写真プロセスをフィードバック処理する。

特に、本実施の形態においては、色差の発生要因を少なくとも、（ａ）記録シート上に付着したトナー量が目標の付着量に対して誤差があるために生じる「発色」の誤差成分（以下「発色寄与成分」とも称す。）、および、（ｂ）定着工程がばらつくことにより生じる「光沢」の誤差（以下「光沢寄与成分」とも称す。）に分離して推定する。そして、制御部７０は、算出した発色寄与成分に基づいて、電子写真プロセスのうちトナー付着量の制御に従う工程（具体的には、帯電工程、露光工程、現像工程、１次転写工程、２次転写工程）における制御値（パラメーター）を調整する。これと並行して、制御部７０は、算出した光沢寄与成分に基づいて、電子写真プロセスのうちトナー像の光沢制御に従う工程（具体的には、定着工程）における制御値（パラメーター）を調整する。

より具体的には、制御部７０は、演算ロジック７１と、色差要因寄与率推定ロジック７２と、パラメーター調整ロジック７３，７４とを含む。

演算ロジック７１は、ＳＣＩ測色機能によるＳＣＩ測色結果（ＳＣＩデータ）とＳＣＥ測色機能によるＳＣＥ測色結果（ＳＣＥデータ）とに基づいて、トナー像における光沢度に関連付けられた演算値を算出する。より具体的には、演算ロジック７１は、ＳＣＥ測色結果（ＳＣＥデータ）とＳＣＩ測色結果（ＳＣＩデータ）との差分から演算値を算出する。「光沢」については、たとえばＪＩＳ規格などでは、所定の入射角で所定の光量を照射した場合に、検出される正反射成分の大きさに基づいて算出されると規定されている。すなわち、トナー像の光沢度が変化すると、当該トナー像からの反射強度が連動して変化する。このような正反射光の大きさは、ＳＣＥデータとＳＣＩデータとの差分に注目することで容易に検出することができる。そこで、本実施の形態に従う制御部７０では、ＳＣＥデータとＳＣＩデータとの差分を光沢度に相関付けられた演算値として算出する。

一方、光沢度の誤差やトナーの付着量の誤差などによって、トナー像の色が変化し、色差が発生した場合には、当該トナー像における反射強度が変化する。この反射強度の変化に伴って、積分球８１内に生じる光量も変化する。この光量の変化については、主としてＳＣＥデータに反映されることになる。すなわち、ＳＣＥデータは、発生している色差に相関付けられた値である。

色差要因寄与率推定ロジック７２は、光沢度に相関付けられた演算値と、発生している色差に相関付けられたＳＣＥデータとを用いて、光沢寄与成分と発色寄与成分とを分離して算出する。すなわち、色差要因寄与率推定ロジック７２は、ＳＣＥ測色結果（ＳＣＥデータ）およびＳＣＩ測色結果（ＳＣＩデータ）の少なくとも一方と演算値とに基づいて、予め定められた基準値に対するトナー像についての色差から、当該色差のうち光沢差に起因する第１成分（光沢寄与成分）とそれ以外に起因する第２成分（発色寄与成分）とを算出する。

色差要因寄与率推定ロジック７２における発色寄与成分および光沢寄与成分の算出方法としては、各種の方法を採用することができるが、一例として、予め用意したルックアップテーブル（ＬＵＴ：Look Up Table）７２ａを参照するという方法を採用してもよい。

図６は、色差ΔＥ００と発色寄与成分および光沢寄与成分との関係の一例を示す図である。図７は、発色寄与成分および光沢寄与成分を算出するためのルックアップテーブル７２ａの一例である。

図６を参照して、たとえば、発生している色差ΔＥ００が増大するに伴って、発色寄与成分および光沢寄与成分がそれぞれ特性に沿って、増大することになる。図７を参照して、このような特性を予め実験的に取得しておくことで、ＳＣＥデータと演算値とを入力値とするルックアップテーブル７２ａを構成することができる。このルックアップテーブル７２ａにおいては、入力されたＳＣＥデータおよび演算値の各位置に対応付けて、２次元
の値（光沢寄与成分，発色寄与成分）が定義されている。色差要因寄与率推定ロジック７２は、ＳＣＥデータおよび演算値が入力されると、ルックアップテーブル７２ａを参照して、光沢寄与成分および発色寄与成分の大きさを決定する。

パラメーター調整ロジック７３および７４は、色差要因寄与率推定ロジック７２によって算出された発色寄与成分および光沢寄与成分にそれぞれ基づいて、電子写真プロセスに含まれる各工程に対するプロセスパラメーターを調整する。すなわち、パラメーター調整ロジック７４は、光沢寄与成分に基づいて電子写真プロセスにおける定着工程に対する制御値を調整するとともに、パラメーター調整ロジック７３は、発色寄与成分に基づいて電子写真プロセスにおける定着工程以外の工程に対する制御値を調整する。

より具体的には、光沢寄与成分に基づく定着工程へのフィードバック処理としては、定着工程に関するプロセスパラメーターのうち、たとえば、定着温度、定着圧力、ニップ幅の少なくとも１つの設定値を光沢寄与成分に基づいて変更する。このような定着工程のプロセスパラメーターを調整の上、プリント処理を実行することで、「光沢」の誤差に起因する色差を改善できる。パラメーター調整ロジック７４は、定着工程のプロセスパラメーターを調整する。

一方、発色寄与成分に基づく定着工程へのフィードバック処理としては、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程のうち少なくとも１つの工程の設定値を発色寄与成分に基づいて変更する。たとえば、１次転写工程および／または２次転写工程のプロセスパラメーターを調整する場合には、転写電流および／または転写電圧が対象とされる。また、露光工程および／または現像工程のプロセスパラメーターを調整する場合には、レーザー強度および／または画像処理設定値が対象とされる。また、帯電工程のプロセスパラメーターを調整する場合には、帯電電圧が対象とされる。このような定着工程より上流側の工程に対するプロセスパラメーターを調整の上、プリント処理を実行することで、「発色」の誤差に起因する色差を改善できる。パラメーター調整ロジック７３は、このような上流側の工程（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程）のプロセスパラメーターを調整する。

上述の説明では、ＳＣＩデータとＳＣＥデータとの差分から光沢度に相関付けられた演算値を算出する処理例について説明したが、差分を算出するための減算処理に代えて、あるいは、減算処理に加えて、プロセスに応じた演算処理および／またはＬＵＴ処理などを設けてもよい。

また、上述の説明では、ＳＣＩデータとＳＣＥデータとの差分から算出された演算値とＳＣＥデータとを用いて発生色差要因を分離する処理を例示したが、演算値とＳＣＩデータとの組み合わせ、または、演算値とＳＣＩデータとＳＣＥデータとの組み合わせを用いて、発生色差要因を分離するように処理してもよい。

なお、上述の説明では、積分球を用いた測色計８０単独で測色する例を示すが、測色計８０に加えて、ラインセンサーなどのイメージセンサーをさらに組み合わせて測色を行ってもよい。

＜Ｆ．処理手順＞
次に、本実施の形態に従う画像安定化制御システムにおける処理手順について説明する。

図８は、本実施の形態に従う画像安定化制御システムにおける処理手順を示すフローチャートである。図８に示す各ステップは、主として制御部７０によって実行される。

図８を参照して、制御部７０は、画像プロセス部１０に対して指令を与えることで、色差を評価するための基準画像を記録シートＳ上に転写する（ステップＳ１００）。続いて、制御部７０は、測色計８０に対して指令を与えることで、ステップＳ１００において基準画像が転写された記録シートＳに対して測色する（ステップＳ１０２）。なお、図４を参照して説明したように、ライトトラップ８４の入射口に設けられたスライド蓋８５を開閉させることで、ＳＣＩ測定およびＳＣＥ測定を行う。

図９は、本実施の形態に従う画像安定化制御システムにおける測色するためのパッチの一例を示す図である。ステップＳ１０２において記録シートＳ上に転写される基準画像は、図９に示すようなパッチとして形成されることが好ましい。特にプロダクションプリント機に適用した場合には、記録シートＳの周辺が裁断されて製本されるようなことが多いので、この裁断される部分にパッチを印字しておくことで、プリント毎に測色およびフィードバック制御を行うことができる。このような構成を採用すると、測色のためだけに記録シートＳに対するトナー像の印字といった処理を行う必要がない。

再度図８を参照して、制御部７０は、ステップＳ１０２における測色によって取得されたＳＣＩデータおよびＳＣＥデータを測色計８０から受け取る（ステップＳ１０４）。続いて、制御部７０は、ステップＳ１０４において受け取ったＳＣＩデータとＳＣＥデータとの差分からトナー像における光沢度に関連付けられた演算値を算出する（ステップＳ１０６）。さらに、制御部７０は、ステップＳ１０６において算出された演算値とステップＳ１０４において受け取ったＳＣＥデータとに基づいて、発色寄与成分および光沢寄与成分を算出する（ステップＳ１０８）。そして、制御部７０は、ステップＳ１０８において算出した発色寄与成分に基づいて、発色寄与成分に基づいて電子写真プロセスにおける定着工程以外の工程（帯電工程、露光工程、現像工程、１次転写工程、２次転写工程）に対する制御値の調整量を決定するとともに、光沢寄与成分に基づいて電子写真プロセスにおける定着工程に対する制御値の調整量を決定する（ステップＳ１１０）。

最終的に、制御部７０は、ステップＳ１１０においてそれぞれ決定した調整量を対応する工程に反映する（ステップＳ１１２）。そして、１回のフィードバック処理に係るフローは終了する。

＜Ｇ．ネットワーク構成＞
上述の説明においては、本実施の形態に従う画像安定化制御システムの機能を有する画像形成装置１について例示したが、複数の画像形成装置が存在する場合には、これらの複数の画像形成装置に対して、共通の画像安定化制御システムを構築してもよい。

図１０は、本発明の別の実施の形態に従う画像安定化制御システムの構成例を示す模式図である。図１０を参照して、複数の画像形成装置１−１，１−２，…，１−Ｎが共通のネットワークＮＷに接続されており、当該ネットワークＮＷには、画像安定化制御システムに相当する機能を有するサーバー装置ＳＲＶも接続されている。

サーバー装置ＳＲＶは、図５に示す制御部７０が提供する各ロジックを有しており、接続されている画像形成装置１−１，１−２，…，１−Ｎの別にこれらのロジックを実行する。これによって、画像形成装置１−１，１−２，…，１−Ｎの各々は、測色計８０によって測定されたＳＣＩデータおよびＳＣＥデータをサーバー装置ＳＲＶへ送信するとともに、サーバー装置ＳＲＶが各画像形成装置から受信したＳＣＩデータおよびＳＣＥデータに基づいて、上述したような処理を実行し、各画像形成装置に対して、フィードバック処理に必要な調整量などの指令を与える。

図１０に示すようなネットワーク構成を採用することで、各画像形成装置１−１，１−２，…，１−Ｎのフィードバック処理に関するロジックの部分を省略することができるため、コストを低減できるとともに、フィードバック処理に関するデータ（図７に示すルックアップテーブル７２ａなど）を共通的に管理することができるため、維持管理のコストおよび手間を効率化できる。

＜Ｈ．変形例＞
上述の実施の形態においては、第１回転体として、電磁誘導発熱層が形成された加熱ローラー４１を用いる構成を例示したが、このような構成に限られず、加熱ローラー４１に代えて、電磁誘導発熱層が形成された定着ベルトを使用してもよい。定着ベルトを用いる場合には、熱容量が小さいために高速での制御が要求されるが、本実施の形態に従う制御ロジックを適用することにより高速での制御についても実現できる。また、加圧ローラーに代えて加圧ベルトを用いる構成としてもよい。

上述の実施の形態においては、画像形成装置の典型例として、タンデム型カラーデジタルプロダクションプリント機を例示したが、これに限られるものではなく、カラー画像形成装置およびモノクロ画像形成装置のいずれでもよく、さらに、複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multi-Functional Peripheral）装置であってもよい。

＜Ｉ．別の実施形態＞
本発明の実施の形態に従う画像安定化制御システムは、以下のような局面を含む。

第１の局面に従う画像安定化制御システムは、測色手段と画像安定化制御手段とを含む。測色手段は、照明および受光で積分球を用いたＳＣＩ（正反射光込み）測色手段とＳＣＥ（正反射光除去）測色手段を有する。画像安定化制御手段は、測色手段のＳＣＩ測定値とＳＣＥ測定値を用いて減算処理を行う減算処理手段と、減算処理手段の減算結果に対して演算を行うＬＵＴ演算手段と、ＬＵＴ演算手段の演算結果とＳＣＥ測定値から発生色差の要因と寄与率とを推定する要因寄与率推定手段とを含む。そして、要因寄与率推定手段の判断結果のなかで光沢に起因した寄与率を定着工程にフィードバック処理し、光沢に起因しない寄与率は定着工程以外にフィードバック処理する。

第２の局面に従う画像安定化制御システムは、測色手段と画像安定化制御手段とを含む。測色手段は、照明および受光で積分球を用いたＳＣＩ（正反射光込み）測色手段とＳＣＥ（正反射光除去）測色手段を有する。画像安定化制御手段は、測色手段のＳＣＩ測定値とＳＣＥ測定値を用いて減算処理を行う減算処理手段と、減算処理手段の減算結果に対して演算を行うＬＵＴ演算手段と、ＬＵＴ演算手段の演算結果とＳＣＩ測定値から発生色差の要因と寄与率とを推定する要因寄与率推定手段とを含む。そして、要因寄与率推定手段の判断結果のなかで光沢に起因した寄与率を定着工程にフィードバック処理し、光沢に起因しない寄与率は定着工程以外にフィードバック処理する。

第３の局面に従う画像安定化制御システムは、測色手段と画像安定化制御手段とを含む。測色手段は、照明および受光で積分球を用いたＳＣＩ（正反射光込み）測色手段とＳＣＥ（正反射光除去）測色手段を有する。画像安定化制御手段は、測色手段のＳＣＩ測定値とＳＣＥ測定値を用いて減算処理を行う減算処理手段と、減算処理手段の減算結果に対して演算を行うＬＵＴ演算手段と、ＬＵＴ演算手段の演算結果、ＳＣＩ測定値およびＳＣＥ測定値から発生色差の要因と寄与率とを推定する要因寄与率推定手段とを含む。そして、要因寄与率推定手段の判断結果のなかで光沢に起因した寄与率を定着工程にフィードバック処理し、光沢に起因しない寄与率は定着工程以外にフィードバック処理する。

＜Ｊ．利点＞
本実施の形態によれば、照明および受光の幾何学条件で積分球を用いた測色計８０を用いて、記録シートＳ上の画像の測色をＳＣＩ（正反射光込み）とＳＣＥ（正反射光除去）の２つのモードで測定を行い、ＳＣＩデータとＳＣＥデータとを制御部７０に転送する。制御部７０は、ＳＣＩデータとＳＣＥデータとから光沢度と相関のある演算値を減算および／またはその他の必要な処理に従って算出する。これにより、光沢センサーを別に設けることなく、測色結果から光沢度と相関のある演算値が算出される。つまり、測色計８０に対して温度特性補正を行うことで、測色値（ＳＣＩデータおよびＳＣＥデータ）と光沢度と相関のある値（演算値）との間で補正精度を確保することができる。

また、制御部７０は、ＳＣＥデータと演算値とから、記録シートＳ上の発生色差要因を「発色」と「光沢差」に分離し、各々の寄与率に応じてフィードバック処理を行う。さらに、フィードバック処理後に印刷した記録シートＳに対して測色を行い、同様にＳＣＥデータと演算値とから前回のフィードバック処理についての効果確認を行い、必要に応じて、さらに補正のフィードバック処理を行う。制御部７０が測色値（ＳＣＩデータおよびＳＣＥデータ）と演算値とを一元管理することで、フィードバック処理の効果を確認し、必要に応じて、さらに補正フィードバック処理を行う。

このような２つのソリューションを適用することで、色差の発生要因を「光沢差」と「発色」とに正確に分離するために必要な、以下の（１）〜（３）の条件を達成することができる。

（１）測色計の検出精度：ΔＥ００≦０．１（温度特性補正誤差を含む）
（２）光沢計の光沢度検出精度：０．３度以下（ΔＥ００＝０．１相当）（温度特性補正誤差を含む）
（３）測色計および光沢計をあわせた検出精度ΔＥ００≦０．１（温度特性補正誤差を含む）
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置、１０ 画像プロセス部、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成ユニット、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 感光体ドラム、１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ 帯電器、１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 露光部、１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ 現像器、１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ １次転写ローラー、１６ 中間転写ベルト、１７ ２次転写ローラー、３０ シート搬送部、３１ 給紙カセット、３５ 搬送路、３８ 排紙ローラー、３９ 排出トレイ、４０ 定着装置、４１ 加熱ローラー、４２ 加圧ローラー、４３ 電磁誘導コイル、５０，８０ 測色計、６０ 光沢計、７０ 制御部、７１ 演算ロジック、７２ 色差要因寄与率推定ロジック、７２ａ ルックアップテーブル、７３，７４ パラメーター調整ロジック、８１ 積分球、８２ 光源、８３ 検出部、８４ ライトトラップ、８５ スライド蓋、８６，８７ 開口部、ＡＸ１，ＡＸ２ 光軸、Ｎ１ 転写ニップ、Ｎ２ 定着ニップ、ＮＷ ネットワーク、Ｓ 記録シート、ＳＲＶ サーバー装置。

Claims (7)

1. 電子写真プロセスにおける画像安定化制御システムであって、
   媒体に定着後のトナー像を測色する測色手段と、
   制御手段とを備え、
   前記測色手段は、光源から発せられた光が前記トナー像で反射して生じる反射光のうち正反射光を除いた成分を測定するＳＣＥ測色機能と、前記反射光を前記正反射光を含んで測定するＳＣＩ測色機能とを有しており、
   前記制御手段は、
   前記ＳＣＩ測色機能によるＳＣＩ測色結果と前記ＳＣＥ測色機能によるＳＣＥ測色結果とに基づいて、前記トナー像における光沢度に関連付けられた演算値を算出する第１算出手段と、
   前記ＳＣＥ測色結果および前記ＳＣＩ測色結果の少なくとも一方と前記演算値とに基づいて、予め定められた基準値に対する前記トナー像についての色差から、当該色差のうち光沢差に起因する第１成分とそれ以外に起因する第２成分とを算出する第２算出手段と、
   前記第１成分に基づいて前記電子写真プロセスにおける定着工程に対する制御値を調整するとともに、前記第２成分に基づいて前記電子写真プロセスにおける前記定着工程以外の工程に対する制御値を調整する調整手段とを含む、画像安定化制御システム。
2. 前記第１算出手段は、前記ＳＣＥ測色結果と前記ＳＣＩ測色結果との差分から前記演算値を算出する、請求項１に記載の画像安定化制御システム。
3. 前記測色手段は、
   前記トナー像が定着された前記媒体と連通する第１の開口部と、前記光源と連通する第２の開口部とが形成された積分球と、
   前記積分球の内面の照度を検出する検出部と、
   前記積分球内で生じた前記正反射光が前記検出部へ入射することを阻止する手段とを含む、請求項１または２に記載の画像安定化制御システム。
4. 前記阻止する手段は、
   前記光源から発せられた光が前記第１の開口部に位置する前記媒体で正反射して生じる光軸上に配置されたライトトラップと、
   前記ライトトラップに光を入射させるか反射させるかを切換える切換手段とを含む、請求項３に記載の画像安定化制御システム。
5. 前記調整手段は、前記第１成分に基づいて、前記定着工程における定着温度、定着圧力、ニップ幅のうち少なくとも１つの設定値を変更する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像安定化制御システム。
6. 前記電子写真プロセスにおける前記定着工程以外の工程は、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程のうち少なくとも１つを含み、
   前記調整手段は、前記定着工程以外の工程に含まれるいずれかの工程に対応するパラメーターを変更する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像安定化制御システム。
7. 電子写真プロセスを実行する画像プロセス部と、
   媒体に定着後のトナー像を測色する測色手段と、
   制御手段とを備え、
   前記測色手段は、光源から発せられた光が前記トナー像で反射して生じる反射光のうち正反射光を除いた成分を測定するＳＣＥ測色機能と、前記反射光を前記正反射光を含んで測定するＳＣＩ測色機能とを有しており、
   前記制御手段は、
   前記ＳＣＩ測色機能によるＳＣＩ測色結果と前記ＳＣＥ測色機能によるＳＣＥ測色結果とに基づいて、前記トナー像における光沢度に関連付けられた演算値を算出する第１算出手段と、
   前記ＳＣＥ測色結果および前記ＳＣＩ測色結果の少なくとも一方と前記演算値とに基づいて、予め定められた基準値に対する前記トナー像についての色差から、当該色差のうち光沢差に起因する第１成分とそれ以外に起因する第２成分とを算出する第２算出手段と、
   前記第１成分に基づいて前記電子写真プロセスにおける定着工程に対する制御値を調整するとともに、前記第２成分に基づいて前記電子写真プロセスにおける前記定着工程以外の工程に対する制御値を調整する調整手段とを含む、画像形成装置。

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