JP4502373B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタや複写機等に代表される画像形成装置やその制御方法に関し、特に画像形成装置における画質を向上させる技術に関する。

近年、プリンタや複写機等に代表される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。

ところが、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や色が変動する。

特に、電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな環境変動でも色の変動が生じ、カラーバランスを崩す虞れがあるので、色及び色の階調性を安定して再現するための手段を有している。例えば、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、画像データ変換を行うルックアップテーブル（ＬＵＴ）などの階調補正手段を持ち、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。また、装置各部の変動が起こっても一定の色及び色の階調性が得られるように、各色のトナー単色で濃度検知用トナーパッチを中間転写体や感光体等の上に形成し、その未定着単色トナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサ（以下、濃度センサとする）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やＬＵＴなどの階調補正手段にフィードバックをかけて濃度制御を行うことで、安定した色及び色の階調性を得るように構成している（例えば、特許文献１，２参照。）。

ただし、上記濃度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、その後に行われる記録媒体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。記録媒体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。この変化には、上記濃度センサを用いた濃度制御では対応できない。

そこで、記録媒体上にシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の単色の階調パッチや、Ｃ，Ｍ，Ｙ混色のパッチを形成し、定着後に記録媒体上のパッチの濃度又は色度を検知するセンサ（以下、カラーセンサという。）を設けたカラー画像形成装置も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。

このカラー画像形成装置では、検知した結果を画像形成部の露光量やプロセス条件、濃度−階調特性を補正するためのキャリブレーションテーブルなどへフィードバックすることで、記録媒体上に形成した最終出力画像の濃度又は色度制御を行うことができる。このカラーセンサは、例えば発光素子として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の発光スペクトルが異なる３種以上の光源を用いるか、又は発光素子は白色（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種以上のフィルタを形成したもので構成する。このことによりＲＧＢ出力等の異なる３種以上の出力が得られる。

インクジェット方式のカラー画像形成装置においても、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。そこで、インクヘッドをカラーセンサに付け替えて、記録媒体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っているカラー画像形成装置もある。
特開平７−０５５７０３号公報 特許第３４３０７０２号明細書 特開２００３−０８４５３２号公報

しかしながら、この方式ではセンサの特性の変化や個体間の違いが問題となる。

センサの特性の変化や違いは、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、発光部及び受光部の経時変化や周囲温度変化、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るセンサ出力の低下、などが原因となっている。センサの特性に変化や違いが存在すると、濃度階調及びカラーバランス制御が正しく行われず、逆に悪化させてしまう可能性もある。

本発明は、このセンサ自体の特性を補正することで、濃度階調及び色再現性の安定化と、複数の装置間での濃度階調及び色安定性を向上を行うものである。

センサの特性を補正するには、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を使う方法もあるが、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付着し、基準板として使えなくなる虞れもある。また、白色のみの場合、基準物の数が少ないため、校正精度も十分ではなかった。

本発明は、画像形成装置内でセンサの補正を行える点、転写材に検知情報を記録することで、ユーザが任意の時点での濃度階調及びカラーバランス制御を容易に維持、復元、もしくは装置間で共有できるという点で優れた技術を提供することを目的とする。

上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、記録材に形成されたパッチパターンの濃度又は色を検知する検知手段と、前記検知手段により得られた検知情報と、過去に検知した同一のパッチパターンの検知情報とを比較する比較手段と、前記比較した結果を用いて前記検知手段の特性を補正する補正手段と、前記検知手段により得られた検知情報を用いて画像の形成を制御する画像形成手段とを備え、前記検知手段により得られた検知情報は、当該検知情報が得られたパッチパターンが形成された記録材と同一の記録材に記録され、前記記録材は、前記検知手段により当該記録材に形成されたパッチパターンの濃度又は色が検知された後、搬送手段によって前記画像形成手段に搬送されて当該検知により得られた検知情報が記録される。

また、本発明の画像形成装置の制御方法は、記録材に形成されたパッチパターンの濃度又は色を検知する検知手段と、前記検知手段により得られた検知情報を用いて画像の形成を制御する画像形成手段とを備える画像形成装置の制御方法であって、前記検知手段により得られた検知情報と、過去に検知した同一のパッチパターンの検知情報とを比較する比較工程と、前記比較した結果を用いて前記検知手段の特性を補正する補正工程とを備え、前記検知手段により得られた検知情報は、当該検知情報が得られたパッチパターンが形成された記録材と同一の記録材に記録され、前記記録材は、前記検知手段により当該記録材に形成されたパッチパターンの濃度又は色が検知された後、搬送手段によって前記画像形成手段に搬送されて当該検知により得られた検知情報が記録される。

なお、本発明は、上記制御方法を、画像形成装置のコンピュータに実行させるためのプログラムや、当該プログラムを格納する記録媒体等としても適用可能である。

上記構成により、ユーザは記録媒体上の過去に検知した画像と、それに対応した検知情報を保存しておくことで、過去に検知した時点の濃度階調及びカラーバランス制御を容易に再現することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、検知情報を記録媒体上に記録することで、ユーザはセンサ出力特性の補正や、任意の時点での濃度階調及びカラーバランス制御を再現することが容易にできる。

また、センサ出力特性の変化や個体差を、センサ出力校正用の基準等を用いることなく、過去に検知に用いた画像とその際の検知情報とを用いて補正することが可能となる。

また、このセンサ出力特性の補正により、より一層濃度階調及び色安定性を高めることが可能である。

以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

また、本発明は、後述する実施形態であるカラー画像形成装置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憶した記憶媒体（または記録媒体）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み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。
［第１の実施形態］
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。

先ず、図１を参照し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。

カラー画像形成装置は、図１に示すように、画像形成部において、画像信号に基づいて図２で後述する画像処理部４３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紙等の転写材（記録媒体）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、上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。

上記感光ドラム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。

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。

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。

現像手段として、上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。各々の現像器は脱着可能に取り付けられている。

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。

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を挟持しつつ搬送し、転写材１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写される。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図２は、画像形成装置の画像処理部４３における処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１２１で、予め用意されているカラーマッチングテーブル４３１により、パーソナルコンピュータ４５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。

ステップＳ１２２で、予め用意されている色分解テーブル４３２により、上記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。

ステップＳ１２３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ルックアップテーブル４３３により、上記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。

ステップＳ１２４で、ディザ等のハーフトーン処理４３４を行う。

図１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。

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４（ａ）及び（ｂ）に示す。

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、上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。

図４（ａ）は正反射成分と乱反射成分の和を検知し、図４（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り、使用するトナーや中間転写体の光学反射特性に応じ、適宜使い分ければよい。この検知結果を上記キャリブレーションルックアップテーブル４３３にフィードバックすることによって濃度補正を行う。

続いて、カラーセンサによる補正方法について説明する。

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の下流側に転写材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４３のキャリブレーションルックアップテーブル４３３を補正することで濃度又は色度制御を行う。カラーセンサは前述の未定着トナー用濃度検知センサに対し、実際の転写材上の濃度を測定でき、２色以上の混色の色度も測定できるため、より精度の高い補正が可能となる。

このカラーセンサ４２の構成を図４（ｃ）に示す。

上記未定着トナー用濃度検知センサ４１と異なる点は、色度を検知するために、発光素子５４に白色（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５５が用意されているところである。また、フィルタを用いずに、発光素子に赤（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方法もある。

ここで、図５に転写材１１上に形成する定着後の濃度−階調特性制御用パッチパターンの一例を示す。濃度−階調特性制御用パッチパターンは、色再現域の中心であり、カラーバランスを調整す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。ブラック（Ｋ）によるグレー階調パッチ６４と、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を混色したプロセスグレー階調パッチ６５で構成されており、６４ａと６５ａ、６４ｂと６５ｂ、といったように、標準のカラー画像形成装置において色度が近いＫによるグレー階調パッチ６４とＣＭＹプロセスグレー階調パッチ６５が対をなして並んで配置されている。このパッチのＲＧＢ出力値を、カラーセンサ４２で検知する。

図３はカラーセンサによる補正処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１３１で、予め用意されたキャリブレーションルックアップテーブル４３３を元にパッチパターン６０を作成する。

ステップＳ１３２で、転写材１１に定着後のパッチパターン６０のＲＧＢ出力値をカラーセンサ４２で検知する。

ステップＳ１３３で、デバイス固有の出力値であるＲＧＢ出力値を標準色空間であるＬａｂデータに変換する。

ステップＳ１３４で、ブラック（Ｋ）によるグレー階調パッチ６４と、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を混色したプロセスグレー階調パッチ６５のＬａｂデータの差を元に、Ｋ＝ＣＭＹとなるようにキャリブレーションルックアップテーブル４３３の補正を行う。

先に述べたように、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。ここでは、精度の高い補正を可能とするグレー階調パッチを用いた補正方法について説明したが、グレー以外の、イエロー、マゼンダ、シアンの２色もしくは３色を混合した混色の色度を測定することでも補正は可能である。

また、キャリブレーションルックアップテーブル４３３の他、カラーマッチングテーブル４３１や色分解テーブル４３２を修正することも可能である。

図６（ａ），（ｂ）は、本実施形態における、過去に検知した検知情報を用いてカラーセンサ特性を補正する方法を示すフローチャートであり、図７は、第１の実施形態のカラーセンサの補正方法におけるパッチパターンと検知情報の一例を示す図である。

図１、図３、図５〜図７及び図１２に基づいて本実施形態におけるカラーセンサの補正方法を説明する。

先ず、図５に示したような濃度又は色度制御用に作成したパッチパターン６０が形成された転写材１１をカラーセンサ４２の位置まで搬送する。

次に、図６（ａ）のフローチャートにおける、ステップＳ１１１でカラーセンサ４２はパッチパターン６０のＲＧＢ出力値を検知する。

上記検知後に排紙された転写材１１を、ステップＳ１１２においてユーザが給紙トレイに再給紙する。

ステップＳ１１３で、転写材１１上にステップＳ１１１においてカラーセンサ４２が検知したパッチパターン６０のＲＧＢ出力値を、図７に例示するような数値６１を検知情報として画像以外の部分に印字する。

このステップＳ１１３までで、検知情報の転写材１１上への記録及びステップＳ１１１でのパッチパターン６０のＲＧＢ出力値の各保存が完了する。

次に、既に検知する画像が印字され、その検知情報が記録された転写材を用いて、同一の画像形成装置で多数枚の印字を行って経時変化したセンサ特性の補正、若しくは、異なる画像形成装置におけるセンサ特性を補正する方法について、図６（ｂ）のフローチャートを参照して説明する。

カラー画像形成装置若しくはユーザからの要求により、ステップＳ１１４で、ステップＳ１１１時点でのカラーセンサ４２の出力特性に補正する動作を開始する。

ステップＳ１１５では、カラーセンサ４２が転写材１１上のパッチパターン６０のＲＧＢ出力値を検知する。ここで、転写材１１上のパッチパターン６０とは、過去にそのＲＧＢ出力値を検知したことがあり、その検知情報が転写材１１上に記録されているものである。

ステップＳ１１６では、ユーザがカラー画像形成装置の操作パネル４４から、ステップＳ１１３で記録された数値６１を入力する。

ステップＳ１１７では、画像処理部４３内のカラーセンサ制御部４３５は、ステップＳ１１６で読み込んだ数値６１と、ステップＳ１１５で検知したＲＧＢ出力値とを比較する。

ステップＳ１１８で、カラーセンサ制御部４３５は、ステップＳ１１７で比較した出力特性の差を求め、この差からカラーセンサ出力補正テーブルを作成し、カラーセンサ４２の出力特性を補正する。

この出力特性の補正方法について、図１２を参照して説明する。グラフの横軸、縦軸はそれぞれカラーセンサの入力と出力を表している。

ステップＳ１１６で読み込む、検知情報作成時におけるＲＧＢ出力特性が図１２（ａ）であり、入力a1に対し出力b1、入力a2に対し出力b2が得られた。ステップＳ１１５で新たに検知したＲＧＢ出力特性が図１２（ｂ）であり、入力a1に対し出力b1'、入力a2に対しb2'が得られた。

ステップＳ１１８では、画像処理部４３内のカラーセンサ制御部４３５は、検知情報作成時におけるＲＧＢ出力特性に対して、新たに検知したＲＧＢ出力特性と対称な図１２（ｃ）の一点鎖線のグラフに示すようなカラーセンサ出力補正テーブルを作成し、これらを掛け合わせることで入力a1に対し出力b1、入力a2に対し出力b2となるようにする。これによって、検知情報作成時と同じＲＧＢ出力特性が得られる。

以上、２つの制御ポイントa1、a2を用いた例を示したが、３つ以上の制御ポイントで補正しても良い。この場合制御ポイント間のデータは、直線補間やスプライン補間すればよい。

上述したカラーセンサの補正方法によれば、センサ出力特性補正用の基準を用いることなく、過去の検知情報と相対比較することによって、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やセンサの分光特性のバラツキや経時変化を補正でき、ユーザの必要とするカラーバランス制御を再現することが可能となる。
［第２の実施形態］
図８（ａ），（ｂ）は、本実施形態における、過去に検知した際の検知情報を用いてカラーセンサ特性を補正する方法を示すフローチャートであり、図９は、第２の実施形態のカラーセンサの補正方法におけるパッチパターンと検知情報の一例を示す図である。

第２の実施形態の画像形成装置は、バーコード等の自動認識記号を読み取る読取手段を備え、検知情報が自動認識記号で記録され、ユーザによる入力を必要とせず、画像形成装置によって検知情報を読み込めることを特徴とする。

図１、図８、及び図９を参照して第２の実施形態におけるカラーセンサの補正方法について説明する。

先ず、図８（ａ）のフローチャートを参照して、検知情報を自動認識記号で記録する方法について説明する。

ステップＳ２１１でカラーセンサ４２はパッチパターン６０のＲＧＢ出力値を検出する。

検知後に排紙された転写材１１を、ステップＳ２１２においてユーザが給紙トレイに再給紙する。

ステップＳ２１３で、ステップＳ２１１で得られたＲＧＢ出力値を自動認識記号６２に変換する処理を行う。

ステップＳ２１４で、転写材１１上に自動認識記号６２を画像以外の部分に印字する。ここで記号化された情報としては、画像形成装置が有する読取手段で読み取り可能であれば何でも良く、例えばバーコード等である。

このステップＳ２１４までで、検知情報の転写材１１上への記録及びステップＳ２１１でのパッチパターン６０のＲＧＢ出力値の保存が完了する。

次に、既に検知する画像が印字され、その検知情報が記録された転写材を用いて、同一の画像形成装置で印字を重ねて経時変化したセンサ特性の補正、若しくは、異なる画像形成装置のセンサ特性を補正する方法について図８（ｂ）のフローチャートを参照して説明する。

画像形成装置若しくはユーザの要求によって、ステップＳ２１５で、ステップＳ２１１時点でのカラーセンサ４２の出力特性に補正する処理を開始する。

ステップ２１６で、カラーセンサ４２が転写材１１上のパッチパターン６０のＲＧＢ出力値を検知する。ここで、転写材１１上のパッチパターン６０とは、過去にそのＲＧＢ出力値を検知したことがあり、その検知情報が転写材１１上に記録されているものである。

ステップＳ２１７で、画像形成装置は自動認識記号の読取手段によって自動認識記号６２を読み取る。

ステップＳ２１８で、ステップＳ２１７で読み込んだ自動認識記号６２をＲＧＢ出力値に変換する。

ステップＳ２１９で、画像処理部４３内のカラーセンサ制御部４３５は、ステップＳ２１８で読み込んだＲＧＢ出力値と、ステップＳ２１６でのＲＧＢ出力値を比較する。

ステップＳ２２０で、カラーセンサ制御部４３５は、ステップＳ２１９で比較した出力値の差を元に、カラーセンサ出力補正テーブルを作成し、カラーセンサ４２の出力特性を補正する。

第２の実施形態に特有の効果として、ユーザが検知情報を入力する必要がないということが挙げられる。

また、上述したフローでは自動認識記号６２を画像形成装置の読取手段が読み込むとしたが、自動認識記号を画像形成装置に接続された自動読取装置が読み込み、検知情報を画像形成装置に送る構成でも良い。この場合、画像形成装置に自動認識記号の読取手段を搭載する必要がないという効果がある。
［第３の実施形態］
図１０（ａ），（ｂ）は、第３の実施形態として、過去に検知した検知情報を用いてカラーセンサ特性を補正する方法を示すフローチャートである。図１１は、第３の実施形態のカラーセンサの補正方法におけるパッチパターンと検知情報の一例を示す図である。

第３の実施形態では、検知情報が外部記憶装置に保存された過去の検知情報を参照するための識別情報となっており、予め検知情報に対応する識別情報を記録しておくことで検知情報を記録するプロセスにおいて再給紙しないことを特徴とする。

図１、図１０、及び図１１を参照して、第３の実施形態におけるカラーセンサの補正方法について説明する。

先ず、図１０（ａ）のフローチャートを参照して、検知情報を記録する方法と検知した測定値を外部記憶装置に保存する方法について説明する。

ステップＳ３１１で、画像形成装置の画像形成手段は、パッチパターン６０以外の転写材１１上へ、識別情報６３を記録する。ここで、識別情報６３はパッチパターンを特定できれば何でも良く、例えば画像形成装置のシリアル番号と日付あるいはパターンを印字した累積番号等の組み合わせが良い。

ステップＳ３１２でカラーセンサ４２はパッチパターン６０のＲＧＢ出力値を検出する。

ステップＳ３１３で、画像形成装置はステップＳ３１２で検出したＲＧＢ出力値と識別情報６３を、画像形成装置と接続されたパーソナルコンピュータに送信し、パーソナルコンピュータはこのＲＧＢ出力値と識別情報６３を保存する。

このステップＳ３１３までで、検知情報の転写材１１上への記録及びステップＳ３１１でのパッチパターン６０のＲＧＢ出力値と識別情報６３の保存が完了する。

次に、既に検知する画像が印字され、その検知情報が保存された転写材を用いて、同一の画像形成装置で印字を重ねて経時変化したセンサ特性の補正、若しくは、異なる画像形成装置のセンサ特性を補正する方法について説明する。

画像形成装置若しくはユーザからの要求により、図１０（ｂ）のフローチャートのステップＳ３１４で、ステップＳ３１２時点でのカラーセンサ４２の出力特性に補正する処理を開始する。

ステップＳ３１５で、カラーセンサ４２が転写材１１上のパッチパターン６０のＲＧＢ出力値を検知する。ここで、転写材１１上のパッチパターン６０とは、過去にそのＲＧＢ出力値を検知したことがあり、その検知情報が外部記憶装置に保存されているものである。

ステップＳ３１６で、ユーザが画像形成装置と接続されたパーソナルコンピュータにステップＳ３１１で記録された識別情報６３を入力する。

ステップＳ３１７で、パーソナルコンピュータは識別情報６３によって特定されるＲＧＢ出力値を画像形成装置に送信する。

ステップＳ３１８で、画像処理部４３内のカラーセンサ制御部４３５は、ステップＳ３１７でパーソナルコンピュータから受信したＲＧＢ出力値と、ステップＳ３１５でのＲＧＢ出力値を比較する。

ステップＳ３１９で、カラーセンサ制御部４３５は、ステップＳ３１８で比較した出力値の差を求め、これらからカラーセンサ出力補正テーブルを作成し、カラーセンサ４２の出力特性を補正する。

第３の実施形態に特有の効果として、検知情報を記録するために再給紙する必要がないことが挙げられる。

また、ユーザが識別情報６３を入力する方法を説明したが、識別情報を第２の実施形態で述べた自動認識記号とすることも可能である。この場合、ユーザの入力を省略できるという効果がある。

以上、第１乃至第３の実施形態において、カラー画像形成装置での実施形態を説明したが、単色の画像形成装置においても同様の制御が可能である。

また、検知する画像には、センサ補正用に予め作成された標準カラーチャート及びそれに類するものを含むものとする。また、パッチパターン等の検知用画像以外の実際のユーザが用いる画像も含むものとする。この場合、使用する画像とその検知位置とが一定とならないため、検知情報には転写材上の検知した位置情報を含めることが必要である。

また、検知する画像はすでに作成されたものを給紙したものであっても、検知の直前に画像形成装置によって作成されたものであってもよいものとする。標準カラーチャート等は前者に含まれる。後者の検知画像を上記画像形成装置で作成する場合は、画像の定着後に続けて検知を行うことで、検知のために再給紙する必要がないという利点がある。

また、第１及び第２の実施形態において、検知後にユーザが再給紙する方法を用いて説明したが、画像形成装置内の搬送機構によって、裏面への記録が可能な場合、同一の転写材の裏面に記録する方法もある。この場合、ユーザが再給紙する手間を省略できるという利点がある。

また、検知情報を画像が形成された転写材と同一の転写材上に記録する方法を用いて説明したが、異なる転写材上に記録する方法もある。同一転写材面上に記録する場合には、１枚の転写材だけで画像とその検知情報を管理できるという利点があり、一方、異なる転写材に記録する場合は、裏面への記録を可能とする搬送機構を持たない場合でも、再給紙する手間が省けるという利点がある。

更に、本発明においては、検知する画像が印字された転写材の保存が非常に重要となる。転写材の変形や画像の汚れや褪色を発生させない、強い外光、高温高湿を避けた環境で保存することが望ましい。また、画像形成装置本体に保存場所を設ける場合は、給紙カセットやドアの内側などの紫外線や昇温を避けられる場所に、検知画像の保存場所を設けても良い。この場合、検知画像の紛失を防ぎ、センサの補正実行時に容易に取り出せるという利点がある。

本発明に係る実施形態のカラー画像形成装置の構成を示す図である。 本実施形態の画像形成装置による画像処理の一例を示すフローチャートである。 カラーセンサによる補正処理の一例を示すフローチャートである。 濃度及び色度検知センサ、カラーセンサの一例を示す図である。 パッチパターン６０が記録された転写材１１の一例を示す図である。 第１の実施形態のカラーセンサ補正方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態のカラーセンサ補正方法におけるパッチパターンと検知情報の一例を示す図である。 第２の実施形態のカラーセンサ補正方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態のカラーセンサ補正方法におけるパッチパターンと検知情報の一例を示す図である。 第３の実施形態のカラーセンサ補正方法を示すフローチャートである。 第３の実施形態のカラーセンサ補正方法におけるパッチパターンと検知情報の一例を示す図である。 カラーセンサの出力特性の補正方法を説明する図である。

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）
４３ プリンタコントローラ（画像処理部）
４３１ カラーマッチングテーブル
４３２ 色分解テーブル
４３３ キャリブレーションルックアップテーブル
４３４ ディザ等のハーフトーン処理
４３５ カラーセンサ制御部
４４ 操作パネル
４５ パーソナルコンピュータ
５１ 発光素子
５２ 受光素子
５３ 光学素子
５４ 発光素子（白色ＬＥＤ）
５５ ＲＧＢフィルタ
６０ パッチパターン
６１ 検知情報（数値）
６２ 検知情報（自動認識記号）
６３ 検知情報（識別情報）
６４ ブラックによるグレー階調パッチ
６５ ＹＭＣによるプロセスグレー階調パッチ

Claims (10)

1. 記録材に形成されたパッチパターンの濃度又は色を検知する検知手段と、
   前記検知手段により得られた検知情報と、過去に検知した同一のパッチパターンの検知情報とを比較する比較手段と、
   前記比較した結果を用いて前記検知手段の特性を補正する補正手段と、
   前記検知手段により得られた検知情報を用いて画像の形成を制御する画像形成手段とを備え、
   前記検知手段により得られた検知情報は、当該検知情報が得られたパッチパターンが形成された記録材と同一の記録材に記録され、
   前記記録材は、前記検知手段により当該記録材に形成されたパッチパターンの濃度又は色が検知された後、搬送手段によって前記画像形成手段に搬送されて当該検知により得られた検知情報が記録されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検知情報とは、前記検知手段により検知したパッチパターンの濃度又は色の測定値であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検知情報とは、前記検知手段により検知したパッチパターンの濃度又は色の測定値に対応する識別情報であって、前記画像形成装置若しくは当該画像形成装置に接続された外部記憶装置に保存されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記検知情報は、記録材に形成されたパッチパターン以外の部分に記録されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記過去に検知した同一のパッチパターンの検知情報は、画像形成装置若しくは画像形成装置と接続された外部入力装置から入力されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記記録材上に記録された検知情報を読み取る読取手段が内蔵若しくは外部接続されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記検知手段は前記読取手段を兼ねることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記検知手段により得られた検知情報と、前記過去に検知した同一のパッチパターンの検知情報との差から、前記検知手段が異常か否かを判定する判定手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
9. 記録材に形成されたパッチパターンの濃度又は色を検知する検知手段と、前記検知手段により得られた検知情報を用いて画像の形成を制御する画像形成手段とを備える画像形成装置の制御方法であって、
   前記検知手段により得られた検知情報と、過去に検知した同一のパッチパターンの検知情報とを比較する比較工程と、
   前記比較した結果を用いて前記検知手段の特性を補正する補正工程とを備え、
   前記検知手段により得られた検知情報は、当該検知情報が得られたパッチパターンが形成された記録材と同一の記録材に記録され、
   前記記録材は、前記検知手段により当該記録材に形成されたパッチパターンの濃度又は色が検知された後、搬送手段によって前記画像形成手段に搬送されて当該検知により得られた検知情報が記録されることを特徴とする方法。
10. 請求項９に記載の制御方法を、画像形成装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。

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