JPH09168096A - 画像処理装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー画像処理装置において階調パッチを形
成して濃度を測定する階調補正の際に、下地の影響を除
くためにカラー（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナーパッチの相対濃度
を求めるコントラスト処理は、Ｂｋトナーパッチのよう
に容易に行うことが困難であった。 【解決手段】 濃度センサによりまず所定のグレーチャ
ートの濃度を測定しておき（Ｓ２０１）、Ｂｋトナー濃
度の理論式に該グレーチャートの測定値をあてはめ、最
小２乗法により濃度センサ定数を求める（Ｓ２０２）。
該濃度センサ定数をカラートナー濃度の論理式に適用す
る（Ｓ２０３）ことにより、下地濃度に対するカラート
ナー濃度（相対濃度）をＢｋトナーの場合と同様に求め
ることができる（Ｓ２０４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置及びそ
の方法に関し、例えば、複数色の現像剤を使用し、各原
像剤毎の濃度制御を行う画像処理装置及びその方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】以下、添付図面に基づいて従来の技術を
説明する。図５に、従来のカラー画像処理装置１００の
断面図を示す。図示されるように、画像処理装置１００
内において１は感光ドラム１、３は帯電器であり、感光
ドラム１の左方には複数個の現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄが回転可能な支持体４で担持されている。以上の構
成によって、感光ドラム１は不図示の駆動手段によって
図示矢印方向に回転駆動される。

【０００３】次に、装置本体内の上方には、露光装置を
構成するレーザダイオード１２、高速モータ１３によっ
て回転駆動される多面鏡１４、レンズ１５、及び折り返
しミラー１６が配置される。

【０００４】レーザダイオード１２にはイエロー（Ｙ）
の画像模様に従った信号が入力されると、光路１７を通
ってＹに対応した光情報が感光ドラム１に照射され、潜
像が形成される。さらに、感光ドラム１が矢印方向に進
むと、この潜像は現像装置４ａによって可視化される。
感光ドラム１上のトナー像は、その後、中間転写体５上
に転写される。

【０００５】以上の行程をマゼンダ（Ｍ），シアン
（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）について順次行うことによっ
て、中間転写体５上には複数色のトナーによるフルカラ
ー画像が形成される。その後、中間転写体５上の複数色
のトナー像が転写帯電器６を配した転写部位に到来する
と、この位置で中間転写体５上のトナー像は、このとき
までに転写部位側に供給されている転写材に転移する。
尚、転写材はトレー８に格納されている。更に定着装置
９によって転写材表面のトナー像は溶融固着され、カラ
ー画像が得られる。

【０００６】一方、感光ドラム１上に残留したトナーは
ファーブラシ、ブレード手段等のクリーニング装置１１
によって清掃される。また、中間転写体５上のトナーも
ファーブラシやウエブ等、中間転写体５の表面を摺擦す
ることでトナーを除去する中間転写用のクリーニング装
置１０によって清掃される。

【０００７】上述したような画像処理装置１００におい
ては、その動作環境の変化やプリント枚数等、画像形成
における諸条件の変化に伴って、入力される画像信号に
対して出力される画像濃度の度合（出力濃度特性）が変
動してしまうため、入力された画像における本来の正し
い色調が常に得られるとは限らない。

【０００８】そこで、画像処理装置１００においては、
画像形成時における濃度再現状況を判断するために、感
光ドラム１上や中間転写体５上に各色毎の濃度検知用の
トナー画像（以下、バッチと称する）を試験的に形成
し、該パッチ濃度を自動的に検知して、該検知結果を露
光量や現像バイアス等の画像形成条件にフィードバック
することにより、カラー画像を本来の色調で形成すべく
濃度制御を行い、安定したカラー画像出力を得る方法が
提案されている。

【０００９】従来、このパッチの濃度を検知する濃度セ
ンサとしては、例えば図５において２で示される様な位
置に備えられる場合が多い。この濃度センサ２の構成を
図６に示し、説明する。

【００１０】濃度センサ２において、１０２はＬＥＤ等
の発光素子、１０１がピンフォトダイオード等の受光素
子である。本実施形態では発光素子１０２として赤外線
ＬＥＤを使用して、中間転写体５上に１０５Ａ，１０５
Ｂのように形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナーに赤外光
を照射し、その反射光を受光素子１０１で検知して電気
信号に変換する。濃度センサ２においては、発光素子１
０２と受光素子１０１の取り付け角度が異なっており、
受光素子１０１はパッチからの乱反射光を測定するよう
に構成されている。このような構成の利点として、一対
の発光素子１０２及び受光素子１０１で、Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｂｋ全てのトナーの検知が可能になることが挙げられ
る。逆に欠点としては、Ｙ，Ｍ，ＣトナーパッチとＢｋ
トナーパッチとで濃度センサ２の出力特性が異なってし
まうことが挙げられる。このため、濃度センサ２の出力
を濃度値に変換するには、Ｙ，Ｍ，ＣトナーとＢｋトナ
ーとで異なるシーケンスが必要となる。

【００１１】尚、濃度センサ２のその他の構成として、
Ｙ，Ｍ，Ｃトナーの各スペクトルに対応した３色の発光
素子及びそれに対応する受光素子とをそれぞれ用意し
て、それぞれに対応するパッチの濃度を検知する構成が
考えられる。この構成の利点として、４種類のトナーが
全て同じ濃度センサ２の出力特性を持つことが挙げられ
る。このため、濃度センサ２の出力を濃度に変換するシ
ーケンスは１種類で済むことになる。しかしながら欠点
として、発光素子と受光素子とが３対必要になるため、
大幅なコストアップとなると共に装置サイズも大きくな
ってしまうことがある。そのため、このような構成はカ
ラー画像形成装置１００内の濃度センサ２としてはほと
んど用いられない。

【００１２】以上説明したような構成をなす画像処理装
置１００においては、上述した一連のプリント行程を行
っていくうちに、中間転写体５の表面が、クリーニング
装置１０や転写材先端部による摺擦や当接等で粗れて凸
凹ができてしまったり、中間転写体５の表面に装置内に
飛散するトナーが融着してしまったりする。すると、濃
度センサ２に対して測定用のパッチからの反射光量が正
常な場合と比較して変化してしまうために、正常な濃度
検知を行うことができなくなってしまう。

【００１３】また、中間転写体５表面のクリーニングを
行う際に、すべてのトナーが完全に除去されるわけでは
なく、除去されないトナーが徐々に蓄積することにより
表面色の変化を引き起こし、反射率の低下を招いてしま
う。濃度センサ２による濃度検知の結果は、トナーの乗
っている下地の反射率（濃度検知の際に用いる光に対す
る反射率）によって大きく異なるため、測定される濃度
値も経時的に変化してしまう。

【００１４】図７は、中間転写体５として反射率の異な
るＡ，Ｂ，Ｃの３種類を用意し、それぞれにおいてパッ
チを測定した場合の、トナー濃度と濃度センサ２出力と
の関係を示す図である。図７によれば、中間転写体５の
反射率はＡ，Ｂ，Ｃの順に低くなっている。尚、図７に
おいてはＭトナー及びＢｋトナーにおける測定結果を示
すが、Ｙ，Ｍ，Ｃトナーについてそれぞれ同様な測定結
果が得られるため、ここではＭトナーを代表としてＹ，
Ｃトナーについては省略してある。

【００１５】提案されている方法では、上述した様に濃
度センサ２による濃度検知を行う際に、下地となる中間
転写体５表面の反射率の変動により、濃度検知結果が大
きく変化してしまうことに対する対策として、Ｂｋトナ
ーに関しては下地とトナーパッチの２点の濃度を測定
し、その相対濃度を求めるコントラスト処理方式を採用
している。以下、コントラスト処理方式について説明す
る。尚、以下「Ａ^r 」の表記で「Ａのｒ乗」を示すと
する。

【００１６】まず、パッチを形成しない状態の下地（濃
度Ｄuとする）に入射光Ｉo1を照射し、反射光Ｉr1が得
られたとすると、以下の関係式が得られる。

【００１７】 Ｉr1 ＝ Ｉo1・１０^-Du ・・・（１） 次に、濃度Ｄuの下地に濃度Ｄpのパッチを形成した場合
に、入射光Ｉo2を照射して反射光Ｉr2が得られたとする
と、以下の関係式が得られる。

【００１８】 Ｉr2 ＝ Ｉo2・１０^-(kDp+Du) ・・・（２） ここで、ｋはトナーの種類と濃度センサ２の構成に依存
する比例係数である。この（２）式が、吸収を示すトナ
ー（Ｂｋトナー）に光を照射した場合に、濃度センサ２
で検知される光量を表す理論式である。

【００１９】ここで、式（１），（２）において反射光
の電圧値をＶref1，Ｖref2とすると、これらは以下の式
で表される。

【００２０】 Ｖref1 ＝ Ｉo1・１０^-Du ・・・（３） Ｖref2 ＝ Ｉo2・１０^-(kDp+Du) ・・・（４） ここで、パッチ濃度Ｄpを求めるために、（３）式を
（４）式で除算すると、以下の（５）式が得られる。

【００２１】 Ｖref1／Ｖref2 ＝（Ｉo1／Ｉo2）・１０^-kDp ・・・（５） これにより、パッチの濃度Ｄpは、以下の（６）式で与
えられる。

【００２２】 ｋＤp ＝ ＬＯＧ（Ｉo2／Ｉo1・Ｖref1／Ｖref2） ・・・（６） （６）式によれば即ち、Ｂｋトナーの濃度は下地及びト
ナーパッチにおける入射光量及びその反射光の検出電圧
で表される。従って、下地とＢｋトナーパッチの２点を
測定し、該測定結果を除算することで、Ｂｋトナーパッ
チの下地に対する相対濃度を求めることができる。この
ことから、Ｂｋトナー濃度測定時においては、下地濃度
の経時変化を吸収することができることが分かる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】Ｂｋトナーと同様にカ
ラー（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナーパッチの相対濃度を求めるコ
ントラスト処理方式においては、上記従来例において説
明したＢｋトナーパッチの場合とは異なるシーケンスが
必要となる。しかしながら、カラートナーパッチの相対
濃度を求めるコントラスト処理方式には、以下に示すよ
うな問題点があり、濃度検知のシーケンス作成が困難で
あった。以下、カラートナーのコントラスト処理方式に
おける問題点について詳細に説明する。

【００２４】まず、パッチがない状態の下地（濃度Ｄ
u）に入射光Ｉo1を照射して反射光Ｉr1が得られたとす
ると、以下の関係式が得られる。

【００２５】 Ｉr1 ＝ Ｉo1・（１−１０^-Du） ・・・（７） ここで、下地の反射率をＲuとして、 １０^-Ru＝１−１０^-Du ・・・（８） と定義すると、以下の関係式が得られる。

【００２６】 Ｉr1 ＝ Ｉo1・１０^-Ru ・・・（９） 次に、濃度Ｄuの下地に濃度Ｄpのパッチを形成した場合
に、入射光Ｉo2を照射して反射光Ｉr2が得られたとする
と、以下の関係式が得られる。

【００２７】 Ｉr2 ＝ Ｉo2｛１−１０^-kDp・（１−１０^-Du）｝ ＝ Ｉo2｛１−１０^-kDp・１０^-Ru｝ Ｉr2 ＝ Ｉo2｛１−１０^-(kDp+Ru）｝ ・・・（１０） ここで、上述したＢｋトナーのコントラスト処理方式と
同様に、（１０）式を（９）式で除算すると、ここで、
パッチ濃度Ｄpを求めるために、上述したＢｋトナーの
コントラスト処理方式と同様に式（９），（１０）にお
いて反射光の電圧値をＶref1，Ｖref2とし、（９）式を
（１０）式で除算しても、定数項であるＤu及びＲuが残
ってしまい、Ｂｋトナーの場合のように、下地及びトナ
ーパッチにおける入射光量及びその反射光の検出電圧の
みで表すことができない。即ち、濃度Ｄpを容易に算出
できない。

【００２８】従って、除算を行わずに（９），（１０）
式のそれぞれからパッチ濃度Ｄp及び下地濃度Ｄuを個別
に求め、パッチ濃度Ｄpから下地濃度Ｄuを減ずることに
よって、相対濃度を求めることが可能である。しかしな
がら、その場合には入射光量Ｉoと比例係数ｋとを求め
なければならず、また、入射光量Ｉoの絶対的な測定法
は確立されていないことから、Ｙ，Ｍ，Ｃのカラートナ
ーにおける濃度コントラスト処理方式は実施されていな
かった。

【００２９】以上のような状況を鑑み、本発明は像担持
体表面濃度の変動の影響を受けずに、常に正確な濃度検
知を行うことにより安定した画像形成を可能とする画像
処理装置及びその方法を提供することを目的とする。

【００３０】また、色原像剤と黒原像剤を用いて画像形
成を行う画像処理装置において、色原像剤と黒原像剤と
で異なるシーケンスによりそれぞれの相対濃度を適切に
算出することを目的とする。

【００３１】また、正確な濃度検知を行うために、濃度
検出手段の特性を常に適切に把握し、濃度検出手段の特
性を補正を可能とすることを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ための一手段として、本発明の画像処理装置は以下の構
成を備える。

【００３３】即ち、入力されたカラー画像信号に基づい
て色原像剤と黒原像剤を用いてカラー画像を形成する画
像形成手段と、基準濃度パターンの画像データを発生す
る発生手段と、前記基準濃度パターンの画像データに基
づいて形成されたパターン画像の濃度を検知する濃度検
知手段と、前記濃度検知手段で検知された濃度値に基づ
いて前記画像形成手段における画像形成条件を制御する
制御手段とを有し、前記濃度検知手段は、前記色原像剤
によるパターン画像の濃度を下地濃度に対する相対濃度
として検知することを特徴とする。

【００３４】例えば、前記濃度検知手段は、前記パター
ン画像に光を照射してその反射光情報を検出する濃度セ
ンサと、前記濃度センサより出力された反射光情報に基
づいて、前記パターン画像の濃度を下地濃度に対する相
対濃度として算出する相対濃度算出手段とを有すること
を特徴とする。

【００３５】例えば、前記相対濃度算出手段は、前記濃
度センサより出力された反射光情報から前記パターン画
像の下地情報を除去することにより、相対濃度を算出す
ることを特徴とする。

【００３６】例えば、前記相対濃度算出手段は、所定パ
ターン画像における光反射特性に基づいて前記色原像剤
の各色毎の光反射特性を求め、該色毎の光反射特性に基
づいて、前記濃度センサより出力された反射光情報から
前記パターン画像の下地情報を除去することを特徴とす
る。

【００３７】例えば、前記所定パターン画像は、黒原像
剤により形成された所定濃度のパターン画像であること
を特徴とする。

【００３８】例えば、前記所定パターン画像における前
記濃度センサの特性は、予め求められて保持されている
ことを特徴とする。

【００３９】例えば、前記光反射特性は、前記パターン
画像における入射光量に対する反射光量の割合であるこ
とを特徴とする。

【００４０】例えば、前記色原像剤は、イエロー、マゼ
ンタ、シアンのいずれかの色を含むことを特徴とする。

【００４１】更に、原像剤が付着しない領域に所定濃度
のパターン画像領域を備え、前記濃度検知手段は、前記
パターン画像領域の濃度を検知した結果に基づいて、前
記相対濃度算出手段における算出方法を補正することを
特徴とする。

【００４２】例えば、前記濃度検知手段は、前記パター
ン画像領域の濃度を検知した結果に基づいて、前記相対
濃度算出手段におけるパラメータを補正することを特徴
とする。

【００４３】例えば、前記所定濃度のパターン画像領域
は、色現像剤によるパターン画像を備えることを特徴と
する。

【００４４】また、基準濃度パターンデータに基づき画
像形成手段の像担持体上に形成された濃度パターンを読
み取って得られた濃度パターン画像データ及び該像担持
体上の下地濃度を示す下地画像データを入力する入力手
段と、前記下地画像データと濃度パターン画像データか
ら得られる前記下地濃度に対する濃度パターンの相対濃
度に基づき、前記画像形成手段で用いる黒記録剤と色記
録剤について異なるシーケンスを用いて各記録剤に対応
した階調補正データを生成する生成手段とを有すること
を特徴とする。

【００４５】例えば、前記色記録剤のシーケンスは、セ
ンサ定数とトナー定数を用いて前記相対濃度を算出する
ことを特徴とする。

【００４６】例えば、前記トナー定数は、前記記録剤の
種類毎に異なることを特徴とする。

【００４７】例えば、前記トナー定数及びセンサ定数
は、予め算出されて格納されていることを特徴とする。

【００４８】また、印刷領域と非印刷領域を有する像担
持体と、前記像担持体上に基準濃度パターンに基づき濃
度パターンを形成する形成手段と、前記像担持体上に形
成された前記濃度パターンの濃度を検知する検知手段
と、前記検知された濃度に基づき、階調補正データを生
成する生成手段とを有し、前記検知手段で前記非印刷領
域の濃度を検知し、得られた濃度に基づいて前記検知手
段の特性を評価することを特徴とする。

【００４９】例えば、前記基準濃度パターンは、前記印
刷領域に形成することを特徴とする。

【００５０】また、上述した目的を達成するための一手
法として、本発明の画像処理方法は以下の工程を備え
る。

【００５１】即ち、入力されたカラー画像信号に基づい
て色原像剤と黒原像剤を用いてカラー画像を形成する画
像処理装置において、基準濃度パターンの画像データを
発生し、前記基準濃度パターンの画像データに基づいて
形成されたパターン画像の濃度を検知して、該検知され
た濃度値に基づいて画像形成条件を制御する画像処理方
法であって、前記濃度を検知する際に、前記色原像剤に
よるパターン画像の濃度を下地濃度に対する相対濃度と
して検知することを特徴とする。

【００５２】また、基準濃度パターンデータに基づき画
像形成手段の像担持体上に形成された濃度パターンを読
み取って得られた濃度パターン画像データ及び該像担持
体上の下地濃度を示す下地画像データを入力する入力工
程と、前記下地画像データと濃度パターン画像データか
ら得られる前記下地濃度に対する濃度パターンの相対濃
度に基づき、前記画像形成手段で用いる黒記録剤と色記
録剤について異なるシーケンスを用いて、各記録剤に対
応した階調補正データを生成する生成工程とを有するこ
とを特徴とする。

【００５３】また、印刷領域と非印刷領域を有する像担
持体上に基準濃度パターンに基づき濃度パターンを形成
する形成工程と、検知手段によって前記像担持体上に形
成された前記濃度パターンの濃度を検知する検知工程
と、前記検知された濃度に基づき、階調補正データを生
成する生成工程とを有し、前記検知工程において前記非
印刷領域の濃度を検知し、得られた濃度に基づいて前記
検知手段の特性を評価することを特徴とする。

【００５４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

【００５５】＜第１実施形態＞本実施形態における画像
処理装置の構成は、上述した従来例で示した図５及び図
６と同様であるため、説明を省略する。

【００５６】図１に、本実施形態における濃度制御を含
む画像信号処理を行う画像信号処理部のブロック構成を
示す。図１において、不図示のホストコンピュータ等に
より入力されるＲＧＢ形式の画像信号は、まず色変換部
２０１でＣＭＹ信号への変換が施される。そして次に黒
生成部２０２において、ＣＭＹ信号からＢｋ信号を生成
する。このようにして生成されたＣＭＹＢｋ信号は、ガ
ンマ補正部２０３においてＬＵＴ２０３１を用いた濃度
階調補正が施された後、パルス幅変調部２０４において
パルス幅変調が施され、レーザダイオード１２の駆動信
号を発生する。

【００５７】２０５はパターンジェネレータであり、本
実施形態における濃度制御のための各色のパッチデータ
を発生する。２０９はＬＵＴ算出部であり、ＣＰＵ２０
６を介して濃度センサ２による検出濃度値に基づいて、
ガンマ補正部２０３内のＬＵＴ２０３１を適切に算出
し、更新する。２０６は画像信号処理部の構成を統括的
に制御するＣＰＵであり、ＲＯＭ２０７に格納された制
御プログラムに従って動作する。２０８はＲＡＭであ
り、ＣＰＵ２０６の作業領域として使用される。尚、例
えばＬＵＴ２０３１はＲＡＭ２０８内に存在しても良
い。

【００５８】本実施形態においては、濃度センサ２によ
ってＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色トナーパッチを中間転写体５上
に形成し、該濃度を正確に測定することによって、適切
な階調補正を行うことを目的とする。以下、本実施形態
における濃度検知処理について詳細に説明する。

【００５９】まず、例えば不図示の操作部より濃度階調
補正指示がなされると、ＣＰＵ２０６の指示に基づい
て、パターンジェネレータ２０５よりＹ（イエロ）色に
対応したパッチデータが発生され、感光ドラム１上にＹ
トナーによりパッチＡが作成される。この間に、中間転
写体５表面のパッチＡが転写される地点の下地濃度を濃
度センサ２によって測定し、その出力情報をＲＡＭ２０
８に記憶しておく。その後、パッチＡが中間転写体５上
に転写され、該パッチＡを濃度センサ２で測定して該出
力情報をＲＡＭ２０８に記憶しておく。

【００６０】次に、同様に感光ドラム１上にＭ（マゼン
タ）トナーでパッチＢが形成される。その間に中間転写
体５表面のパッチＢの転写される地点の下地濃度を濃度
センサ２で測定し、該出力情報をＲＡＭ２０８に記憶し
ておく。そして、パッチＢが中間転写体５上のトナーパ
ッチＡとは異なる位置に転写され、該パッチＢを濃度セ
ンサ２で測定し、該出力情報をＲＡＭ２０８に記憶して
おく。

【００６１】以下同様に、Ｃ（シアン），Ｂｋ（ブラッ
ク）トナーのパッチと下地濃度を濃度センサ２で測定
し、その出力情報をＲＡＭ２０８に記憶する。

【００６２】次に、以上のようにして得られた濃度セン
サ２の出力情報を、本実施形態の特徴であるカラートナ
ー用のコントラスト処理方式シーケンスに基づいて、下
地濃度からの相対濃度に変換する。以下、このシーケン
スについて説明する。

【００６３】上述した従来例において、Ｂｋトナーパッ
チ測定時の濃度を示す理論式（２）と、カラートナーパ
ッチ測定時の濃度を示す理論式（１０）が示されてい
る。

【００６４】 Ｉr1 ＝ Ｉo1・１０^-(kDp+Du) ・・・（２） Ｉr2 ＝ Ｉo2｛１−１０^-(kDp+Ru）｝ ・・・（１０） 図２に、これら両式のグラフを示す。図２に示されるよ
うにカラートナーは高濃度部の方がセンサ出力（反射光
量）が高い。一方、Ｂｋトナーは高濃度部の方がセンサ
出力が低い。このように、カラートナーとＢｋトナーは
性質が異なるため、上式の様に異なるシーケンスが必要
となる。

【００６５】ここで、Ｂｋトナーパッチ及びカラートナ
ーパッチの両方の測定を行う場合について考えると、濃
度センサ２の構成が同一であれば、両式における照射光
量Ｉo1，Ｉo2の値は等しくなる。以下、これをセンサ定
数Ａとする。また、以下ｋをトナー定数と称する。そし
て、反射光量Ｉr1，Ｉr2は濃度センサ２の出力電圧に置
き換えられるのでこれをｙ1，ｙ2とし、パッチの濃度を
それぞれｘ1，ｘ2とすると、上記２式は以下のように書
き換えられる。

【００６６】 ｙ1 ＝ Ａ・１０^-(kx1+Dp) ・・・（１１） ｙ2 ＝ Ａ｛１−１０^-(kx2+Ru)｝ ・・・（１２） 即ち、センサ定数Ａは濃度センサ２の発光素子１０２の
発光特性に依存する照射強度を示す定数である。また、
トナー定数ｋは色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）毎に異なる定数
であり、各色のトナーの特性とセンサ特性の両方に依存
する定数である。

【００６７】従来例で説明した様に、パッチ濃度を相対
濃度（コントラスト）として算出する際に、カラートナ
ーにおいては定数項Ａが存在するため、Ｂｋトナーと同
様の手法を用いて算出することはできない。そこで本実
施形態においては、式（１１）に基づいて最小２乗法に
より定数項Ａを推定することにより、カラートナーに対
してコントラスト処理方式を適用可能とする。

【００６８】ここで、本実施形態におけるカラートナー
用のコントラスト処理方式シーケンスを図３のフローチ
ャートに示す。

【００６９】まずステップＳ２０１において、印刷物の
グレーチャートにおける任意の点の濃度値を、例えば５
〜６点についてマクベス濃度計により予め測定してお
く。そして、この測定値を基準濃度値（以下、マクベス
濃度と称する）とする。尚、ステップＳ２０１において
は印刷物の濃度測定を行っているため、下地の濃度は
「０」であるとする。従って、該グレーチャートに対し
て上記（１１）式を適用すると、以下のようになる。

【００７０】 ｙ1 ＝ Ａ・１０^-kx1 ・・・（１３） するとステップＳ２０２において理論式（１３）に基づ
いて、マクベス濃度をｘ1、センサ出力電圧をｙ1とする
と、最小２乗法を用いてセンサ定数Ａ及びトナー定数ｋ
を推定することができる。即ち、該グレーチャートを測
定した際のＡ及びｋの値を推定できる。このようにし
て、本実施形態ではセンサ定数Ａ及びトナー定数ｋを得
る。尚、この処理は装置の出荷時に行われていればよい
ため、該測定値（センサ定数Ａ及びトナー定数ｋ）は例
えばＲＯＭ２０７内に格納されている。

【００７１】ここで、カラートナー濃度の理論式（１
２）における各係数をＢｋトナーの理論式（１１）を利
用して求めたことになる。しかし、Ａは濃度センサ２の
構成に依存する定数であるため、同一の濃度センサ２を
使用する場合に限って、得られたＡの値を式（１２）に
代入することが可能であるが、ｋはトナーの種類にも依
存してしまうため、Ｂｋトナーに基づいて得られた値を
カラートナー濃度の理論式（１２）に代入することはで
きない。ここで、式（１２）を変形することにより、以
下の式（１４）が得られる。

【００７２】 Ａ−ｙ2 ＝ Ａ・１０^-(kx2+Ru) ・・・（１４） 式（１４）の右辺は、式（１１）の右辺と同様の形式と
なる。従って、上述した従来例で示した様な、Ｂｋトナ
ーの相対濃度を求めるコントラスト処理方式を適用する
ことができる。即ち、式（１４）に対してステップＳ２
０２で得られたセンサ定数Ａを代入して、Ｂｋトナーと
同様のコントラスト処理方式により、カラートナーパッ
チにおいて下地濃度に対する相対濃度を求めることがで
きる。（ステップＳ２０４）以下、カラートナーにおい
てコントラスト処理方式を適用する例について説明す
る。まずパッチを形成しない状態の下地（反射率Ｒu）
に入射光Ａ1を照射し、濃度センサ２において検出信号
ｙ21が得られたとして、以下の関係式が得られる。

【００７３】 Ａ1−ｙ21 ＝ Ａ1・１０^-Ru ・・・（１５） 次に、濃度ｘ2のパッチを形成した場合に、入射光Ａ2を
照射して濃度センサ２において検出信号ｙ22が得られた
とすると、（１３）式より以下の関係式が得られる。

【００７４】 Ａ2−ｙ22 ＝ Ａ2・１０^-(kx2+Ru) ・・・（１６） ここで、パッチ濃度ｘ2を求めるために、（１５）式を
（１６）式で除算すると、以下の（１７）式が得られ
る。

【００７５】 （Ａ1−ｙ21）／（Ａ2−ｙ22） ＝ （Ａ1／Ａ2）・１０^-kx2 ・・・（１７） これにより、パッチの濃度ｘ2は、以下の（１８）式で
与えられる。

【００７６】 ｋｘ2 ＝ ＬＯＧ（Ａ2／Ａ1・（Ａ1−ｙ21）／（Ａ2−ｙ22）） ・・（１８） （１８）式によれば即ち、定数項であるＲuは消去され
るため、Ｂｋトナーと同様、下地及びトナーパッチにお
ける入射光量及びその反射光の検出電圧のみで、パッチ
濃度ｘ2を表すことができる。また、上述した様に、照
射光量Ａ1，Ａ2は既に推定済みである。従って、下地と
カラートナーパッチの２点を測定し、該測定結果に基づ
いて、カラートナーパッチの下地に対する相対濃度を容
易に求めることができる。

【００７７】以上説明したように本実施形態によれば、
Ｂｋトナーにおけるコントラスト処理方式と同様の方式
により、カラートナーの相対濃度を算出することも可能
となる。従って、下地濃度の変動に左右されずに高精度
の濃度検知が可能となる。

【００７８】このように高精度に検知された各色濃度に
基づいて、ＬＵＴ算出部２０９では適切なＬＵＴを算出
し、ガンマ補正部２０３内のＬＵＴ２０３１に置き換え
る。これにより、濃度階調補正処理等をより正確に行う
ことができる。尚、上述したカラートナーにおけるコン
トラスト処理は、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色毎に行われる。

【００７９】尚、本実施形態においてはパッチ濃度の検
知結果をガンマ補正に反映させる例について説明を行っ
たが、本発明はもちろんこの例に限定されるものではな
く、現像バイアス電圧制御等、画像形成プロセスの各工
程に対してフィードバックもしくはフィードフォワード
することにより、各種階調補正の制御に反映させること
ができる。

【００８０】＜第２実施形態＞以下、本発明に係る第２
実施形態について説明する。第２実施形態における装置
構成は上述した第１実施形態と同様であるため、説明を
省略する。

【００８１】上述した第１実施形態で説明した濃度セン
サ２は、発光部にＬＥＤを、受光部にピンフォトダイオ
ードを使用したものである。ここで、経年劣化によるＬ
ＥＤの発光光量の低下やピンフォトダイオードの感度低
下により、上述した理論式（１１）において、発光光量
を示す定数Ａが変化してしまう可能性がある。従って、
濃度センサ２の特性（センサ定数Ａ）を常に確認してお
く必要がある。

【００８２】第２実施形態においては、センサ定数Ａの
更新（補正）を行うことを特徴とする。

【００８３】図４に、第２実施形態における中間転写体
５を示す。図４において、中間転写体５上の１０３は非
印刷領域を示し、非印刷領域１０３上に、基準となる濃
度を有する基準濃度領域１０４が予め形成されている。
非印刷領域１０３は画像が形成されることのない領域で
あるため、例えばクリーニングによって除去しきれない
トナーにより、その表面濃度が変化してしまうことはな
い。

【００８４】以下、第２実施形態におけるセンサ定数更
新処理について説明する。

【００８５】まず、濃度センサ２によって、中間転写体
５上の非印刷領域１０３に存在する基準濃度領域１０４
の濃度を測定する。ここで、ＲＯＭ２０７には基準濃度
領域１０４の濃度値（理想値）が予め格納されており、
ＣＰＵ２０６は濃度センサ２による印刷領域に形成され
た濃度パターンの測定値と、ＲＯＭ２０７内の理想値と
を比較する。そして該比較の結果、測定値と理想値との
差が許容範囲を越える、即ち所定値以上であれば、理論
式（１１）中のセンサ定数Ａを補正し、式（１１）によ
り得られる測定値ｙ1が理想値に近づく様にする。従っ
て、センサ定数Ａを適切に補正することができる。

【００８６】以上のようにしてセンサ定数Ａを補正した
後、上述した第１実施形態と同様に濃度検知を行い、補
正済みのセンサ定数Ａを使用してカラートナーコントラ
スト処理を行う。これにより、濃度センサ２における経
時劣化の影響を受けずに、常に安定した濃度検知を行う
ことが可能となり、常に高画質の出力を得ることができ
る。

【００８７】尚、第２実施形態においては基準濃度領域
１０４として、便宜上１つの領域を例として説明を行っ
たが、もちろんカラートナーの全色の所定階調分につい
て、基準濃度領域を用意する必要があることは言うまで
もない。

【００８８】＜他の実施形態＞尚、本発明は、複数の機
器（例えばホストコンピュータ，インタフェイス機器，
リーダ，プリンタ等）から構成されるシステムに適用し
ても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファ
クシミリ装置等）に適用してもよい。

【００８９】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００９０】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００９１】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００９２】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００９３】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、像
担持体上に各色毎の階調パッチを作成し、該濃度を測定
することにより画像形成条件の適正化を行う画像処理装
置において、カラートナーにおいても黒トナー同様に、
下地濃度に対するパッチ濃度の相対値を求めるコントラ
スト処理が可能となる。従って、像担持体表面の状態の
影響を受けずに、黒トナー、カラートナー共に常に安定
した濃度検知が可能となり、該濃度値に基づいて画像形
成条件を適正化することにより高画質出力が可能とな
る。

【００９５】また、カラートナーと黒トナーとで異なる
シーケンスによりそれぞれの相対濃度を適切に算出する
ことが可能となる。

【００９６】また、像担持体の非印刷領域にカラートナ
ーの基準濃度領域を設定し、該基準濃度領域の濃度測定
値に基づいてセンサ定数を補正することにより、濃度セ
ンサの特性を常に適切に把握し、補正することが可能と
なるため、濃度センサにおける経時劣化を吸収すること
が可能になり、常に安定した濃度検知ができる。

【００９７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態の画像処理装置におけ
る画像信号処理部の構成を示すブロック図である。

【図２】本実施形態におけるトナー濃度とセンサ出力の
関係を示すグラフである。

【図３】本実施形態におけるカラートナー濃度のコント
ラスト処理方式手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明に係る第２実施形態における中間転写体
を示す図である。

【図５】従来のカラー画像処理装置の内部構成例を示す
側断面図である。

【図６】本発明に係る一実施形態において濃度検知を行
う構成を示す図である。

【図７】反射率の異なる中間転写体において濃度検知を
行う際の、トナー濃度とセンサ出力の関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 濃度センサ ３ 帯電器 ４ 支持体 ４ａ〜４ｂ 現像器 ５ 中間転写体 ６ 転写帯電器 ７ 搬送装置 ８ トレー ９ 定着器 １０、１１ クリーニング装置 １２ レーザダイオード １３ 高速モータ １４ 多面鏡 １５ レンズ １６ 折り返しミラー １０１ 発光素子 １０２ 受光素子 １０３ 非印刷領域 １０４ 基準濃度領域 １０５Ａ〜Ｂ 濃度測定用トナー画像 ２０１ 色変換部 ２０２ 黒生成部 ２０３ ガンマ補正部 ２０４ パルス幅変調部 ２０５ パターンジェネレータ ２０６ ＣＰＵ ２０７ ＲＯＭ ２０８ ＲＡＭ ２０９ ＬＵＴ算出部

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されたカラー画像信号に基づいて色
   原像剤と黒原像剤を用いてカラー画像を形成する画像形
   成手段と、 基準濃度パターンの画像データを発生する発生手段と、 前記基準濃度パターンの画像データに基づいて形成され
   たパターン画像の濃度を検知する濃度検知手段と、 前記濃度検知手段で検知された濃度値に基づいて前記画
   像形成手段における画像形成条件を制御する制御手段と
   を有し、 前記濃度検知手段は、前記色原像剤によるパターン画像
   の濃度を下地濃度に対する相対濃度として検知すること
   を特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記濃度検知手段は、前記パターン画像
   に光を照射してその反射光情報を検出する濃度センサ
   と、 前記濃度センサより出力された反射光情報に基づいて、
   前記パターン画像の濃度を下地濃度に対する相対濃度と
   して算出する相対濃度算出手段と、を有することを特徴
   とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記相対濃度算出手段は、前記濃度セン
   サより出力された反射光情報から前記パターン画像の下
   地情報を除去することにより、相対濃度を算出すること
   を特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記相対濃度算出手段は、所定パターン
   画像における光反射特性に基づいて前記色原像剤の各色
   毎の光反射特性を求め、該色毎の光反射特性に基づい
   て、前記濃度センサより出力された反射光情報から前記
   パターン画像の下地情報を除去することを特徴とする請
   求項３記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記所定パターン画像は、黒原像剤によ
   り形成された所定濃度のパターン画像であることを特徴
   とする請求項４記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記所定パターン画像における前記濃度
   センサの特性は、予め求められて保持されていることを
   特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記光反射特性は、前記パターン画像に
   おける入射光量に対する反射光量の割合であることを特
   徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の画像処理装
   置。
8. 【請求項８】 前記色原像剤は、イエロー、マゼンタ、
   シアンのいずれかの色を含むことを特徴とする請求項１
   乃至７記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 更に、原像剤が付着しない領域に所定濃
   度のパターン画像領域を備え、 前記濃度検知手段は、前記パターン画像領域の濃度を検
   知した結果に基づいて、前記相対濃度算出手段における
   算出方法を補正することを特徴とする請求項２乃至８の
   いずれかに記載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 前記濃度検知手段は、前記パターン画
    像領域の濃度を検知した結果に基づいて、前記相対濃度
    算出手段におけるパラメータを補正することを特徴とす
    る請求項９記載の画像処理装置。
11. 【請求項１１】 前記所定濃度のパターン画像領域は、
    色現像剤によるパターン画像を備えることを特徴とする
    請求項９又は１０記載の画像処理装置。
12. 【請求項１２】 入力されたカラー画像信号に基づいて
    色原像剤と黒原像剤を用いてカラー画像を形成する画像
    処理装置において、 基準濃度パターンの画像データを発生し、 前記基準濃度パターンの画像データに基づいて形成され
    たパターン画像の濃度を検知して、該検知された濃度値
    に基づいて画像形成条件を制御する画像処理方法であっ
    て、 前記濃度を検知する際に、前記色原像剤によるパターン
    画像の濃度を下地濃度に対する相対濃度として検知する
    ことを特徴とする画像処理方法。
13. 【請求項１３】 基準濃度パターンデータに基づき画像
    形成手段の像担持体上に形成された濃度パターンを読み
    取って得られた濃度パターン画像データ及び該像担持体
    上の下地濃度を示す下地画像データを入力する入力手段
    と、 前記下地画像データと濃度パターン画像データから得ら
    れる前記下地濃度に対する濃度パターンの相対濃度に基
    づき、前記画像形成手段で用いる黒記録剤と色記録剤に
    ついて異なるシーケンスを用いて各記録剤に対応した階
    調補正データを生成する生成手段とを有することを特徴
    とする画像処理装置。
14. 【請求項１４】 前記色記録剤のシーケンスは、センサ
    定数とトナー定数を用いて前記相対濃度を算出すること
    を特徴とする請求項１３記載の画像処理装置。
15. 【請求項１５】 前記トナー定数は、前記記録剤の種類
    毎に異なることを特徴とする請求項１４記載の画像処理
    装置。
16. 【請求項１６】 前記トナー定数及びセンサ定数は、予
    め算出されて格納されていることを特徴とする請求項１
    ４記載の画像処理装置。
17. 【請求項１７】 印刷領域と非印刷領域を有する像担持
    体と、 前記像担持体上に基準濃度パターンに基づき濃度パター
    ンを形成する形成手段と、 前記像担持体上に形成された前記濃度パターンの濃度を
    検知する検知手段と、 前記検知された濃度に基づき、階調補正データを生成す
    る生成手段とを有し、 前記検知手段で前記非印刷領域の濃度を検知し、得られ
    た濃度に基づいて前記検知手段の特性を評価することを
    特徴とする画像処理装置。
18. 【請求項１８】 前記基準濃度パターンは、前記印刷領
    域に形成することを特徴とする請求項１７記載の画像処
    理装置。
19. 【請求項１９】 基準濃度パターンデータに基づき画像
    形成手段の像担持体上に形成された濃度パターンを読み
    取って得られた濃度パターン画像データ及び該像担持体
    上の下地濃度を示す下地画像データを入力する入力工程
    と、 前記下地画像データと濃度パターン画像データから得ら
    れる前記下地濃度に対する濃度パターンの相対濃度に基
    づき、前記画像形成手段で用いる黒記録剤と色記録剤に
    ついて異なるシーケンスを用いて、各記録剤に対応した
    階調補正データを生成する生成工程とを有することを特
    徴とする画像処理方法。
20. 【請求項２０】 印刷領域と非印刷領域を有する像担持
    体上に基準濃度パターンに基づき濃度パターンを形成す
    る形成工程と、 検知手段によって前記像担持体上に形成された前記濃度
    パターンの濃度を検知する検知工程と、 前記検知された濃度に基づき、階調補正データを生成す
    る生成工程とを有し、 前記検知工程において前記非印刷領域の濃度を検知し、
    得られた濃度に基づいて前記検知手段の特性を評価する
    ことを特徴とする画像処理方法。