JP6237120B2

JP6237120B2 - 画像形成装置およびプログラム

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Publication number: JP6237120B2
Application number: JP2013225227A
Authority: JP
Inventors: 久保　昌彦; 昌彦久保; 淳小谷津; 岡田　圭一; 圭一岡田; 陽介田代
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: US20150117875A1; US9201338B2; JP2015087513A

Description

本発明は、画像形成装置およびプログラムに関する。

特許文献１には、金属光沢を呈するのに十分な金属粉末を含有する静電荷像現像用トナーが開示されている。

また、特許文献２には、メタリックカラーを良好に再現可能とするために、ＣＭＹＫ（シアン，マゼンダ，イエロー，ブラック）のプロセスカラートナーとともにメタリックトナーを用い、用紙等の像形成媒体上に転写される際に、メタリックトナーを最下層とし、その上にプロセスカラートナーの層を配することが開示されている。

なお、メタリックトナーに含まれる金属粉末は入射光を透過しないため、反射率の高い通常の白紙だけでなく、反射率の低い色紙に印字しても、メタリック色を再現できるという特徴がある。そこで、反射率の低い色紙に印字した場合でも、画像の金属光沢感や色再現性を十分に高める必要がある。

特開昭６２−６７５５８号公報特開２００６−５０３４７号公報

本発明は、メタリックトナーを用いて反射率の異なる各媒体に形成される画像の金属光沢感と色再現性の少なくとも一方を改善することを目的とする。

請求項１に係る発明は、メタリックトナーを用いて各媒体に画像を形成する画像形成部と、互いに反射率の異なる複数の媒体について、各媒体への画像の形成においてメタリックトナーがその媒体に応じたトナー重量となるように前記画像形成部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、反射率の基準となる媒体に比べて、反射率の低い媒体におけるメタリックトナーのトナー重量が高くなるように、前記画像形成部を制御する、ことを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に係る発明は、メタリックトナーを用いて各媒体に画像を形成する画像形成部と、互いに反射率の異なる複数の媒体について、各媒体への画像の形成においてメタリックトナーがその媒体に応じたトナー重量となるように前記画像形成部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、反射率の低い媒体ほどメタリックトナーのトナー重量が高くなるように前記画像形成部を制御する、ことを特徴とする画像形成装置である。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、反射率の基準となる媒体に形成された画像に基づいて目標となる色再現性が設定され、前記制御部は、基準となる媒体よりも反射率の低い媒体にメタリックトナーを用いて形成される画像において前記目標となる色再現性が実現されるように、当該メタリックトナーのトナー重量を制御する、ことを特徴とする画像形成装置である。

請求項４に係る発明は、メタリックトナーを用いて各媒体に画像を形成する画像形成部と、互いに反射率の異なる複数の媒体について、各媒体への画像の形成においてメタリックトナーがその媒体に応じたトナー重量となるように前記画像形成部を制御する制御部と、メタリックトナーのトナー重量を互いに異ならせて形成される複数の部分画像を備えたテスト画像の画像信号を発生する画像信号発生部と、各媒体に形成された画像を読み取る画像読取部と、を有し、前記画像形成部は、前記画像信号に基づいて、評価の対象となる評価媒体にメタリックトナーを用いてテスト画像を形成し、前記画像読取部は、評価媒体に形成されたテスト画像を読み取り、前記画像読取部における読み取り結果に基づいて、評価媒体に形成されたテスト画像において、トナー重量を互いに異ならせて形成された各部分画像の色再現性が評価され、所望の色再現性に対応したトナー重量が決定され、前記制御部は、評価媒体と実質的に同じ反射率の媒体への画像の形成において、メタリックトナーが前記所望の色再現性に対応したトナー重量となるように、前記画像形成部を制御する、ことを特徴とする画像形成装置である。

請求項５に係る発明は、コンピュータに、メタリックトナーを用いて各媒体に画像を形成する画像形成部を制御させるにあたり、互いに反射率の異なる複数の媒体について、各媒体への画像の形成においてメタリックトナーがその媒体に応じたトナー重量となるように前記画像形成部を制御する制御機能として、反射率の基準となる媒体に比べて、反射率の低い媒体におけるメタリックトナーのトナー重量が高くなるように、前記画像形成部を制御する機能、を実現させることを特徴とするプログラムである。

請求項６に係る発明は、コンピュータに、メタリックトナーを用いて各媒体に画像を形成する画像形成部を制御させるにあたり、互いに反射率の異なる複数の媒体について、各媒体への画像の形成においてメタリックトナーがその媒体に応じたトナー重量となるように前記画像形成部を制御する制御機能として、反射率の低い媒体ほどメタリックトナーのトナー重量が高くなるように前記画像形成部を制御する機能、を実現させることを特徴とするプログラムである。

請求項１に係る発明によれば、互いに反射率の異なる複数の媒体について、メタリックトナーを各媒体に応じたトナー重量としない場合に比べて、各媒体に形成される画像の金属光沢感と色再現性の少なくとも一方が改善する。例えば、メタリックトナーのトナー重量を高くしない場合に比べて、反射率の低い媒体に形成される画像の金属光沢感と色再現性の少なくとも一方が改善する。

請求項２に係る発明によれば、反射率の低い媒体ほど色再現性が低下する傾向が抑制される。

請求項３に係る発明によれば、反射率の低い媒体において基準となる媒体と同程度の色再現性が得られる。

請求項４に係る発明によれば、評価媒体と実質的に同じ反射率の媒体において所望の色再現性が得られる。

請求項５に係る発明によれば、互いに反射率の異なる複数の媒体について、メタリックトナーを各媒体に応じたトナー重量とする制御機能をコンピュータに実現させることができる。例えば、メタリックトナーのトナー重量を高くしない場合に比べて、反射率の低い媒体に形成される画像の金属光沢感と色再現性の少なくとも一方が改善する。

請求項６に係る発明によれば、互いに反射率の異なる複数の媒体について、メタリックトナーを各媒体に応じたトナー重量とする制御機能をコンピュータに実現させることができる。例えば、反射率の低い媒体ほど色再現性が低下する傾向が抑制される。

本発明の実施において好適な画像形成装置の全体構成を示す図である。画像形成部とプロセスコントロール部の詳細構成を示す図である。記録用紙上における入射光の挙動を説明するための図である。トナー重量と色再現性との関係を示す図である。トナー重量の増加による効果を説明するための図である。テスト画像を利用した最適化の具体例を説明するための図である。

図１は、本発明の実施において好適な画像形成装置１００の全体構成を示す図である。画像形成装置１００は、テスト画像信号発生回路１１と、選択器１２と、画像読取部２０と、画像入力部３０と、ＵＩ（ユーザインタフェース）部４０と、画像形成部５０と、プロセスコントロール部６０とを備える。

テスト画像信号発生回路１１は、例えば予め決められたテスト画像を表すテスト画像信号を発生させるためのデータを記憶しており、発生したテスト画像信号を選択器１２に供給する。このテスト画像については後に詳述する（図６参照）。選択器１２は、テスト画像信号発生回路１１から取得したテスト画像信号、または、画像入力部３０から取得した画像信号のいずれか一方を選択して画像形成部５０に出力する。選択器１２は、画像形成部５０によって形成されるトナー像の基となる画像信号を出力することになる。

画像読取部２０は、所謂スキャナであり、図示省略した光源、結像レンズおよびラインセンサ等を有する。光源は、原稿等の被撮像物に光を照射する。結像レンズは、被撮像物からの反射光をラインセンサの位置に結像する。ラインセンサは、結像された光を受光し、その光に応じた画像信号を生成して出力する。このラインセンサは、例えばＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３色にて撮像可能な撮像素子を備え、これら３色の画像信号を生成する。そして、画像読取部２０は、上記画像信号に対してＡ／Ｄ変換処理を施し、これを読取信号としてプロセスコントロール部６０に出力する。

画像入力部３０は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して図示省略したコンピュータ等の外部装置から画像を形成するために与えられた画像信号を受信することにより、画像形成装置１００に画像信号を入力する。この画像信号は、画像形成部５０が形成するトナーの色に対応しており、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の色成分に分けられた各画素の階調値を含んでいる。さらに、画像信号には、メタリックトナーである銀トナー（Ｓｉｌｖｅｒトナー）に対応したシルバー（Ｓｉ）の成分も含まれている。

メタリックトナーは、紙等の媒体に印刷されたトナー像にメタリック感を付加するためのトナーであり、図１の画像形成装置１００において利用されるメタリックトナーとしては、例えば、アルミニウムの粉末を用いた銀トナー（Ｓｉｌｖｅｒトナー）や、黄銅の粉末を用いた金トナー（Ｇｏｌｄトナー）などが好適である。もちろん、他の金属粉末等を用いたメタリックトナーが利用されてもよい。また、メタリックトナーには、色味を付けるために、金属粉末に加えて、カラー顔料がトナー中に混合されていてもよい。

ＵＩ部４０は、ユーザによる操作入力を受け付けるとともに、ユーザに対する表示を含む報知が可能なタッチパネル等のユーザインタフェースである。図１の画像形成装置１００は、白色の記録用紙（白紙）の他に、黒色の記録用紙（黒紙）等の有色の記録用紙に画像を形成することができる。ユーザがＵＩ部４０を操作することにより、画像を形成する記録用紙（記録媒体）の種別を指示すると、ＵＩ部４０はこの記録用紙の種別（例えば色）を表す用紙種別信号をプロセスコントロール部６０に出力する。

画像形成部５０は、選択器１２から得られた画像信号に応じた画像を記録用紙に形成するものであり、給紙トレイ５１と、画像形成エンジン５２と、中間転写ベルト５５と、２次転写器５６と、定着器５７とを備える。給紙トレイ５１は、給紙トレイ５１ａ，５１ｂ，５１ｃからなり、それぞれにＡ４などの所定サイズにカットされた複数枚の記録用紙を収容し、収容された用紙は給紙トレイ５１から一枚ずつピッキングされ、２次転写器５６と定着器５７を経由して排紙口へと繋がる用紙搬送路６００上を順次搬送されるようになっている。例えば、給紙トレイ５１ａには「白紙」が収容され、給紙トレイ５１ｂには「黒紙」が収容され、給紙トレイ５１ｃには他の色の記録用紙が収容される。画像形成エンジン５２は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色と、メタリックトナーＳｉの画像信号に応じたトナー像を中間転写ベルト５５へ形成する。

図２は、画像形成部５０とプロセスコントロール部６０の詳細構成を示す図である。プロセスコントロール部６０は、画像形成部５０の駆動状態をコントロール（プロセスコントロール）するために、その駆動状態を決定付ける各種物理量（以下「制御パラメータ」という）として好適な値を決定する。なお、画像形成エンジン５２（図１）が有するＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｓｉの各トナー像を形成するための機構は、互いに基本的な構成が同じであるため、図２には、そのうちの１つの機構のみを図示して説明する。

画像形成エンジン５２は、周回する感光体ドラム５０１を取り囲むように設けられた、帯電器５０２、電位センサ５０３、露光器５０４、現像器５０５、１次転写器５０６、トナー濃度センサ５０８、クリーナ５０９、レーザードライバ５１０、帯電器電源５１１、現像バイアス電源５１２、温度センサ５１３及び環境センサ５１４を備える。

感光体ドラム５０１は、例えば導体基板上に電荷受容体としてＯＰＣ（Organic Photo Conductor：有機光導電体）からなる電荷発生層や電荷輸送層を含む２層ないし３層の光導電層が積層されることによって形成された像保持体である。感光体ドラム５０１は、図示省略した駆動機構によってその中心軸を中心として図の矢印Ａの方向（時計周り方向）へ回転させられる。帯電器５０２は、感光体ドラム５０１の表面を一様に帯電させる一次帯電用のスコロトロンであり、感光体ドラム５０１の表面を所定の帯電電位に帯電させる。電位センサ５０３は、矢印Ａ方向に対して帯電器５０２の帯電位置よりも下流側、且つ、現像器５０５の現像位置よりも上流側の感光体ドラム５０１の表面電位を検知するセンサであり、検知した表面電位を示す表面電位信号をプロセスコントロール部６０へ出力する。

露光器５０４は、ポリゴンミラーに向けてレーザー光を照射し、その反射光を感光体ドラム５０１の表面に照射することにより、光導電性により感光体ドラム５０１の表面電位を所定の電位まで低下させて静電潜像を形成する。現像器５０５は、現像剤に含まれているトナー（色材）を用いて静電潜像を現像する。このとき、現像器５０５は、プロセスコントロール部６０による制御に応じた量のトナーを供給する。なお、露光光の走査方向は感光体ドラムの軸方向と等しく、この方向を画像形成部５０の「主走査方向」という。そして、この主走査方向と直交する方向を画像形成部５０の「副走査方向」という。

１次転写器５０６は、感光体ドラム５０１の表面に形成されたトナー像が、その感光体ドラム５０１の回転に伴って、自身と感光体ドラム５０１とが中間転写ベルト５５を挟む位置（転写位置）に到達すると、そのトナー像を中間転写ベルト５５に転写する。具体的には、１次転写器５０６にはプロセスコントロール部６０が求めた制御パラメータに応じた大きさの１次転写電流が供給され、それに応じた電位（転写電位）に帯電された主動ロールと、感光体ドラム５０１との電位差によって静電力が発生し、その静電力の作用でトナー像が転写される。

トナー濃度センサ５０８は、トナー像が形成された感光体ドラム５０１の表面に検出光を照射し、その反射光の光量に応じてトナー像の濃度を検出して、検出したトナー像の濃度を表す信号を出力する。クリーナ５０９は、感光体ドラム５０１の表面の残留トナーや紙粉を除去する。

レーザードライバ５１０は、プロセスコントロール部６０が求めた制御パラメータに応じて、露光器５０４が照射する光の強度（露光量）を制御し、感光体ドラム５０１の表面に静電潜像を形成する。帯電器電源５１１は、帯電器５０２に感光体ドラム５０１を帯電させるための電力を供給する。現像バイアス電源５１２は、現像器５０５の現像ロールに現像バイアスを印加させるための電力を供給する。これらの帯電器５０２及び現像器５０５に供給される電力の量は、プロセスコントロール部６０が求めた制御パラメータに応じた量である。

温度センサ５１３は、定着器５７の周囲に設置され、検出した温度を表す信号を、プロセスコントロール部６０に出力する。環境センサ５１４は、画像形成装置１内の温湿度を検出してその検出値を示す温湿度信号をプロセスコントロール部６０へ出力する。

図１に戻り、２次転写器５６は、画像形成エンジン５２により各色とメタリックのトナー像が重畳形成された中間転写ベルト５５のベルト面と、給紙トレイ５１から用紙搬送路６００経由で搬送されてくる用紙とが、自身の転写位置に到達すると、主動ロールの作用によってトナー像を中間転写ベルト５５から記録用紙へと転写する。

定着器５７は、記録用紙に転写されたトナー像を定着する。具体的には、定着器５７は内部に加熱源を持つ加熱ロールと加圧ロールの周面同士で用紙搬送路６００を挟み込むことによって接触領域を形成している。２次転写器５６によるトナー像の転写を経た記録用紙がこの転写位置へ移動させられると、定着器５７は、加熱ロールによる加熱作用と加圧ロールによる加圧作用とによってトナー像を記録用紙に定着する。以上が、画像形成部５０の構成である。

再び図２に戻り、プロセスコントロール部６０の構成について説明する。プロセスコントロール部６０は、ドットカウンタ６０１、パッチ信号生成部６０２、信号セレクタ６０３、電位制御コントローラ６０４、電位パラメータ決定部６０５、現像制御コントローラ６０６、転写制御コントローラ６０７および定着制御コントローラ６０８を備える。

ドットカウンタ６０１は、画像入力部３０から取得した画像信号に基づいて、露光器５０４が感光体ドラム５０１の表面に静電潜像を形成するときのドット数を計数する。ドットカウンタ６０１は、計数したドット数を現像制御コントローラ６０６に出力する一方、取得した画像信号をそのまま信号セレクタ６０３へ出力する。

パッチ信号生成部６０２は、所定の画像信号（以下「パッチ画像信号」という）を生成し、信号セレクタ６０３に出力する。パッチ画像信号は、例えば、各々の濃度が最高濃度から最低濃度へと段階的に遷移する複数の矩形画像を副走査方向に並べたラスタデータの画像信号である。この矩形画像の主走査方向の幅は、トナー濃度センサ５０８の濃度検出点の周辺の狭小な範囲に収まる。

信号セレクタ６０３は、ドットカウンタ６０１から取得した画像信号、またはパッチ信号生成部６０２から取得したパッチ画像信号のいずれかを選択して画像形成部５０のレーザードライバ５１０へ出力する。具体的には、信号セレクタ６０３は、後述する画像選択信号を取得した場合には、パッチ画像信号を選択して出力するし、それ以外の場合は、ドットカウンタ６０１から取得した画像信号を選択して出力する。

電位制御コントローラ６０４は、レーザードライバ５１０、帯電器電源５１１及び現像バイアス電源５１２の各部の駆動を制御する。具体的には、電位制御コントローラ６０４は、信号セレクタ６０３から画像形成部５０へ画像信号が供給されてトナー像の形成が行われるたびに、ＵＩ部４０からの用紙種別信号と、電位センサ５０３からの表面電位信号と、環境センサ５１４からの温湿度信号とをそれぞれ取得する。そして、電位制御コントローラ６０４は、取得した各信号に基づいて、露光器５０４のレーザーダイオードの露光量、帯電器５０２の帯電電位、及び現像器５０５の現像バイアスの電位の実値と理想値との偏差を割り出す。そして、電位制御コントローラ６０４は、その偏差を埋め合わせるような制御パラメータに基づいてレーザードライバ５１０、帯電器電源５１１、現像バイアス電源５１２を駆動させるべく、それぞれに露光量制御信号、帯電電位制御信号、現像バイアス制御信号を出力する。

このとき、電位制御コントローラ６０４は、用紙種別信号に応じて特定される記録用紙の種別（反射率の程度）に応じて、メタリックトナーの単位面積当たりの色材の量（以下単に「トナー重量」という）を制御するための制御パラメータで各部を駆動させる。

現像時に現像器５０５から感光体ドラム５０１表面に移るトナーのトナー重量は、感光体ドラム５０１の表面電位と現像器５０５の現像バイアスとの電位差によって決まり、この電位差が小さいほど静電力が小さくなり、トナー重量は小さくなる。例えば、現像バイアスおよび帯電電位を一定にしたまま、露光量を小さくすると、露光された領域つまり静電潜像の領域の電位は大きくなるため、静電潜像と現像バイアスとの電位差が小さくなりトナー重量も小さくなる。また、帯電電位と露光量を一定にしたまま、現像バイアスを小さくした場合にも、現像バイアスと静電潜像との電位差が小さくなり、トナー重量は小さくなる。また、露光量および現像バイアスを一定にしたまま帯電電位を大きくすると、これに応じて静電潜像の電位も高くなるため、静電潜像と現像バイアスとの電位差は小さくなり、トナー重量は小さくなる。

このように、露光量、帯電電位および現像バイアスに応じて、感光体ドラム５０１上の現像像のトナー重量が変化する。電位制御コントローラ６０４は、目標とするトナー重量でトナー像を形成するよう、画像データに含まれる階調値と用紙種別信号とに応じた各制御パラメータに基づいて各部を駆動させることになる。これらの制御パラメータは、記録用紙の種別を表す識別情報に対応付けて電位制御コントローラ６０４の図示せぬメモリに予め記憶されている。

また、電位制御コントローラ６０４は、上述の露光量、帯電電位、現像バイアスの電位の実値と理想値との偏差が閾値以上になったタイミングで、信号セレクタ６０３へ画像選択信号を出力する。この偏差が大きくなる場合とは、レーザードライバ５１０、帯電器電源５１１および現像バイアス電源５１２の各部の駆動状態が理想とする場合と異なる場合ということになる。

電位パラメータ決定部６０５は、画像形成部５０によって記録用紙に形成されたパッチ画像が画像読取部２０によって読み取られた場合に、その読取結果を表す読取信号を取得し、それに基づいて決定した制御パラメータを、用紙種別信号に対応付けて電位制御コントローラ６０４に出力する。電位パラメータ決定部６０５の機能及び動作について詳しくは後述する。

現像制御コントローラ６０６は、パッチ画像信号に応じたトナー像が形成されると、トナー濃度センサ５０８が検出するそのトナー像の濃度を現像器５０５のトナー供給量にフィードバックさせるような機能を有する。具体的には、現像制御コントローラ６０６は、ドットカウンタ６０１から供給されるドットカウント値を計数し、その累算値が予めに設定された閾値を超えると、信号セレクタ６０３へ画像選択信号を出力する。この閾値は、現像器５０５のトナー供給量のキャリブレーションが必要となる出力枚数（例えば３０枚）に応じて決められたドット数に基づいて設定される。すなわち、画像選択信号は、所定回数以上の画像形成処理が行われ、最適なトナー供給量を再設定することが好ましいと考えられるタイミングで出力される。

画像選択信号を取得した信号セレクタ６０３が、パッチ画像信号を画像形成部５０に出力すると、画像形成部５０によってそのパッチ画像信号に応じた各濃度の矩形画像のトナー像が感光体ドラム５０１に順次形成される。そして、形成されたトナー像の濃度は、トナー濃度センサ５０８により読み取られ、トナー濃度信号として現像制御コントローラ６０６へ供給される。現像制御コントローラ６０６は、トナー濃度センサ５０８から順次供給されるトナー濃度信号を基に濃度検出点の濃度の実値と自らのメモリに記憶されている濃度の理想値の偏差を割り出し、その偏差が予め設定された許容範囲に収まるか否か判断する。そして、許容範囲を超えたと判断すると、以降、画像入力部３０によって入力される画像信号に応じたトナー像を形成するに際しては、現像制御コントローラ６０６は、その偏差を埋め合わせるようなトナー供給制御信号を現像器５０５に出力し、トナーカートリッジから現像器５０５に供給されるトナー量を増減させる。例えば、濃度検出点の濃度の実値が許容範囲の下限を下回っていればトナー供給量を多くすることを指示するトナー供給制御信号を供給し、許容範囲を上回っていればトナー供給量を少なくすることを指示するトナー供給制御信号を出力する。

転写制御コントローラ６０７は、用紙種別信号に応じた１次転写電流制御信号を１次転写器５０６に供給し、１次転写器５０６に流れる１次転写電流を制御する。ここで転写制御コントローラ６０７が制御する１次転写電流の大きさは、記録用紙の種別を表す識別情報に対応付けて予め設定されている。これによって、感光体ドラム５０１から中間転写ベルト５５に転写されるトナーのトナー重量を制御することができる。具体的には、感光体ドラム５０１の表面電位と１次転写器５０６の転写電位とは逆極性であり、１次転写電流値が小さくなるほどこれらの間に生じる静電力は小さくなるから、転写されるトナー重量は減じられる（転写率が小さくなる）。一方で、１次転写電流を大きくするほど、これらの電位差が大きくなり、中間転写ベルト５５に転写されるトナーのトナー重量は大きくなる（転写率が大きくなる）。

定着制御コントローラ６０８は、用紙種類信号および温度センサ５１３から取得する定着ロール温度に基づいて、定着温度や定着速度、定着圧力を制御する定着制御信号を定着器５７に出力する。この定着制御信号に対応する制御パラメータは、例えば、厚さが大きい記録用紙には定着温度を大きくしたり、定着速度を小さくしたり、定着圧力を大きくするよう予め設定されている。また、定着制御コントローラ６０８は、トナー重量に応じて定着条件の制御パラメータを制御してもよい。

以上のようにして、プロセスコントロール部６０は、用紙種別や用紙の性質に応じた制御パラメータを画像形成部５０に出力して、記録用紙に形成させるトナー像のトナー重量を制御する。

画像形成装置１００の全体構成は以上のとおりである。次に、画像形成装置１００により実現される処理と機能について詳述する。なお、図１と図２に示した構成（部分）については、以下の説明において図１と図２の符号を利用する。

図１の画像形成装置１００において、プロセスコントロール部６０は、互いに反射率の異なる複数の媒体（記録用紙）について、各媒体への画像の形成においてメタリックトナーがその媒体に応じたトナー重量となるように、画像形成部５０を制御する。例えば、プロセスコントロール部６０は、反射率の基準となる媒体に比べて、反射率の低い媒体におけるメタリックトナーのトナー重量が高くなるように、画像形成部５０を制御する。

図３は、記録用紙上における入射光の挙動を説明するための図である。図３（Ａ）〜（Ｃ）には、記録用紙（白紙または色紙）とその用紙上に転写定着されたトナーバインダーの断面構造が示されている。

図３（Ａ）は、白紙に転写定着されたトナーの状態を示しており、図３（Ｂ）は、色紙に転写定着されたトナーの状態を示している。図３（Ａ）と図３（Ｂ）では、ＣＭＹＫのカラートナーのトナー総量が互いに同じであり、メタリックトナーのトナー量も互いに同じである。

図３（Ｂ）に示す色紙の場合には、図３（Ａ）の白紙の場合に比べて、十分な色再現性が得られない場合がある。その理由としては、反射率の高い白紙では、メタリックトナーのトナー量が少なくても、入射光が用紙で拡散反射（用紙面拡散光）することにより、十分な色再現性を得ることができるのに対し、反射率の低い色紙では、メタリックトナーのトナー量が少ないと、入射光が用紙で吸収されてしまうためであると考えられる。

そこで、プロセスコントロール部６０は、反射率の基準となる白紙に比べて、反射率の低い色紙におけるメタリックトナーのトナー重量が高くなるように、画像形成部５０を制御する。

図３（Ｃ）は、色紙におけるメタリックトナーのトナー重量を高くした場合のトナー状態を示している。図３（Ｂ）と比較して、図３（Ｃ）においては、メタリックトナーのトナー重量が高く（多く）されており、メタリックトナーの金属顔料（例えばアルミニウムの粉末）が多い。そのため、図３（Ｂ）と比較して、金属顔料による反射光が増え、色紙に吸収される入射光が減り、金属光沢感と色再現性が向上する。

このように、プロセスコントロール部６０は、反射率の基準となる媒体（例えば白紙）に比べて、反射率の低い媒体（例えば色紙）におけるメタリックトナーのトナー重量が高くなるように、画像形成部５０を制御する。具体的には、例えば、反射率の基準となる媒体に形成された画像に基づいて目標となる色再現性が設定され、プロセスコントロール部６０は、基準となる媒体よりも反射率の低い媒体にメタリックトナーを用いて形成される画像において目標となる色再現性が実現されるように、メタリックトナーのトナー重量を制御する。

図４は、トナー重量と色再現性との関係を示す図である。図４において、横軸はメタリックトナーのトナー重量を示しており、縦軸は画像の色再現性（明度）の測定結果を示している。画像の色再現性は、例えば画像の明度や濃度によって評価することができ、図４においては、明度によって色再現性を評価している。

図４には、反射率の基準となる白紙（実線）と、反射率が特に低い黒紙（破線）についての線グラフが図示されている。図４に示す白紙と黒紙の各グラフは、銀トナーのみ（ＣＭＹＫを含まない）で面積率１００パーセントの画像（いわゆるベタ画像）を形成した場合における、銀トナーのトナー重量と明度の測定値との対応関係を示している。

白紙において、メタリックトナー（銀トナー）のトナー重量が３〜５ｇ／ｍ^２程度までの範囲においては、トナー重量が高くなる（増加する）に従って明度が増加する、つまり色再現性が向上する。その一方で、白紙においてメタリックトナーのトナー重量が高くなると、メタリックトナーに含まれる金属顔料の配向性が悪化する傾向にあり、十分な金属光沢感が得られない場合がある。つまり、単純に色再現性のみを向上させても、十分な金属光沢感を得ることができない場合がある。

そこで、本実施形態においては、色再現性（明度）と金属光沢感の両方を踏まえて、白紙におけるメタリックトナーのトナー重量を決定する。例えば、白紙において、メタリックトナーのトナー重量を変化させつつ画像を形成してその画像の金属光沢感を測定し、所望の金属光沢感、例えば金属光沢感が最大となるトナー重量を決定する。これにより、図４に示すように、白紙におけるメタリックトナーのトナー重量が例えば４ｇ／ｍ^２に決定される。そして、決定されたトナー重量により白紙において実現される色再現性が、他の色紙における色再現性の目標とされる。例えば、白紙におけるトナー重量４ｇ／ｍ^２の場合の明度が目標明度とされる。図４に示す例においては、目標明度が例えば６８（Ｌ＊）程度に設定される。

そして、白紙よりも反射率の低い黒紙において、目標明度が実現されるメタリックトナーのトナー重量が決定される。図４に示すように、メタリックトナーのトナー重量が３〜５ｇ／ｍ^２程度までの範囲においては、白紙よりも黒紙の明度が低い。そのため、例えば白紙において決定されたトナー重量（例えば４ｇ／ｍ^２）で黒紙に画像を形成すると、黒紙における明度は５０（Ｌ＊）程度となり、目標明度が実現できない。そこで、黒紙においては、白紙の場合よりもトナー重量を増加させ、メタリックトナーのトナー重量を例えば５ｇ／ｍ^２に決定する。これにより、黒紙においても、６８（Ｌ＊）程度の目標明度が実現される。

図５は、トナー重量の増加による効果を説明するための図である。図５（Ａ）は、色再現性（明度）のグラフであり、図５（Ｂ）は、金属光沢感のグラフである。

白紙において、色再現性（明度）と金属光沢感の両方を踏まえて、メタリックトナーのトナー重量が決定されることは既に説明したとおりである（図４参照）。これにより、白紙におけるメタリックトナーのトナー重量が例えば４ｇ／ｍ^２とされる。このトナー重量で白紙に画像を形成すると、図５（Ａ）に示すように、白紙における明度は６８（Ｌ＊）程度となり、また、図５（Ｂ）に示すように、白紙において極めて良好な金属光沢感が得られる。

一方、白紙において決定されたトナー重量（例えば４ｇ／ｍ^２）と同じトナー重量で黒紙に画像を形成すると、図５（Ａ）に示すように、黒紙（トナー重量同）における明度は５１（Ｌ＊）程度となり、白紙よりも小さくなる。また、図５（Ｂ）に示すように、黒紙（トナー重量同）における金属光沢感も白紙より悪くなる。

そこで、黒紙におけるメタリックトナーのトナー重量を増加（例えば５ｇ／ｍ^２）させて画像を形成すると、図５（Ａ）に示すように、黒紙（トナー重量増）における明度は白紙と同じ６８（Ｌ＊）程度まで改善される。さらに、図５（Ｂ）に示すように、トナー重量を増加させていない黒紙（トナー重量同）との比較において、トナー重量を増加させた黒紙（トナー重量増）の金属光沢感も改善される。

このように、黒紙において目標となる色再現性が実現されるようにメタリックトナーのトナー重量を増加させることにより、色再現性と共に金属光沢感も改善される。

なお、黒紙以外の色紙、つまり黒紙とは反射率の異なる色紙においても、例えば図４を利用して説明した手法により、白紙において決定された目標明度（例えば６８（Ｌ＊））を実現できるように、メタリックトナーのトナー重量を増加させればよい。また、一般に黒紙以外の色紙の反射率は、白紙の反射率よりも低く黒紙の反射率よりも高い。そこで、黒紙以外の色紙におけるメタリックトナーを、白紙のトナー重量（例えば４ｇ／ｍ^２）よりも高く、黒紙のトナー重量（例えば５ｇ／ｍ^２）よりも低い重量、例えば白紙と黒紙の中間値（４．５ｇ／ｍ^２）に設定してもよい。

また、ユーザが各媒体（記録用紙）の色を指定し、その媒体への画像の形成において、メタリックトナーが、ユーザによって指定された色（例えば「白紙」「黒紙」「色紙」のいずれか）に応じたトナー重量とされてもよい。もちろん、ユーザが各媒体（各記録用紙）に応じたメタリックトナーのトナー重量を設定できるようにしてもよい。

また、画像読取部２０で各媒体（記録用紙）の反射率を測定し、測定された反射率の程度（大きさ）に応じて、反射率の低い媒体ほどメタリックトナーのトナー重量が高くなるように設定されてもよい。なお、例えば、給紙トレイ５１に反射率センサまたは測色センサを設けて、給紙トレイ５１に収められた記録用紙の反射率または色を測定し、その測定結果に応じて、その記録用紙に対応したメタリックトナーのトナー重量が決定されてもよい。反射率または色を測定するために、定着後の用紙を測定するインラインセンサが利用されてもよい。つまり、画像を形成せずに定着工程まで記録用紙を送り、インラインセンサによりその記録用紙の反射率または色を測定してもよい。

さらに、以下に詳述するように、テスト画像を利用して、各媒体（各記録用紙）ごとにその媒体におけるメタリックトナーのトナー重量が最適化されてもよい。

図６は、テスト画像を利用した最適化の具体例を説明するための図である。テスト画像は、メタリックトナーのトナー重量を互いに異ならせて形成される複数の部分画像Ｔ１〜Ｔ７を備えている。

設定値は、複数の部分画像Ｔ１〜Ｔ７の形成において利用されるパラメータである。複数の部分画像Ｔ１〜Ｔ７は、メタリックトナーのみ（ＣＭＹＫを含まない）の面積率１００パーセントの画像（いわゆるベタ画像）であり、各部分画像Ｔ１〜Ｔ７ごとに、露光量の値に応じてメタリックトナーのトナー重量が調整される。つまり、部分画像Ｔ１における露光量が１００パーセントと最大であり、部分画像Ｔ１におけるトナー重量が最高となる。そして、部分画像Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，・・・の順に露光量が段階的に小さくされ、トナー重量も段階的に低くなる。そして、部分画像Ｔ７における露光量が７０パーセントと最小であり、部分画像Ｔ７におけるトナー重量が最低となる。

例えば反射率等が不明な記録用紙がある場合に、ユーザがＵＩ部４０を用いて、その記録用紙に対する制御パラメータの設定を指示すると、選択器１２はテスト画像信号発生回路１１からテスト画像信号を取得して画像形成部５０に供給する。画像形成部５０は、ユーザから提供される又は給紙トレイ５１に収容された評価対象となる記録用紙に、取得したテスト画像信号に応じた画像を形成させることになる。ここでは、図６において破線で囲まれたテスト画像内の部分画像Ｔ１〜Ｔ７が、副走査方向に沿って記録用紙上に順次形成される。また、これらの部分画像Ｔ１〜Ｔ７の形成において、画像形成部５０は、各部分画像Ｔ１〜Ｔ７ごとに露光量を段階的に変化させて静電潜像を形成する。

なお、パッチ信号生成部６０２が、パッチ画像信号として、図６に示すテスト画像のテスト画像信号を生成してもよい。

続いて、ユーザは、部分画像Ｔ１〜Ｔ７が形成された記録用紙を画像読取部２０にセットし、ＵＩ部４０を介して読み取りを指示する。これに応じて、画像読取部２０は記録用紙上の画像（部分画像Ｔ１〜Ｔ７）を読み取って、読取結果を表す画像信号（読取信号）を生成する。例えば、読取結果として、図６に示すように、各部分画像Ｔ１〜Ｔ７ごとの明度が得られ、表示機能を備えたＵＩ部４０等に表示される。そして、ユーザは、ＵＩ部４０等に表示された読取結果から所望の明度を選択する。これにより、その所望の明度に応じた露光量が決定され、評価対象である記録用紙またはその記録用紙と同種（反射率が同程度）の記録用紙に対する画像の形成において、プロセスコントロール部６０が、その露光量となるように、画像形成部５０を制御する。

なお、例えば所望の明度を予め決めておき、画像読取部２０による記録用紙上の画像（部分画像Ｔ１〜Ｔ７）の読取結果から、プロセスコントロール部６０が、所望の明度に応じた露光量を決定してもよい。

以上に説明した最適化の具体例によれば、例えば反射率が不明な記録用紙について、その記録用紙に応じたメタリックトナーのトナー重量を最適化することができる。なお、上記具体例では、露光量によりメタリックトナーのトナー重量を制御しているが、露光量、帯電電位、現像バイアス及び転写電位のうち少なくとも１つを制御すれば、記録用紙に転写されるメタリックトナーのトナー重量を制御することができる。また、例えば１次転写電流のみを変化させても、この電流値に応じた量のトナーが中間転写ベルト５５に転写されるため、記録用紙に重ねられるメタリックトナーのトナー重量を変化させることもできる。

さらに、メタリックトナーのトナー重量に応じて、転写や定着が制御されてもよい。例えば、反射率の低い色紙の場合には、白紙よりもメタリックトナーのトナー重量が高くされるため、白紙よりも定着が難しくなる。そこで、反射率の低い色紙の場合に、白紙の場合よりも定着温度や定着圧力を高めたり、定着速度を遅くするようにしてもよい。

本発明の実施において好適な画像処理装置１００は以上のとおりである。なお、プロセスコントロール部６０の機能の一部または全てがコンピュータにより実現されてもよい。その場合には、上記一部または全ての機能に対応したプログラム（画像処理部５０の制御プログラム）が、例えばディスクやメモリなどのコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶され、その記憶媒体を介してコンピュータに提供される。もちろん、インターネット等の通信回線を介して当該プログラムがコンピュータに提供されてもよい。そして、コンピュータが備えるＣＰＵやメモリ等のハードウェア資源と、提供された当該プログラム（ソフトウェア）との協働により、プロセスコントロール部６０の一部または全ての機能が実現される。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。

１１テスト画像信号発生回路、２０画像読取部、３０画像入力部、４０ＵＩ部、５０画像形成部、６０プロセスコントロール部。

Claims

メタリックトナーを用いて各媒体に画像を形成する画像形成部と、
互いに反射率の異なる複数の媒体について、各媒体への画像の形成においてメタリックトナーがその媒体に応じたトナー重量となるように前記画像形成部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、反射率の基準となる媒体に比べて、反射率の低い媒体におけるメタリックトナーのトナー重量が高くなるように、前記画像形成部を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
メタリックトナーを用いて各媒体に画像を形成する画像形成部と、
互いに反射率の異なる複数の媒体について、各媒体への画像の形成においてメタリックトナーがその媒体に応じたトナー重量となるように前記画像形成部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、反射率の低い媒体ほどメタリックトナーのトナー重量が高くなるように前記画像形成部を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
反射率の基準となる媒体に形成された画像に基づいて目標となる色再現性が設定され、
前記制御部は、基準となる媒体よりも反射率の低い媒体にメタリックトナーを用いて形成される画像において前記目標となる色再現性が実現されるように、当該メタリックトナーのトナー重量を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
メタリックトナーを用いて各媒体に画像を形成する画像形成部と、
互いに反射率の異なる複数の媒体について、各媒体への画像の形成においてメタリックトナーがその媒体に応じたトナー重量となるように前記画像形成部を制御する制御部と、
メタリックトナーのトナー重量を互いに異ならせて形成される複数の部分画像を備えたテスト画像の画像信号を発生する画像信号発生部と、
各媒体に形成された画像を読み取る画像読取部と、
を有し、
前記画像形成部は、前記画像信号に基づいて、評価の対象となる評価媒体にメタリックトナーを用いてテスト画像を形成し、
前記画像読取部は、評価媒体に形成されたテスト画像を読み取り、
前記画像読取部における読み取り結果に基づいて、評価媒体に形成されたテスト画像において、トナー重量を互いに異ならせて形成された各部分画像の色再現性が評価され、所望の色再現性に対応したトナー重量が決定され、
前記制御部は、評価媒体と実質的に同じ反射率の媒体への画像の形成において、メタリックトナーが前記所望の色再現性に対応したトナー重量となるように、前記画像形成部を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
コンピュータに、
メタリックトナーを用いて各媒体に画像を形成する画像形成部を制御させるにあたり、
互いに反射率の異なる複数の媒体について、各媒体への画像の形成においてメタリックトナーがその媒体に応じたトナー重量となるように前記画像形成部を制御する制御機能として、反射率の基準となる媒体に比べて、反射率の低い媒体におけるメタリックトナーのトナー重量が高くなるように、前記画像形成部を制御する機能、
を実現させる、
ことを特徴とするプログラム。
コンピュータに、
メタリックトナーを用いて各媒体に画像を形成する画像形成部を制御させるにあたり、
互いに反射率の異なる複数の媒体について、各媒体への画像の形成においてメタリックトナーがその媒体に応じたトナー重量となるように前記画像形成部を制御する制御機能として、反射率の低い媒体ほどメタリックトナーのトナー重量が高くなるように前記画像形成部を制御する機能、
を実現させる、
ことを特徴とするプログラム。