JP5901256B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、測色機能を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置の画像品質（以下画質と呼ぶ）には、粒状性、面内一様性、文字品位、色再現性（色安定性を含む）などがある。多色画像形成装置が普及した今日においては、最も重要な画質は色再現性であると言われることもある。

人間は経験に基づいた期待する色（特に人肌、青空、金属など）についての記憶があり、その許容範囲を超えると違和感を覚えてしまう。これらの色は記憶色と呼ばれ、写真などを出力する際にその再現性を問われることが多くなった。

写真画像に限らず、文書画像においても、モニタとの色の差に違和感を覚えてしまうオフィスユーザ層、ＣＧ画像の色再現性を追求するグラフィックアーツユーザ層など、画像形成装置に対する色再現性（安定性を含む）の要求度が増している。

そこで、ユーザの色再現性の要求を満たすべく、記録紙の搬送経路に設けられたカラーセンサによって、記録紙上に形成された測定用画像（パッチ画像）を読み取る画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この画像形成装置は、測定用画像をトナーで記録紙に形成し、カラーセンサによる測定用画像の読取結果に基づいて、露光量や現像バイアスなどのプロセス条件にフィードバックをかけることで、一定の濃度、階調性、色味を再現することが可能になる。

特開２００４−０８６０１３号公報

しかしながら、特許文献１の発明では、定着装置の近傍の搬送経路にカラーセンサが配置されているため、測定対象である測定用画像の色度が温度によって変化するという「サーモクロミズム」という現象が問題になる。これは、トナーやインク等の色材を形成する分子構造が、「熱」によって変化する等によって引き起こされる現象である。

ここで、画像形成装置の内部で測定用画像を測色するためには、色材が記録紙に載せられた後で且つ混色が完了した状態である必要がある。色材にインクを用いる画像形成装置においては乾燥装置によって加熱乾燥した後で測色する必要がある。色材にトナーを用いる画像形成装置では定着装置によってトナーを加熱溶融して混色した後で測色する必要がある。したがって、カラーセンサは乾燥装置や定着装置よりも記録紙の搬送方向で下流側に配置される必要がある。

一方で、画像形成装置をコンパクトに構成するためには乾燥装置や定着装置からカラーセンサまでの搬送経路の長さは必要最小限にとどめられる必要がある。よって乾燥装置や定着装置によって加熱された記録紙および色材は、常温まで冷却されることなく、カラーセンサへと搬送されてしまう。また、記録紙の搬送ガイド等、画像形成装置内部の部材や内部の雰囲気の昇温によっても記録紙の温度は常温よりも高温になってしまう。

このように、内部にカラーセンサを備えた画像形成装置では、サーモクロミズムの影響を受けて通常環境下（常温環境下）における色度とは異なる測色結果が得られてしまうことがある。

そこで、本発明は、サーモクロミズムの影響により色度が変動してしまった場合であっても、測定用画像の色度を精度良く補正することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、色材によって記録紙に測定用画像を形成する像形成手段と、前記測定用画像を加熱して前記記録紙に定着させる定着手段と、前記記録紙の搬送方向において前記定着手段よりも下流で前記記録紙に定着された前記測定用画像を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて前記測定用画像の濃度に関する第１データを生成する第１生成手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて前記測定用画像の明度と色度とに関する第２データを生成する第２生成手段と、前記第２生成手段により生成された前記第２データを、前記測定手段が前記記録紙上の前記測定用画像を測定する際の前記記録紙の温度による影響を低減するように補正する補正手段と、を有し、前記第１生成手段により生成された前記第１データは、前記測定手段が前記記録紙上の前記測定用画像を測定する際の前記記録紙の温度による影響を低減するような補正が行わないことを特徴とする。

本発明によれば、サーモクロミズムの影響により色度が変動してしまった場合であっても、測定用画像の色度を精度良く補正することができる。

画像形成装置１００の構造を示す断面図である。 カラーセンサ２００の構造を示す図である。 画像形成装置１００のシステム構成を示すブロック図である。 カラーマネージメント環境の概略図である。 色材毎の色度変化の傾向を示す図である。 色材毎の濃度変化の傾向を示す図である。 カラーセンサ２００でマゼンタのパッチ画像を測色したときの、各温度における分光反射率データである。 濃度演算処理に使用するフィルタ感度特性を示す図である。 画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。 最大濃度調整の動作を示すフローチャートである。 階調調整の動作を示すフローチャートである。 多次色補正処理の動作を示すフローチャートである。 ダイレクトマッピングによる変換テーブルを説明するための図である。

（画像形成装置）
本実施形態では電子写真方式のレーザビームプリンタを用いて上記課題の解決方法を説明する。ここでは、一例として、画像形成方式として電子写真方式を採用する。しかし、本発明は、インクジェット方式や昇華方式にも適用できる。これは、本発明が、測定対象物の色度が温度によって変化するというサーモクロミズム現象が発生しうる画像形成装置において有効な発明だからである。なお、インクジェット方式では、インクを吐出して記録紙に画像を形成する画像形成手段やインクを乾燥させる定着手段（乾燥手段）が使用される。

図１は、画像形成装置１００の構造を示す断面図である。画像形成装置１００は、筐体１０１を備える。筐体１０１には、エンジン部を構成するための各機構と、制御ボード収納部１０４とが設けられている。制御ボード収納部１０４には、各機構による各印刷プロセス処理（例えば、給紙処理など）に関する制御を行なうエンジン制御部１０２と、プリンタコントローラ１０３が収納されている。

図１が示すように、エンジン部にはＹＭＣＫに対応した４つのステーション１２０、１２１、１２２、１２４が設けられている。ステーション１２０、１２１、１２２、１２４は、トナーを記録紙１１０に転写して画像を形成する像形成手段である。ここで、ＹＭＣＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの略称である。各ステーションは、ほぼ共通の部品により構成されている。感光ドラム１０５は、像担持体の一種であり、一次帯電器１１１により一様の表面電位に帯電する。感光ドラム１０５は、レーザ１０８が出力するレーザ光によって、潜像が形成される。現像器１１２は、色材（トナー）を用いて潜像を現像してトナー像を形成する。トナー像（可視像）は、中間転写体１０６上に転写される。中間転写体１０６上に形成された可視像は、収納庫１１３から搬送されてきた記録紙１１０に対して、転写ローラ１１４により転写される。

本実施形態の定着処理機構は、記録紙１１０に転写されたトナー像を加熱および加圧して記録紙１１０に定着させる第一定着器１５０および第二定着器１６０を有している。第一定着器１５０には、記録紙１１０に熱を加えるための定着ローラ１５１、記録紙１１０を定着ローラ１５１に圧接させるための加圧ベルト１５２、定着完了を検知する第一定着後センサ１５３を含む。これらローラは中空ローラであり、内部にそれぞれヒータを有している。

第二定着器１６０は、第一定着器１５０よりも記録紙１１０の搬送方向で下流に配置されている。第二定着器１６０は、第一定着器１５０により定着した記録紙１１０上のトナー像に対してグロス（光沢）を付与したり、定着性を確保したりする。第二定着器１６０も、第一定着器１５０と同様に定着ローラ１６１、加圧ローラ１６２、第二定着後センサ１６３を有している。記録紙１１０の種類によっては第二定着器１６０を通す必要がない。この場合、エネルギー消費量低減の目的で第二定着器１６０を経由せずに記録紙１１０は搬送経路１３０を通過する。

例えば、記録紙１１０上の画像にグロスを多く付加する設定がされた場合や、記録紙１１０が厚紙のように定着に多くの熱量を必要とする場合は、第一定着器１５０を通過した記録紙１１０は、第二定着器１６０にも搬送される。一方、記録紙１１０が普通紙や薄紙の場合であって、グロスを多く付加する設定がされていない場合は、記録紙１１０は、第二定着器１６０を迂回する搬送経路１３０を搬送される。第二定着器１６０に記録紙１１０を搬送するか、第二定着器１６０を迂回して記録紙１１０を搬送するかは、フラッパ１３１の切り替えにより制御される。

搬送経路切り替えフラッパ１３２は、記録紙１１０を搬送経路１３５へと誘導するか、外部への搬送経路１３９に誘導する誘導部材である。記録紙１１０の搬送方向において第二定着器１６０よりも下流には、記録紙１１０上の測定用画像（以下、パッチ画像と称す）を検知するカラーセンサ２００及び温度センサ２０８が配置されている。カラーセンサ２００は、記録紙１１０の搬送方向に直交する方向に４つ並べて配置されており、４列のパッチ画像を検知できる。操作部１８０からの指示により色検出が指示されると、エンジン制御部１０２は濃度調整、階調調整、多次色調整などを実行する。温度検出手段としての温度センサ２０８は、記録紙１１０の温度を検出するためのセンサである。

搬送経路１３５には、反転センサ１３７が設けられている。カラーセンサ２００で測色された記録紙１１０の先端は、反転センサ１３７を通過し、反転部１３６へ搬送される。反転センサ１３７が記録紙１１０の後端を検出すると、記録紙１１０の搬送方向が切り替えられる。搬送経路切り替えフラッパ１３３は、記録紙１１０を両面画像形成用の搬送経路１３８へと誘導するか、搬送経路１３５に誘導する誘導部材である。搬送経路切り替えフラッパ１３４は、記録紙１１０を外部への搬送経路１３９に誘導する誘導部材である。搬送経路１３９を搬送された記録紙１１０は、画像形成装置１００の外部へと排出される。

（カラーセンサ）
図２は、カラーセンサ２００の構造を示す図である。カラーセンサ２００の内部には、白色ＬＥＤ２０１、回折格子２０２、ラインセンサ２０３、演算部２０４、及びメモリ２０５が設けられている。白色ＬＥＤ２０１は、記録紙１１０上のパッチ画像２２０に光を照射する発光素子である。回折格子２０２はパッチ画像２２０から反射した光を波長ごとに分光する。ラインセンサ２０３は、回折格子２０２により波長ごとに分解された光を検出するｎ個の受光素子を備えた光検出素子である。演算部２０４は、ラインセンサ２０３により検出された各画素の光強度値から各種の演算を行う。

メモリ２０５は、演算部２０４が使用する各種のデータを保存する。演算部２０４は、例えば、光強度値から分光演算する分光演算部やＬａｂ値を演算するＬａｂ演算部などを有する。また、白色ＬＥＤ２０１から照射された光を記録紙１１０上のパッチ画像２２０に集光したり、パッチ画像２２０から反射した光を回折格子２０２に集光したりするレンズ２０６がさらに設けられてもよい。

図３は、画像形成装置１００のシステム構成を示すブロック図である。この図を用いて、最大濃度調整、階調調整、及び多次色補正処理について説明する。

（最大濃度調整）
まず、プリンタコントローラ１０３は、最大濃度調整に用いるテストチャートを出力するよう、エンジン制御部１０２に指示を出す。このとき、予め設定された又は前回の最大濃度調整時において設定された帯電電位、露光強度、及び現像バイアスで、記録紙１１０に最大濃度調整用のパッチ画像が形成される。最大濃度調整用のパッチ画像は、ＣＭＹＫの色毎に形成される。その後、エンジン制御部１０２は、カラーセンサ制御部３０２に対してパッチ画像の測色の指示を出す。

カラーセンサ２００にてパッチ画像の測色が行われると、測色された結果は、分光反射率データとして濃度変換部３２４に送られる。濃度変換部３２４は、分光反射率データをＣＭＹＫの濃度データに変換し、変換した濃度データを最大濃度補正部３２０に送る。

最大濃度補正部３２０は、出力される画像の最大濃度が所望の値となるように、帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を算出し、算出した補正量をエンジン制御部１０２へと送信する。エンジン制御部１０２は、次回以降の画像形成動作に、送信された帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を用いる。以上の動作によって、出力される画像の最大濃度が調整される。

（階調調整）
最大濃度調整の処理が終わると、プリンタコントローラ１０３は、記録紙１１０上に１６階調のパッチ画像を形成するようにエンジン制御部１０２に指示を出す。なお、１６階調のパッチ画像の画像信号としては、例えば００Ｈ、１０Ｈ、２０Ｈ、３０Ｈ、４０Ｈ、５０Ｈ、６０Ｈ、７０Ｈ、８０Ｈ、９０Ｈ、Ａ０Ｈ、Ｂ０Ｈ、Ｃ０Ｈ、Ｄ０Ｈ、Ｅ０Ｈ、ＦＦＨとすればよい。

このとき、最大濃度調整で算出された帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を用いて、記録紙１１０に１６階調のパッチ画像が形成される。１６階調のパッチ画像は、ＣＭＹＫの色毎に形成される。記録紙１１０に１６階調のパッチ画像が形成されると、エンジン制御部１０２は、カラーセンサ制御部３０２に対してパッチ画像の測色の指示を出す。

カラーセンサ２００にてパッチ画像の測色が行われると、測色された結果は、分光反射率データとして濃度変換部３２４に送られる。濃度変換部３２４は、分光反射率データをＣＭＹＫの濃度データに変換し、変換した濃度データを濃度階調補正部３２１に送る。濃度階調補正部３２１は、所望の階調性が得られるように露光量の補正量を算出する。そして、ＬＵＴ作成部３２２は単色階調ＬＵＴを作成し、各色ＣＭＹＫの信号値としてＬＵＴ部３２３へ送る。

（プロファイル）
多次色補正処理を行うにあたり、画像形成装置１００は、多次色を含むパッチ画像の検出結果からプロファイルを作成し、そのプロファイルを用いて入力画像を変換して出力画像を形成する。

ここで、多次色を含むパッチ画像は、ＣＭＹＫの４色それぞれについて網点面積率を３段階（０％、５０％、１００％）に変化させ、色毎の網点面積率の全ての組み合わせのパッチ画像を形成する。つまり、パッチ画像の網点面積率を（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）で表すと、１番目（０％、０％、０％、０％）、２番目（５０％、０％、０％、０％）、３番目（５０％、５０％、０％、０％）・・・８１番目（１００％、１００％、１００％、１００％）となる。このように、全部で８１パターン（３の４乗）のパッチ画像が形成される。

優れた色再現性を実現するプロファイルとして、ここでは近年市場で受け入れられているＩＣＣプロファイルを用いることとする。ただし、本発明は、ＩＣＣプロファイルでなければ適用できない発明ではない。本発明は、Ａｄｏｂｅ社が提唱したＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔのレベル２から採用されているＣＲＤ（Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ）やＰｈｏｔｏｓｈｏｐ内の色分解テーブルなどにも適用できる。

カスタマエンジニアによる部品交換時や、カラーマッチング精度が要求されるジョブの前、さらには、デザイン構想段階などで最終出力物の色味が知りたい時などに、ユーザは操作部１８０を操作してカラープロファイルの作成処理を指示する。

プロファイルの作成処理は、プリンタコントローラ１０３において行われる。プリンタコントローラ１０３はＣＰＵを有し、後述するフローチャートを実行するためのプログラムを記憶部３５０から読み出して実行する。なお、図３では、プリンタコントローラ１０３により行われる処理を分かり易くするために、プリンタコントローラ１０３内をブロックで表現している。

操作部１８０がプロファイル作成指示を受け付けると、プロファイル作成部３０１は、ＩＳＯ１２６４２テストフォームであるＣＭＹＫカラーチャート２１０を、プロファイルを介さずにエンジン制御部１０２に出力する。プロファイル作成部３０１は、カラーセンサ制御部３０２に測色指示を送る。エンジン制御部１０２は、画像形成装置１００を制御して帯電、露光、現像、転写、定着といったプロセスを実行させる。これにより、記録紙１１０にはＩＳＯ１２６４２テストフォームが形成される。

カラーセンサ制御部３０２はカラーセンサ２００を制御して、ＩＳＯ１２６４２テストフォームを測色させる。カラーセンサ２００は、測色結果である分光反射率データをプリンタコントローラ１０３のＬａｂ演算部３０３に出力する。Ｌａｂ演算部３０３は、分光反射率データをＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換して、Ｌａｂ温度補正部３２５に出力する。Ｌａｂ温度補正部３２５は、Ｌａｂ演算部３０３から受け取ったＬ＊ａ＊ｂ＊データを温度センサ２０８の検出結果に応じて補正し、補正されたＬ＊ａ＊ｂ＊データをプロファイル作成部３０１に出力する。なお、Ｌａｂ演算部３０３は、機器に依存しない色空間信号であるＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系へ分光反射率データを変換してもよい。

プロファイル作成部３０１は、エンジン制御部１０２に出力したＣＭＹＫ色信号と、Ｌａｂ演算部３０３から入力されたＬ＊ａ＊ｂ＊データとの関係から出力ＩＣＣプロファイルを作成する。プロファイル作成部３０１は、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に格納されている出力ＩＣＣプロファイルに代えて、作成した出力ＩＣＣプロファイルを格納する。

ＩＳＯ１２６４２テストフォームは一般的な複写機が出力可能な色再現域を網羅するＣＭＹＫ色信号のパッチを含んでいる。よって、プロファイル作成部３０１は、それぞれの色信号値と測色したＬ＊ａ＊ｂ＊値との関係から色変換表を作成する。つまりＣＭＹＫ→Ｌａｂの変換表が作成される。この変換表をもとにして、逆変換表が作成される。

プロファイル作成部３０１は、ホストコンピュータからＩ／Ｆ３０８を通じてプロファイル作成命令を受け付けると、作成した出力ＩＣＣプロファイルをＩ／Ｆ３０８を通じてホストコンピュータに出力する。ホストコンピュータは、ＩＣＣプロファイルに対応した色変換をアプリケーションプログラムで実行することができる。

（色変換処理）
通常のカラー出力における色変換においては、スキャナ部からＩ／Ｆ３０８を介して入力されたＲＧＢ信号値やＪａｐａｎＣｏｌｏｒなどの標準印刷ＣＭＹＫ信号値を想定して入力された画像信号は、外部入力用の入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７に送られる。入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７は、Ｉ／Ｆ３０８から入力された画像信号に応じて、ＲＧＢ→Ｌ＊ａ＊ｂ＊あるいはＣＭＹＫ→Ｌ＊ａ＊ｂ＊変換を実行する。入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７に格納されている入力ＩＣＣプロファイルは、複数のＬＵＴ（ルックアップテーブル）により構成されている。

これらのＬＵＴは、たとえば、入力信号のガンマをコントロールする１次元ＬＵＴ、ダイレクトマッピングといわれる多次色ＬＵＴ、生成された変換データのガンマをコントロールする１次元ＬＵＴである。入力された画像信号は、これらのＬＵＴを用いてデバイスに依存した色空間からデバイスに依存しないＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換される。

Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標に変換された画像信号はＣＭＭ３０６に入力される。ＣＭＭはカラーマネージメントモジュールの略語である。ＣＭＭ３０６は、各種の色変換を実行する。たとえば、ＣＭＭ３０６は、入力機器としてのスキャナ部などの読取色空間と、出力機器としての画像形成装置１００の出力色再現範囲のミスマッチをマッピングするＧＵＭＡＴ変換を実行する。また、ＣＭＭ３０６は、入力時の光源種と出力物を観察するときの光源種のミスマッチ（色温度設定のミスマッチとも言う）を調整する色変換を実行する。

このようにしてＣＭＭ３０６は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データをＬ’＊ａ’＊ｂ’＊データへ変換し、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に出力する。測色によって作成されたプロファイルが出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に格納されている。よって、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５は、新たに作成したＩＣＣプロファイルによってＬ’＊ａ’＊ｂ’＊データを色変換し、出力機器に依存したＣＭＹＫ信号へと変換する。

ＬＵＴ部３２３は、後述するＬＵＴ作成部３２２により設定されたＬＵＴを用いてＣＭＹＫ信号の階調を補正する。階調が補正されたＣＭＹＫ信号は、エンジン制御部１０２へ出力される。

図３で、ＣＭＭ３０６は、入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７と出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５と分離されている。しかし、図４が示すようにＣＭＭ３０６はカラーマネージメントを司るモジュールのことであり、入力プロファイル（印刷ＩＣＣプロファイル５０１）と出力プロファイル（プリンタＩＣＣプロファイル５０２）を使って色変換を行うモジュールである。

（サーモクロミズムの色特性）
次に、色毎のサーモクロミズム特性について説明する。トナーやインク等の色材を形成する分子構造が熱によって変化することで、光の反射吸収特性が変化して色度が変化する。実験を行って検証した結果、図５のように色材毎に色度変化の傾向が異なることが分かった。この図の横軸はパッチ画像の温度を示し、縦軸は１５℃を基準としたときの色度変化ΔＥを示している。

なお、ΔＥとは、ＣＩＥが定めるＬ＊ａ＊ｂ＊色空間内の２点間（Ｌ１，ａ１，ｂ１），（Ｌ２，ａ２，ｂ２）における、次式の三次元距離で表すことができる。

図５において、Ｃ：シアン１００％、Ｍ：マゼンタ１００％、Ｙ：イエロー１００％、Ｋ：ブラック１００％、Ｗ：紙白である。この図に示されるように、マゼンタの色度変化が特に大きい。パッチ画像の温度が高くなる程パッチ画像の色度変化が大きくなり、作成するＩＣＣプロファイルに誤差を生じてしまう。

カラーマッチング精度や色の安定性についての指標として、ＩＳＯ １２６４７−７記載のカラーマッチング精度規格（ＩＴ８．７／４（ＩＳＯ １２６４２：１６１７パッチ）［４．２．２］）において、ΔＥ平均で４．０と規定されている。また、安定性の規格である再現性［４．２．３］では、各パッチのΔＥ≦１．５であることが規定されている。この条件を満足するためには、カラーセンサ２００の検出精度はΔＥ≦１．０であることが望ましい。

（温度と濃度値との関係）
上述したように、色度値（Ｌａｂ値）は温度に対して変化する。一方、本出願人が検討した結果、濃度値は温度が変化してもほとんど変化せず、温度に対して相関がないことが判明した。その結果を図６に示す。

温度が変化すると、色度値は変化するものの濃度値は変化しないという現象は、分光反射率の変化する領域、及び色度値、濃度値へ演算するときの演算方法の違いから説明することができる。この点について、温度変化に対する色度変化ΔＥの大きいマゼンタ（Ｍ）を例に挙げて説明する。

図７は、カラーセンサ２００でマゼンタのパッチ画像を測色したときの、各温度における分光反射率データである。図７（ａ）が４００〜７００ｎｍの全波長領域、図７（ｂ）が５５０〜６５０ｎｍの波長領域についての拡大図、図７（ｃ）が５００〜５８０ｎｍの波長領域についての拡大図である。

図５に示されるように、パッチ画像の温度が１５℃から６０℃に変化した場合、マゼンタは色度変化ΔＥが約２．０となるが、この色度変化ΔＥは分光反射率が変化するためである。図７（ｂ）から、パッチ画像の温度変化によって分光反射率が変化することがわかる。これは、Ｌａｂ演算部３０３が全波長領域に対する分光反射率を用いて色度を算出するため、分光反射率の変化によって色度値が変化するためである。

一方、図６に示されるように、パッチ画像の温度が１５℃から６０℃に変化しても、濃度はほとんど変化しない。これは、濃度変換部３２４が特定の波長領域に対する分光反射率を用いて濃度を算出するためである。図７（ａ）では分光反射率の変化が分かりにくいが、５５０〜６５０ｎｍの波長領域を拡大した図７（ｂ）から、パッチ画像の温度変化によって分光反射率が変化することがわかる。これは、Ｌａｂ演算部３０３が全波長領域に対する分光反射率を用いて色度を算出するため、分光反射率の変化によって色度値が変化するためである。

一方、図６に示されるように、パッチ画像の温度が１５℃から６０℃の範囲で変化しても、濃度はほとんど変化しない。これは、濃度変換部３２４が特定の波長領域に対する分光反射率を用いて濃度を算出するためである。具体的には、濃度変換部３２４は、シアン、マゼンタ、及びイエローについては、図８（ａ）に示されるフィルタを用いて分光反射率データを濃度データに変換する。この図の横軸は波長を表し、縦軸は％を表す。また、濃度変換部３２４は、ブラックについては、図８（ｂ）のような視覚度分光特性を用いて分光反射率データを濃度データに変換する。

図７（ｃ）における波長領域においては、分光反射率の変化がほとんどないことが分かる。図７（ｃ）の領域は、図８（ａ）で示した横軸の波長領域の中で、グリーンの感度特性を持つ領域であり、マゼンタについては補色であるグリーンの感度特性を用いて濃度値が算出される。したがって、この領域においては、温度が変化してもほとんど分光反射率の変化がないために、濃度値の変化もほとんどない。

以上のように、温度変化によりパッチ画像の色度が変化する一方、温度変化によりパッチ画像の濃度はほとんど変化しない。そこで、本実施形態では、多次色補正時（ＩＣＣプロファイル作成時）には、色度変化を補正するために温度センサ２０８の検出結果に応じてカラーセンサ２００による測色結果を補正する。しかし、最大濃度調整時や階調調整時には、カラーセンサ２００による測色結果を補正しないようにする。

（サーモクロミズム対応技術）
図９は、画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ１０３により実行される。まず、プリンタコントローラ１０３は、操作部１８０から画像形成要求があるかどうか、また、ホストコンピュータからＩ／Ｆ３０８を通じて画像形成要求があるかどうかを判断する（Ｓ９０１）。

画像形成要求がない場合は、プリンタコントローラ１０３は、操作部１８０から多次色補正指示があるかどうかを判断する（Ｓ９０２）。多次色補正指示があった場合は、図１０で後述する最大濃度調整を行い（Ｓ９０３）、図１１で後述する階調調整を行う（Ｓ９０４）。その後、図１２で後述する多次色補正処理を行う（Ｓ９０５）。ステップＳ９０２において、多次色補正指示がない場合は、前述のステップＳ９０１に戻る。このように、多次色補正処理を行う前に最大濃度調整と階調調整を行っているのは、多次色補正処理を高精度に行うためである。

ステップＳ９０１において、画像形成要求があると判断された場合は、プリンタコントローラ１０３は、収納庫１１３から記録紙１１０を給紙させ（Ｓ９０６）、記録紙１１０にトナー画像を形成する（Ｓ９０７）。そして、プリンタコントローラ１０３は、全ページの画像形成が終了したかどうかを判断する（Ｓ９０８）。全ページの画像形成が終了した場合はステップＳ９０１に戻り、終了していない場合はステップＳ９０６に戻り、次のページの画像形成を行う。

図１０は、最大濃度調整の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ１０３により実行される。なお、画像形成装置１００の制御は、プリンタコントローラ１０３からの指示によりエンジン制御部１０２により実行される。

まず、プリンタコントローラ１０３は、収納庫１１３から記録紙１１０を給紙させ（Ｓ１００１）、記録紙１１０に最大濃度調整用のパッチ画像を形成する（Ｓ１００２）。次に、プリンタコントローラ１０３は、記録紙１１０がカラーセンサ２００に到達すると、カラーセンサ２００にパッチ画像を測定させる（Ｓ１００３）。

そして、プリンタコントローラ１０３は、濃度変換部３２４を用いて、カラーセンサ２００から出力された分光反射率データをＣＭＹＫの濃度データに変換させる（Ｓ１００４）。その後、プリンタコントローラ１０３は、変換された濃度データに基づいて帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を算出する（Ｓ１００５）。ここで算出された補正量は、記憶部３５０に格納されて使用される。

図１１は、階調調整の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ１０３により実行される。なお、画像形成装置１００の制御は、プリンタコントローラ１０３からの指示によりエンジン制御部１０２により実行される。

まず、プリンタコントローラ１０３は、収納庫１１３から記録紙１１０を給紙させ（Ｓ１１０１）、記録紙１１０に階調調整用のパッチ画像（１６階調）を形成する（Ｓ１１０２）。次に、プリンタコントローラ１０３は、記録紙１１０がカラーセンサ２００に到達すると、カラーセンサ２００にパッチ画像を測定させる（Ｓ１１０３）。

そして、プリンタコントローラ１０３は、濃度変換部３２４を用いて、カラーセンサ２００から出力された分光反射率データをＣＭＹＫの濃度データに変換させる（Ｓ１１０４）。その後、プリンタコントローラ１０３は、変換された濃度データに基づいて露光強度の補正量を算出し、階調を補正するためのＬＵＴを作成する（Ｓ１１０５）。ここで算出されたＬＵＴは、ＬＵＴ部３２３に設定されて使用される。

図１２は、多次色補正処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ１０３により実行される。まず、プリンタコントローラ１０３は、収納庫１１３から記録紙１１０を給紙させ（Ｓ１２０１）、記録紙１１０にパッチ画像を形成する（Ｓ１２０２）。次に、プリンタコントローラ１０３は、記録紙１１０がカラーセンサ２００に到達すると、カラーセンサ２００にパッチ画像を測定させる（Ｓ１２０３）。ここで、カラーセンサ２００は、パッチ画像の分光反射率データをプリンタコントローラ１０３に出力する。

次に、プリンタコントローラ１０３は、分光反射率データを色度データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に変換する（Ｓ１２０４）。その後、プリンタコントローラ１０３は、温度センサ２０８に記録紙１１０の温度Ｔを検出させる（Ｓ１２０５）。そして、プリンタコントローラ１０３は、ステップＳ１２０４で変換した色度データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）と、ステップＳ１２０５で検出した記録紙１１０の温度Ｔとを用いて、常温環境下における色度データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）を算出する（Ｓ１２０６）。詳しい算出方法については図１３で後述する。

次に、プリンタコントローラ１０３は、ステップＳ１２０６で算出した色度データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に基づき、前述の処理によりＩＣＣプロファイルを作成し（Ｓ１２０７）、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に格納する（Ｓ１２０８）。その後、前述のステップＳ９０１に戻る。

図１３（ａ）は、６０℃から２５℃（常温環境）への、ダイレクトマッピングによる色度データの変換テーブルを説明するための図である。図１３（ｂ）は、温度範囲毎の変換テーブルを示す図である。これらの図を用いて、ステップＳ７０６における処理を具体的に説明する。

定着器を通過した直後の記録紙１１０は、定着器から与えられた熱によって温度が高い状態にある。この状態で、Ｌａｂ演算部３０３は、カラーセンサ２００によりパッチ画像を検出した結果から色度データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）を演算する。

仮に、カラーセンサ２００によりパッチ画像が検出されたときの記録紙１１０の温度が６０℃だったとする。この場合、６０℃においてＬａｂ演算部３０３で演算された色度データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）は、常温環境である２５℃の状態における色度データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に対して誤差を有することになる。

したがって、Ｌａｂ温度補正部３２５は、温度センサ２０８の検出温度Ｔを用いて色度データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）を補正し、常温環境下における色度データを演算する。具体的には、Ｌａｂ温度補正部３２５は、図１３（ａ）に示すような６０℃におけるＬａｂ色空間から常温環境下（２５℃）におけるＬａｂ色空間に変換するダイレクトマッピングによる変換テーブルを用いて、色度データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）を補正する。

なお、変換テーブルは、図１３（ｂ）に示すように、温度センサ２０８の検出温度Ｔの範囲毎に実験により求めておく。なお、図１３（ａ）に示される変換テーブルは、Ａ_Ｔ＝６０である。これらの変換テーブルは、記憶部３５０内に保存されている。Ｌａｂ温度補正部３２５は、温度センサ２０８の検出結果に応じて、検出温度Ｔに対応する変換テーブルを読み出して補正に用いる。

本実施形態では、ダイレクトマッピングによる変換方法を説明したが、この変換方法に限らない。例えば、一般的な色空間の補正方法として用いられる変換行列などによる演算を用いてもよい。

また、本実施形態のステップＳ１２０５では、温度センサ２０８により記録紙１１０の温度を検出するようにしたが、画像形成装置１００に温度センサ２０８を設けず、画像形成動作を行う際の様々な条件から温度を算出するようにしてもよい。

具体的には、操作部１８０から入力される記録紙１１０の紙種や定着モード等に基づいて、プリンタコントローラ１０３は色検出時の記録紙１１０の温度を算出する。定着モードとは、第一定着器１５０のみを用いる通常モードと、第一定着器１５０および第二定着器１６０の両方を使用するグロスモードを含む。ここで、プリンタコントローラ１０３は、予め設定された温度算出テーブルを参照して温度を算出する。温度算出テーブルは表１に示され、予め記憶部３５０内に保存されている。

Ｌａｂ温度補正部３２５は、記録紙１１０の温度の算出結果に基づいて、サーモクロミズムの影響を低減するように色度データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）を補正すればよい。

以上で説明したように、本実施形態によれば、パッチ画像の色度が温度によって変化するというサーモクロミズム現象の影響を抑制し、パッチ画像の色度を精度良く検出することができる。

１００ 画像形成装置
１０３ プリンタコントローラ（温度算出手段）
１１０ 記録紙
１５０ 第一定着器（定着手段）
１６０ 第二定着器（定着手段）
２００ カラーセンサ（測色手段）
２０８ 温度センサ（温度検出手段）
３０３ Ｌａｂ演算部（第２の演算手段）
３２４ 濃度変換部（第１の演算手段）
３２５ Ｌａｂ温度補正部（補正手段）

Claims (9)

1. 色材によって記録紙に測定用画像を形成する像形成手段と、
   前記測定用画像を加熱して前記記録紙に定着させる定着手段と、
   前記記録紙の搬送方向において前記定着手段よりも下流で前記記録紙に定着された前記測定用画像を測定する測定手段と、
   前記測定手段の測定結果に基づいて前記測定用画像の濃度に関する第１データを生成する第１生成手段と、
   前記測定手段の測定結果に基づいて前記測定用画像の明度と色度とに関する第２データを生成する第２生成手段と、
   前記第２生成手段により生成された前記第２データを、前記測定手段が前記記録紙上の前記測定用画像を測定する際の前記記録紙の温度による影響を低減するように補正する補正手段と、を有し、
   前記第１生成手段により生成された前記第１データは、前記測定手段が前記記録紙上の前記測定用画像を測定する際の前記記録紙の温度による影響を低減するような補正が行わないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記録紙の温度を検出する温度検出手段を更に有し、
   前記補正手段は、前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記第２データを補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記記録紙の温度を算出する温度算出手段を更に有し、
   前記補正手段は、前記温度算出手段の算出結果に基づいて、前記第２データを補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記温度算出手段は、前記記録紙の紙種に基づいて、前記記録紙の温度を算出することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記定着手段は、第一定着器と、当該第一定着器よりも前記搬送方向の下流に設けられた第二定着器とを有し、
   前記温度算出手段は、前記第一定着器及び前記第二定着器の両方を使用するか、前記第一定着器及び前記第二定着器のいずれか一方を使用するかに基づいて、前記記録紙の温度を算出することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
6. 前記補正手段は、前記第２生成手段により生成された前記第２データに含まれる明度と色度とを常温環境下における明度と色度とに変換するためのテーブルを用いて、前記第２データを補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記測定手段は、前記測定用画像からの反射光を受光し、前記受光結果に基づいて前記測定用画像の分光反射率に関する情報を出力し、
   前記第１生成手段は、前記情報において第１の波長領域に対応する情報に基づき、前記第１データを生成し、
   前記第２生成手段は、前記情報において第２の波長領域に対応する情報に基づき、前記第２データを生成し、
   前記第１の波長領域は、前記第２の波長領域よりも狭いことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記像形成手段は、トナーを前記記録紙に転写して前記画像を形成する手段であり、
   前記定着手段は、前記トナーを加熱して前記記録紙に定着させる手段であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記像形成手段は、インクを吐出して前記記録紙に前記画像を形成する手段であり、
   前記定着手段は、前記インクを乾燥させる乾燥手段であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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