JP5537194B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数色のカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関する。

近年、カラープリンタやカラー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、更なる出力画像の高画質化が求められている。これに対し、次のような画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。即ち、記録材へトナー像のパッチを転写及び定着することで出力する。その後に記録材上の単色画像又はフルカラー画像のパッチに光を照射し、その反射光から色値（色情報）を取得する色値検知センサ（以下、カラーセンサという）を定着部の下流側に設置したカラー画像形成装置である。このカラー画像形成装置は、カラーセンサの出力に応じて、記録材上に形成されるトナー像の色味調整を行う。

特開２００３−０８４５３２号公報

記録材上に形成されたパッチの測色を行う場合、記録材とトナーの温度に依存して色情報の測色値が変化する現象がある。つまり、定着直後の加熱された状態の測色値と、室温に馴染んだ状態の測色値では値が異なってくる。この現象は蛍光物質（記録材に含まれる蛍光増白材など）の影響による変化や、非蛍光物質（トナーの成分）の影響による変化であり、サーモクロミズム現象と呼ばれている。このサーモクロミズム現象により、記録材上に出力されたパッチの測色を行った場合、記録材とトナーの温度に依存して測色値が変化する。また、パッチの色によっても異なった変化の挙動を示す。このため、高精度な測色を要求される場面において測色値に誤差が生じて問題となってくる。この様なサーモクロミズム現象による測定誤差を少なくするためには、定着により加熱された記録材を冷却すればよい。例えば、定着後の記録材を冷却するために、待機することが考えられる。ところが、記録材が十分冷却するまで停止して待っていると一回の測定に要する時間が長くなってしまう。言い換えれば、ユーザビリティーの低下を抑えつつ、且つサーモクロミズム現象による測定誤差をより低く抑えることが要望されている。

本発明の画像形成装置は、記録材に転写されたトナー像を加熱して定着する定着手段を含む画像形成装置であって、トナー像が定着された記録材の搬送方向を反転させるスイッチバック機構と、前記スイッチバック機構による搬送方向反転後の搬送経路上にある記録材に形成された複数の色のパッチに光を照射したときの反射光から前記複数の色のパッチの色情報を取得する測色手段と、を有し、記録材の第１の領域に形成されたパッチの所定の温度変化に対する前記色情報の変化量についての平均値が、記録材の第２の領域に形成されたパッチの所定の温度変化に対する前記色情報の変化量についての平均値よりも大きく、前記第１の領域は、記録材を搬送方向と直交する方向で２分割したときの前記定着手段通過時における先端側であり、前記第２の領域は後端側であることを特徴とする。

本発明によれば、パッチを転写材に形成し、スイッチバック手段で記録材を反転させた後に、パッチの色情報を検出する画像形成装置において、色毎のサーモクロミズム現象の影響の大小を加味した色順番でパッチを形成するようにした。これにより、ユーザビリティーの低下を抑えつつ、且つサーモクロミズム現象による測定誤差をより低く抑えることができる。

本実施例の画像形成装置の断面図である。 （ａ）はカラーセンサ８０の説明図、（ｂ）は電荷蓄積型センサ８４の説明図である 実施例１及び２における制御ユニットの機能を模式的に示したブロック図である。 （ａ）はシアンパッチのサーモクロミズム現象による分光反射率の変化を示す図、（ｂ）はレッドパッチのサーモクロミズム現象による分光反射率の変化を示す図、（ｃ）はグリーンパッチのサーモクロミズム現象による分光反射率の変化を示す図である。 （ａ）は代表的なパッチのサーモクロミズム現象による色差を示す図、（ｂ）は単位温度あたりの色差ΔＥの変化量をΔＥ/Δｔを示す図である。 （ａ）は実施例１における複数色のパッチ配列の概略図、（ｂ）はスイッチバック部における複数色のパッチを印刷した記録材の搬送を説明する図である。 実施例１における、（ａ）は記録材上のパッチの温度変化を表す図。（ｂ）はパッチの温度変化による色差を表す図である。 パッチ形成順番でのΔＥ／Δｔの変化を示す図である。 実施例２における、（ａ）は蛍光成分を含む記録材の分光反射率を表す図、（ｂ）は蛍光成分を含まない記録材の分光反射率を表す図である。 実施例２におけるパッチ配列の概略図である。 （ａ）は実施例３における制御ユニットの機能を模式的に示したブロック図、（ｂ）は測色値温度補正部１５のブロック図、（ｃ）は温度特性ＬＵＴ１５ａを示す図である。 実施例３における測色値補正フローチャートである。 実施例３における予測温度の誤差を説明する図である。 （ａ）は本実施例における予測温度の誤差の影響を示す図、（ｂ）は従来技術における予測温度の誤差の影響を示す図である。

以下、本発明の実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。

［実施例１］
＜本実施例の画像形成装置の構成例＞ 図１は本実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。本実施例においては、画像形成装置の一例として中間転写ベルトを採用したカラー画像形成装置を用いた。図１を用いて、本実施例に係る画像形成装置の構成及び画像形成動作を説明する。

まず、本実施例での画像形成プロセスを説明する。50Y、50M、50C、50Kは感光ドラム（感光体）で、夫々イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色のトナーを備えた各画像形成ステーションに設けられている。後述の制御部１２から送られた画像信号を基に夫々に対応したレーザスキャナ装置51Y、51M、51C、51Kから発せられたレーザ光により各感光ドラム50Y、50M、50C、50Kの表面は露光され潜像が形成される。さらに、感光ドラム上の潜像は夫々イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナーによって現像されトナー画像が形成される。画像を担持する像担持体である中間転写ベルト52で、各感光ドラム50Y、50M、50C、50Kで形成された各色毎のトナー画像が一次転写される。給紙カセット53に積載されている記録材Ｐは、給紙ローラ54により給紙され、フィード・リタードローラ対55、搬送ローラ対56により搬送され、駆動停止しているレジストローラ対57に搬送される。上記記録材Ｐは、レジストローラ対57により斜行が補正された後、所定のタイミングで二次転写部60へ搬送されて中間転写ベルト52上のトナー画像が転写される。次いで、二次転写部60の転写部材である二次転写ローラ60aと中間転写ベルト52により、記録材Ｐが搬送ガイド部材である搬送ガイド59に沿って定着部である定着器61に搬送されてトナー画像の定着（加熱及び加圧）が行なわれる。二次転写部60で記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト52上に残ったトナーは、クリーニング部材58によって掻きとられて中間転写ベルト52上から除去される。

次に自動両面印刷機構について説明する。記録材Ｐへの画像形成が片面のみと指定された場合、フラッパ64を制御手段及び駆動手段（図示せず）により実線で示す位置に動かす。これにより、定着器61を通過した記録材Ｐは、フラッパ64の左下側を通過し、排紙ローラ対65に搬送され排紙トレー66上に画像形成面を下にして排出積載される。一方、記録材Ｐの両方の面に画像を形成するように指定された場合、フラッパ64を制御手段及び駆動手段（図示せず）により破線で示す位置に動かす。搬送ローラ対70を記録材Ｐ後端が通過した後に反転ローラ対71を逆回転させて記録材Ｐのスイッチバックを行うことで搬送方向を前後反転させ、両面搬送経路72に導く。これにより記録材Ｐの最初にトナー像を定着し形成した面とは反対の面（逆の面）にもトナー像を形成可能になる。記録材Ｐは両面搬送ローラ対73、74、75を用いて再びレジストローラ対57へと搬送され、斜行が補正された後、所定のタイミングで二次転写部60へ搬送されて中間転写ベルト52上のトナー画像が記録材Ｐの裏面に転写される。次いで、二次転写部60の二次転写ローラ60aと中間転写ベルト52により、記録材Ｐが搬送ガイド59に沿って定着器61に搬送されて記録材Ｐの裏面へのトナー画像の定着が行なわれる。そして、排紙トレー66に搬送・排紙されることで両面印刷が完了する。

（カラーセンサ８０の説明） 本実施例で用いた画像形成装置は、複数色の色情報を取得するカラーセンサ８０を有している。本実施例におけるカラーセンサ８０の構成を図２の（ａ）に示す。カラーセンサ８０は、両面搬送経路７２近傍に設置され、スイッチバックした後の記録材Ｐに定着されたトナーパッチＴの色値を計測して取得する。尚、カラーセンサ８０の設定場所である搬送経路近傍とは、搬送経路に搬送されてくる記録材上のパッチの色をカラーセンサ８０が検知できる程度の距離だけ搬送経路から離れた位置を指す。図２の（ａ）に示すように、カラーセンサ８０は、光を照射する白色ＬＥＤ８１とコリメートレンズ８２、回折格子８３、電荷蓄積型センサ８４により構成される。尚、白色ＬＥＤ８１の発光領域は紫外域も含んでいる。カラーセンサ８０は、白色ＬＥＤ８１からの出力光を色値検知用のパッチＴが印刷された記録紙Ｐに対して斜め４５度より入射させる。色値検知用のパッチＴからの乱反射光は、コリメートレンズ８２によって並行光に変換され、回折格子８３の作用によって波長分散された後に、電荷蓄積型センサ８４に入る。電荷蓄積型センサ８４の受光部８５は、図２の（ｂ）に示すように、独立した受光素子がライン状に並んだ構成となっており、特定の波長区間毎にその受光強度を測定する構成となっている。カラーセンサ８０の波長分解能は、回折格子８３の特性や受光素子を並べる密度によって調整可能である。本実施例のカラーセンサ８０は、波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの光を１０ｎｍ毎に強度測定して分光反射率を測定できる。このようなカラーセンサで各波長の分光反射率を測定することで、分光反射率のプロファイルの変化から色差ΔＥを算出することが出来る。ここで、分光反射率のプロファイルとは、例えば後述する図４に示されるような、色や温度によって決まる分光反射率の分光反射分布のことを指す。

尚、分光反射率とは、理想的な白い面（完全拡散反射面）に光を照射したときの各波長の反射率を１としたときの、パッチにより反射される各波長の光の強度の割合（％）である。例えば、白色ＬＥＤに対向して設けられた白色基準板に対して白色ＬＥＤで光を照射したときの受光部８５での受光強度と、パッチに光を照射したときの受光部８５での受光強度の比に、白色基準板の分光反射率を乗算することで求められる。これら演算は演算部１３により行われる。また、ここでの測色値や色情報とは、カラーセンサ８０で出力した上記受光強度、及びそれから演算される各種色値も含むものとする。演算される各種色値には、例えば先に説明した分光反射率や、後述する三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚや、Ｌ＊ａ＊ｂ＊等が含まれる。よって、分光反射率の変化が、測色値（色情報）の変化に対応するとも言える。また、色値（色情報）を測色する測色手段としては、カラーセンサ８０及びその検出情報を取り込み演算を行う制御ユニット１０の双方が対応する。また、カラーセンサ８０内に更に簡易的なＣＰＵを設け、後述の制御ユニット１０による各種演算をかわりに実行させるようにしても良い。その場合はカラーセンサ８０単体で測色手段を構成できる。

以下、制御ユニット１０による、ΔＥ算出の過程について述べる。式（1）に示す様にカラーセンサ８０で求められたパッチの分光反射率Ｒ（λ）と、ある光源（環境光）の分光特性Ｐ（λ）と等色関数

の積の積分値からＸＹＺ表色系に基づく三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを算出することが出来る。

更に、式（２）に示す様に、Ｘ，Ｙ、ＺからＬ＊ａ＊ｂ＊を算出することができる。

また、例えば、分光反射率のプロファイルが変化することでＬ1＊ａ1＊ｂ1＊からＬ2＊ａ2＊ｂ2＊へと変化する場合、２つの色の色差をΔＥとした時、色差ΔＥは式（３）で算出することが出来る。

＜制御ユニットの説明＞ 続いて、カラーセンサ８０の検出結果を使った色制御方法について説明する。図３は、図１に示す画像形成装置の実施例１及び２の制御ユニット１０の機能を模式的に示したブロック図である。不図示のホストＰＣ等からＩＥＣ（国際電気標準会議）によって策定されたｓＲＧＢ規格に則ったＲＧＢデータを含む印刷画像信号が送信されると制御ユニット１０は入力されたデータを受信する。そして、制御ユニット１０により受信された印刷画像信号は制御ユニット１０内の画像処理部１１に送られる。画像処理部１１では、印刷画像信号の構造が解析され、印刷画像信号がビットマップ化される。次に、ビットマップ化された印刷画像信号は、同じく画像処理部１１によって、ＲＧＢデータからＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換される。なお、ＲＧＢやＣＭＹやＬ＊ａ＊ｂ＊の各表色系では、色の表現方法が異なり、夫々を第１表色系、第２表色系、第３表色系等と称呼できる。Ｌ＊ａ＊ｂ＊データは、変換テーブル１４に格納されている色変換ルックアップテーブル（色変換ＬＵＴ）１４ａを用いて色分解される。そして、本画像形成装置に最適化されたＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）データが生成される。このようにして生成されたＣＭＹＫデータは、画像形成装置に固有の濃度変動階調補正やハーフトーン処理が施された出力画像信号へと変換され、制御部１２へ送られる。尚、演算部１３は、色変換ＬＵＴ１４ａを、色制御時にカラーセンサ８０での検出結果に基づき設定する。

（サーモクロミズム現象の説明） さて、記録材Ｐに定着され形成されたトナーパッチＴについてであるが、トナーパッチＴの測色値は温度に依存して測色値が変動する。この現象は、サーモクロミズム現象と呼ばれている。サーモクロミズム現象は、蛍光物質（記録材に含まれる蛍光増白材など）の影響による変動と、非蛍光物質（トナーの成分）の影響による変動とに分離できる。蛍光物質による影響としては昇温に伴って波長ピーク強度が減少し、非蛍光物質による影響としては、昇温に伴ってプロファイルが長波長側にシフトする。更に、この現象は、測色する色により異なった挙動を示す。このように、サーモクロミズム現象によって、分光反射率のプロファイル（分光反射分布）が変動してくる。

別途の測色器を用い、恒温室内で温度を変えて検証したサーモクロミズム現象の一例を示す。記録材にはキヤノン製カラーレーザコピアペーパーを用いた。検証結果の代表例で、図４の（ａ）にシアン, 図４の（ｂ）にレッド,図４の（ｃ）にグリーンに関して温度３０℃、５０℃、７０℃における夫々の分光反射率の分光反射分布を示す。図４の（ａ）のシアンの分光反射率では、蛍光物質の影響で温度に依存して分光反射率ピークが変化している。図４の（ｂ）のレッドの分光反射率では、非蛍光物質の影響で温度に依存して波長域が変化（シフト）している。図４の（ｃ）のグリーンの分光反射率では、温度による変化が少ない。このように、温度の変化により分光反射率が変化した場合、式（１）、式（２）および式（３）で説明した通り色差ΔＥが生じる。

レッドパッチ、及び、グリーンパッチの３０℃以降の各測定温度との色差ΔＥの測定結果を図５の（ａ）に示す。各トナーパッチの温度を３０℃から７０℃まで上げた後、７０℃から３０℃まで下げ、この操作を３回連続行った。測色器の温度は変化させずトナーパッチ自体の温度を１０℃きざみで変化させた。分光反射率の温度による変化が大きいレッドパッチの色差ΔＥが大きく、分光反射率の温度による変化が小さいグリーンパッチの色差ΔＥが小さい。また、色差は温度に応じてほぼ線形的に変化し、可逆的であることを示している。更に、レッドパッチ、及び、グリーンパッチに加え同様の検証をマゼンタ, イエロー, ブルーのトナーパッチに関して行った。各トナーパッチについて、単位温度あたりの色差ΔＥの変化量をΔＥ/Δｔとし、３０℃と７０℃との色差から算出したΔＥ/Δｔの結果を図５の（ｂ）に示す。本検証においては、単位温度あたりの色差ΔＥの変化量をΔＥ/Δｔが大きい順から並べるとレッド、マゼンタ、シアン、イエロー、ブルー、グリーンの順である。

＜実施例１のパッチ配列とパッチ温度の説明＞ 本実施例１の特徴であるパッチ形成における複数色のパッチの配列について説明する。本実施例１では、サーモクロミズムの影響を考慮して、パッチの配列を行っている。記録材Ｐに形成される測色用パッチ８０個を、単位温度あたりの色差ΔＥの変化量ΔＥ/Δｔの温度変化率が大きい順に画像形成されるように配置することが望ましい。しかし、パッチの配列は厳密ではない。記録材を搬送方向に対して直交する方向に略中央で２分割した場合を想定する。この場合に、少なくとも、定着部通過時の搬送方向先端側の各パッチの単位温度あたりの色差ΔＥの変化量であるΔＥ/Δｔの平均値が、定着部通過時の搬送方向後端側の各パッチの単位温度あたりの色差ΔＥの変化量であるΔＥ/Δｔの平均値よりも大きくする。また、図８に示すように、記録材Ｐ上に形成される各パッチの上記ΔＥ/Δｔの変化について、形成順番での各パッチのΔＥ/Δｔの変化を一次近似した場合に、一次近似された一次関数は減少勾配を持つと、言い換えることもできる。ここでΔＥ／Δｔは、所定の温度変化（例えば温度上昇）に対して生じる色差（色情報の変化）とも言える。図８においては、図６に例示したパッチの形成色順とは異なる色順でパッチが形成されている。しかし、全体としては、ΔＥ／Δｔの大きなパッチから形成されていく傾向にあり、任意のパッチの形成順番の場合と比べ色差ΔＥを低く抑えることができる。

一例として、図６の（ａ）に、制御ユニット１０の指示のもと、図１で説明した画像形成プロセスにより記録材Ｐ上に形成された本実施例１のパッチの形成様子を示す。図６の（ａ）では、色変化の大きかったレッドパッチ、マゼンタパッチ、シアンパッチは、記録材Ｐにおける定着部通過時の搬送方向先端側に配置されている。レッドパッチと同程度のΔＥ/Δｔを示すレッドに近い色のパッチをレッド系パッチ群とし、レッドパッチの次に配置している。マゼンタパッチ、シアンパッチの次についても同様に各色系のパッチ群が配置されている。一方、色変化の小さかったグリーンパッチ、ブルーパッチ、イエローパッチは、定着部通過時の搬送方向後端側に配置されている。グリーンパッチと同程度のΔＥ/Δｔを示すグリーンに近い色のパッチをグリーン系パッチ群とし、グリーンパッチの手前に配置している。ブルーパッチ、イエローパッチの手前についても同様に各色系のパッチ群が配置されている。

続いて、カラーセンサ８０による色値の検知時のパッチの温度について説明する。図６の（ｂ）に、スイッチバック部における複数個のパッチを印刷した記録材Ｐを示す。スイッチバック動作における定着部通過時の搬送方向先端側にあるパッチをＡとし、定着部通過時の搬送方向後端端側にあるパッチをＢとする。パッチＡの移動距離を破線で示し、パッチＢの移動距離を実線で示した。スイッチバック機構を有する自動両面では定着部通過時の搬送方向後端側に印刷したパッチが先にカラーセンサ８０の測定位置に到達し、定着部通過時の搬送方向先端側に印刷したパッチは、後からカラーセンサ８０の測定位置に到達することとなる。各パッチのカラーセンサ８０の測定位置までの移動距離が異なることから、定着部通過時の搬送方向先端のパッチと定着部通過時の搬送方向後端のパッチとで時間差が発生する。

図７の（ａ）にパッチの温度変化の測定結果を示す。反転ローラ対７１直前でのパッチＡ及びパッチＢの温度と、カラーセンサ８０の測定位置での記録材先端のパッチ（定着部通過時の後端パッチＢ）、カラーセンサ８０の測定位置での記録材後端のパッチ（定着部通過時の先端パッチＡ）の温度を測定した。時間は、スイッチバック動作において記録材Ｐが一旦排紙される場合において、パッチＡ、パッチＢとも反転ローラ対７１直前位置に達した時を原点にとってある。また測定の記録材はＡ３サイズを縦に通紙している。尚、図７（ａ）のグラフの横軸の時間については、記録材Ｐの搬送速度が略一定であるので、記録材Ｐの画像形成装置内における移動距離にも対応する。図７の（ａ）においては、反転ローラ対７１直前での各パッチの温度は７０℃に対し、本実施例におけるカラーセンサ８０の測定位置での記録材先端のパッチ（定着部通過時の後端パッチＢ）の温度は５５℃であった。また、記録材後端のパッチ（定着部通過時の先端パッチＡ）の温度は４５℃であった。カラーセンサ８０の測定位置でのパッチＢとパッチＡの温度差は１０℃であった。即ち、定着部を通過してからカラーセンサ８０の測定位置に到達するまでの時間がパッチＡとパッチＢとでは異なる為、カラーセンサ８０で測色される時のパッチＡとパッチＢの温度も異なっていることがわかる。

＜実施例１の検証結果の説明＞ 次に、本実施例１の検証結果について説明する。図７の（ｂ）に、２５℃を基準とした場合の温度と色差ΔＥとの関係図を示す。かかる温度は、サーモクロミズムの温度依存性の大きかったレッドパッチと、最も温度依存性の小さかったグリーンパッチについて、その位置と関連している。即ち、反転ローラ対７１直前の温度、カラーセンサ８０の測定位置での先端温度（定着部通過時の搬送方向後端の温度）、及び、後端温度（定着部通過時の搬送方向先端の温度）に対応している。実線がグリーンパッチを示し、破線がレッドパッチを示している。図６の（ａ）のように、定着部通過時の記録材後端にグリーンパッチを配置することで、グリーンパッチの定着部からカラーセンサ８０の測定位置到達までの時間が短くなる。しかし、そもそもグリーンパッチはサーモクロミズムによる色値変動の影響がレッドパッチに対して小さい。ポイントａに示すように、室温とカラーセンサ８０の測定位置でのグリーンパッチの色差ΔＥは０.５となる。一方、図６の（ａ）のように、定着部通過時の記録材先端にレッドパッチを配置し、定着部からカラーセンサ８０の測定位置到達までの時間を長くし、室温との温度差を少なくする。よって、ポイントｂに示すように、室温とカラーセンサ８０の測定位置でのレッドパッチの色差ΔＥを２.０とすることができる。

一方、比較例としてパッチ配列を考慮しなかった場合について述べる。例えば図６の（ａ）に示した実施例１のパッチ配列を反転して配置させたものを考える。この場合には、色変化の小さかったグリーンパッチ、ブルーパッチ、イエローパッチは定着部通過時の搬送方向先端側に配置され、色変化の大きかったレッドパッチ、マゼンタパッチ、シアンパッチは定着部通過時の搬送方向後端側に配置されることになる。この時、記録材を搬送方向に対して略中央で２分割する。そうすると、定着部通過時の搬送方向先端側のパッチの単位温度あたりの色差ΔＥの変化量ΔＥ/Δｔの平均値が、定着部通過時の搬送方向後端側のパッチの単位温度あたりの色差ΔＥの変化量ΔＥ/Δｔの平均値よりも小さい。或いは、記録材上に形成される各パッチの単位温度変化に対して発生する色情報（ΔＥ／Δｔ）の変化について、パッチの形成順番で、その色情報誤差の変化を一次近似すると得られる一次関数は減少勾配を持つことになる。このような比較例では、サーモクロミズムの温度依存性の大きいレッドパッチが定着部通過時には記録材先端、即ちカラーセンサ８０の測定位置では記録材後端に配置されている。レッドパッチはサーモクロミズムによる色値変動の影響が大きい。よって、図７の（ｂ）のポイントｃに示すように、レッドパッチの室温とカラーセンサ８０の測定位置での色差ΔＥは３．０となってしまう。即ち、本実施例１では比較例に対してレッドパッチのサーモクロミズムによる色値変動の影響を、ΔＥで３.０から２.０することが可能であり１.０抑制することができる。

尚、本実施例ではカラーセンサ８０として、分光方式のセンサを用いているが、分光方式のセンサに限定されるものではない。サーモクロミズム現象による色差ΔＥが計測できるものであれば、ＲＧＢ方式等その他の方式のカラーセンサを用いても良い。

＜実施例１の効果＞ 以上、本実施例１に示すパッチ配列とすることでスイッチバック機構がある両面印刷機構内にカラーセンサ８０を有する画像形成装置において、ユーザビリティーの低下を抑えつつ、且つサーモクロミズム現象による色変化を抑制できる。そのため、色味の精度を向上することが可能となる。

［実施例２］
以下、本実施例２に係る画像形成装置について説明する。基本的な構成は実施例１と同様なので、同じ部分の説明は省略する。本実施例２の特徴は、記録材の種類に応じてパッチ配列を変更することにある。記録材には、蛍光成分を多く含むものや、あまり含まないものがある。蛍光成分を多く含む記録材と、蛍光成分を含まない記録材とで、分光反射率の温度依存性は異なる。尚、ここでの分光反射率の温度依存性とは、ある温度の温度変化（例えば上昇）に対して発生する色情報（ΔＥの情報）の変化がどれだけ大きいかであり、その変化が大きい場合は温度依存性が高いということになる。

図９の（ａ）は蛍光成分を多く含む記録材（インターナショナルペーパー製 ハンマーミルペーパー）、図９の（ｂ）は蛍光成分をあまり含まない記録材（三菱製紙製 特菱）の分光反射率の温度依存性を示す。実線が２５℃の時、破線が７０℃の時の分光反射率である。図９の（ａ）に示す通り、蛍光成分を多く含む記録材は短波長側で温度によりピーク値の大きさが変化している。一方、図９の（ｂ）に示す通り、蛍光成分をあまり含まない記録材は温度による分光反射率の変化はない。即ち、記録材の種類が蛍光成分を多く含むものと、そうでないものとでは測色される色情報の誤差が異なってくる。そこで、本実施例では、蛍光成分を多く含む記録材用のパッチ配列と、蛍光成分を含まないもしくは少ない記録材用のパッチ配列の夫々に対応している。即ち、制御ユニット１０の指示のもと記録材の蛍光成分の応じてパッチ配列を変える。これにより記録材の種類に適応してサーモクロミズム現象による色変化を抑制できる。次に、具体的にパッチ配列の変更について説明する。まず、蛍光成分を含まないもしくは少ない記録材に対応するパッチ配列は図６の（ａ）で示した実施例１と同じでパッチ配列である。一方、蛍光成分を多く含む記録材に対応するパッチ配列は図１０に示す。図１０では、蛍光成分による影響を受けやすいシアンパッチ、ブルーパッチを定着部通過時の先端側に配置している。

尚、実施例１と同様に、記録材を搬送方向に対して略中央で２分割した時に、定着部通過時の搬送方向先端側では、各パッチの次には各パッチ群を配置している。記録材を搬送方向に対して略中央で２分割した時に、定着部通過時の搬送方向後端側では、各パッチの手前に各パッチ群を配置している。また、定着部通過時の搬送方向先端側の各パッチのΔＥ/Δｔの平均値が、定着部通過時の搬送方向後端側の各パッチのΔＥ/Δｔの平均値よりも大きい点についても実施例１と同様である。また、形成順番での各パッチのΔＥ/Δｔの変化を一次近似した場合に、一次近似された一次関数は減少勾配を持つ点についても実施例１と同様である。

また本実施例２では、画像形成装置本体による記録材の蛍光成分の有無（大小）については、様々な判別方法が知られている。例えば、印刷時にユーザが記録材の種類を画像形成装置操作パネルやホストＰＣのユーザインターフェースを介して蛍光成分の有無（大小）に関する情報をユーザに指定させ、制御ユニット１０がそれを識別すれば良い。或いは、記録材の種類を印刷画像信号に蛍光成分の有無（大小）に関する情報を付加し、それを制御ユニット１０が識別しても良い。また、蛍光成分を検出可能なセンサを画像形成装置に取り付け、パッチ配列を適切なものに自動で切換えてもよい。或いは、記録材にその品番を示す識別子を埋め込み、それを判別できるセンサ、及び品番情報に蛍光成分の有無の情報対応付けたテーブルを画像形成装置に設け、判別した記録材の品番から蛍光成分の有無を判定し切換えても良い。

＜実施例２の効果＞ 上記構成とすることで、実施例１の効果に加えて記録材種類の違いによる測色値の誤差を軽減できる。記録材の特性が変わったとしても、その記録材の種類の変化に適応して、実施例１で説明したようにΔＥ/Δｔの平均値が大きな色のパッチの測色誤差を低減させることができる。

［実施例３］
以下、本実施例３に係る画像形成装置について説明する。図１１の（ａ）は、図１に示した画像形成装置の制御ユニット１０の実施例３における機能を模式的に示したブロック図である。本実施例３においては、実施例１、２の構成に測色値温度補正部１５を追加した構成とし、測色された色情報を測色時の色パッチ温度に応じて所望の対象温度における色情報に補正している。そして、このようにして補正された色情報をもとに、色変換ＬＵＴ生成部１６（演算部１３）により色変換ＬＵＴ１４ａの更新を行うものである。尚、本実施例３での画像形成プロセスは実施例１と同じなので説明を省略する。本実施例３では、演算部１３内が、パッチデータに従い、測色値温度補正部１５の温度特性ＬＵＴ１５ａを参照して得た補正係数を得る。そして、演算部１３は得られた補正係数に基づきパッチ測色値の補正を行う。ここで、パッチデータとは、ＣＭＹＫの濃度をどのように組み合わせてパッチが作成されているかを示すデータである。制御ユニット１０によりそれが解析される。図１１の（ｃ）では、１００％の濃度を１と記しており、例えばレッドのパッチの場合には、シアンを０％、マゼンタ及びイエローを１００％、ブラックを０％で画像形成することで作成されていることが示されている。

図１１の（ｂ）は、測色値温度補正部１５の構成を表す図である。予め用意していた温度特性ＬＵＴ１５ａと、パッチデータ２１から、単位温度あたりの変化量ΔL*'，Δa*'，Δb*'を決定する。そして、パッチの予測温度t1 と、所望の対象温度t2 と、カラーセンサ８０で計測した結果得られたパッチの測色値L*，a*，b*（２２）から、次に示す式（４）、式（５）、式（６）により所望の対象温度t2での測色値L*"，a*"，b*"（２３）を演算する。

L*"＝ L*+（ｔ2−ｔ1）ΔL*' （４）
a*"＝ a*+（ｔ2−ｔ1）Δa*' （５）
b*"＝ b*+（ｔ2−ｔ1）Δb*' （６）
本実施例３では、予めターゲットとなる記録材に印刷した色パッチデータ（ＣＭＹＫ濃度値）毎に色情報の温度変化特性を記憶した、上出の温度特性ＬＵＴ１５ａを備えている。図１１の（ｃ）に温度特性ＬＵＴ１５ａの一例を示す。本実施例３では、温度変化によるＬ＊，ａ＊，ｂ＊の変動を線形近似し、パッチデータ毎に単位温度あたりの色値変化量ΔL*'，Δa*'，Δb*'を記録したテーブルとなっている。このΔL*'，Δa*'，Δb*'は、式（４）乃至（６）で説明したように補正係数（演算係数）となる。このような温度特性ＬＵＴ１５ａを、測色値温度補正部１５に保持しておく。尚、図１１の（ｃ）には例として１００％と０％しか示されていないが、ハーフトーンのパッチデータを記憶し、それに対してΔL*'，Δa*'，Δb*'の値をテーブルに保持させても良い。

＜実施例３の補正方法の説明＞ 本実施例３における色制御方法について説明する。本実施例の画像形成装置での測色値補正フローについて、図１２の測色値補正の手順を示すフローチャートを参照して説明する。S111にて、画像形成装置の制御ユニット１０の指示のもと図１で説明した画像形成プロセスにより記録材Ｐ上にパッチを印刷する。次に、S112にて、制御ユニット１０は、定着器６１を通過し自動両面印刷機構の反転ローラ対７１でスイッチバックされた後のパッチの温度を予測する。予測方法としては、例えば、パッチが記録材Ｐ上に形成されてからの経過時間で予測する。次に、S113では、制御ユニット１０は、ステップS112で温度が予測されたパッチをカラーセンサ８０で測色する。次に、S114で、制御ユニット１０は、演算部１３内の測色値温度補正部１５によって、予測された温度と、パッチデータから温度特性ＬＵＴ１５ａを参照して得られた補正係数（演算係数）と、に基づきパッチ測色値の補正を行う。次に、S115では、制御ユニット１０は、演算部１３内の色変換ＬＵＴ生成部１６によって、色変換ＬＵＴ１４ａを更新する色変換情報作成を行う。次に、S116で、制御ユニット１０（演算部１３）は、作成された色変換情報で色変換ＬＵＴ１４ａの更新を行う。

以上の説明した測色値補正フローにより、測色値の補正をすることが出来る。尚、どのようなパッチ配列で記録材Ｐ上にパッチを形成するかについては、実施例１及び２と同様とするので、ここでの詳しい説明は省略する。

＜実施例３におけるパッチ配列の効果＞ 実施例３における温度予測を使った測色値の補正において、図６の（ａ）及び図１０に示すパッチ配列順による更なる効果について説明する。

（温度予測による問題点） 図１３は、予測した温度と実際の温度との誤差の時間経過による変化を示した図である。予測した温度と実際の温度との誤差の要因としては、例えば定着温度の影響、記録材の影響（厚みなど）の振れなどがある。かかる定着時の予測した温度と実際の温度との誤差は、時間経過と共に指数的に減少してやがて室温に近付くにしたがってゼロ（定着時の予測した温度と実際の温度との一致）となる。スイッチバック機構を有する画像形成装置では、図１３に示すように、定着時後端部（測色時先端部）のパッチａの定着から測色までの時間経過は短く、定着時先端部（測色時後端部）のパッチｂの定着から測色までの時間経過は長くなる。従って、パッチａの測色時の予測した温度と実際の温度との誤差はまだ大きく、パッチｂの測色時の予測した温度と実際の温度との誤差は小さくなる。

（温度予測誤差の影響） 図１４にかかる温度予測誤差の算出されるΔＥの誤差への影響を示した。図１４の（ａ）は本実施例におけるパッチ配列（図６（ａ）や図１０）における影響を示し、図１４の（ｂ）は比較例のパッチ配列（例えば、図６（ａ）や図１０の配列を逆にした場合）における影響を示す。図１４の（ａ）のように、本実施例のパッチ配列では、温度依存性の大きな色（レッドなど、図５（ｂ）参照）を定着時先端部（測色時後端部）に配するため、予測温度と実際温度との誤差は小さくなるためΔＥへの影響を小さく抑えることが出来る。また、温度依存性の小さな色（グリーンなど、図５（ｂ）参照）は定着時後端部（測色時先端部）に配しても、予測温度と実際温度との比較的大きな誤差のΔＥへの影響は小さい。一方、図１４の（ｂ）のように、逆のパッチ配列では、温度依存性の大きな色（レッドなど、図５（ｂ）参照）を定着時後端部（測色時先端部）に配するため、予測温度と実際温度との誤差がまだ大きくΔＥへの影響が大きくなる。また、温度依存性の小さな色（グリーンなど、図５（ｂ）参照）は定着時先端部（測色時後端部）に配しても、予測温度と実際温度と誤差のΔＥへの影響を抑える効果は得られない。

＜実施例３の効果＞ 以上説明した本実施例の方法で、測色データから色変換ＬＵＴ１４ａを設定し書換え、変更後の色変換ＬＵＴ１４ａにより画像データを出力することで、リファレンス色に対してΔＥを小さくすることが出来る。即ち、本実施例に示すパッチ配列とすることで、スイッチバック機構がある両面印刷機構内にカラーセンサ８０を有する画像形成装置において、サーモクロミズム現象による色値の変化の影響を抑制した。具体的には、（ｔ2−ｔ1）ΔL*'、（ｔ2−ｔ1）Δa*'、（ｔ2−ｔ1）Δb*'の値を全体として小さくし、測色値の補正精度低下を抑えることが出来る。そのため、色変換ＬＵＴを用いた制御の精度を向上することが可能となった。

［その他の実施例］ なお、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。例えば、スキャナ、プリンタ、ＰＣ、複写機、複合機及びファクシミリ装置の如くである。また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (11)

1. 記録材に転写されたトナー像を加熱して定着する定着手段を含む画像形成装置であって、
   トナー像が定着された記録材の搬送方向を反転させるスイッチバック機構と、
   前記スイッチバック機構による搬送方向反転後の搬送経路上にある記録材に形成された複数の色のパッチに光を照射したときの反射光から前記複数の色のパッチの色情報を取得する測色手段と、
   を有し、
   記録材の第１の領域に形成されたパッチの所定の温度変化に対する前記色情報の変化量についての平均値が、記録材の第２の領域に形成されたパッチの所定の温度変化に対する前記色情報の変化量についての平均値よりも大きく、
   前記第１の領域は、記録材を搬送方向と直交する方向で２分割したときの前記定着手段通過時における先端側であり、前記第２の領域は後端側であることを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 記録材に転写されたトナー像を加熱して定着する定着手段を含む画像形成装置であって、
   トナー像が定着された記録材の搬送方向を反転させるスイッチバック機構と、
   前記スイッチバック機構による搬送方向反転後の搬送経路上にある記録材に形成された複数の色のパッチに光を照射したときの反射光から前記複数の色のパッチの色情報を取得する測色手段と、
   を有し、
   記録材上に形成される各パッチの所定の温度変化に対する色情報の変化量を形成順番で一次関数により近似した場合に、前記一次関数の勾配は、減少するものであることを特徴とするカラー画像形成装置。
3. 記録材に転写されたトナー像を加熱して定着する定着手段を含む画像形成装置であって、
   トナー像が定着された記録材の搬送方向を反転させるスイッチバック機構と、
   前記スイッチバック機構による搬送方向反転後の搬送経路上にある記録材に形成された複数の色のパッチに光を照射したときの反射光を分光した光から前記複数の色のパッチの色情報を取得する測色手段と、
   を有し、
   前記複数の色のパッチは、第１のパッチと前記第１のパッチより所定の温度変化に対する色情報の変化量が小さい第２のパッチとを含み、前記測色手段により前記第２のパッチが測色された後、前記第１のパッチが測色されることを特徴とするカラー画像形成装置。
4. 記録材に転写されたトナー像を加熱して定着する定着手段を含む画像形成装置であって、
   トナー像が定着された記録材の搬送方向を反転させるスイッチバック機構と、
   前記スイッチバック機構による搬送方向反転後の搬送経路上にある記録材に形成された複数の色のパッチに光を照射したときの反射光を分光した光から前記複数の色のパッチの色情報を取得する測色手段と、
   を有し、
   前記複数の色のパッチは、第１のパッチと前記第１のパッチより所定の温度変化に対する色情報の変化量が小さい第２のパッチとを含み、前記定着手段により前記第１のパッチが定着された後、前記第２のパッチが定着されることを特徴とするカラー画像形成装置。
5. 記録材に転写されたトナー像を加熱して定着する定着手段を含む画像形成装置であって、
   トナー像が定着された記録材の搬送方向を反転させるスイッチバック機構と、
   前記スイッチバック機構による搬送方向反転後の搬送経路上にある記録材に形成された複数の色のパッチに光を照射したときの反射光から前記複数の色のパッチの色情報を取得する測色手段と、
   を有し、
   記録材の第１の領域に形成されたパッチの所定の温度変化に対する前記色情報の変化量についての平均値が、記録材の第２の領域に形成されたパッチの所定の温度変化に対する前記色情報の変化量についての平均値よりも大きく、
   前記測色手段により前記第２の領域に形成されたパッチが測色された後、前記第１の領域に形成されたパッチが測色されることを特徴とするカラー画像形成装置。
6. 前記パッチは、前記温度変化に対する色情報の変化量が大きい順に前記記録材上に形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
7. 前記色情報の変化量は、分光反射率の変化に対応し、分光反射率の変化はピーク強度の変化及び波長域のシフトを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
8. 前記パッチの配列は、前記記録材の種類に応じて変更されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
9. 前記測色手段による各パッチの測色時の温度を予測し、前記予測した温度に基づき前記測色手段が取得した前記色情報を補正する補正手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
10. 前記測色手段が取得した色情報に基づき、入力された画像データを第１表色系から第２表色系に変換する画像処理手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
11. 前記測色手段は、カラー画像形成装置から排出される前の記録材に形成された複数の色のパッチを測色することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。

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