(57)【要約】【課題】出力画像情報に基づいて取得した多次色の色情報から、一次色トナー像が潜像担持体上に形成される作像条件を補正する画像形成装置で、精度良く補正を行うことによって出力画像の更なる色安定化を図る。【解決手段】作像手段である潜像書込ユニット２１及び四つの画像形成ユニット１８によって、形成された一次色トナー像を中間転写ベルト１０上で重ねて多次色トナー像とし、記録紙Ｐ上に転写する複写機６００は、メイン制御部が、制御用スキャナ９００が取得した記録紙Ｐ上の多次色の色情報に基づいて、多次色トナー像を構成する一次色トナー像の色情報のそれぞれの一次色の色情報を推定し、推定された一次色の色情報と入力画像情報に基づいて、多次色トナー像を構成する一次色トナー像の濃度レベルを判定するとともに、一次色の色情報の妥当性を検証し、濃度レベルおよび妥当性に基づいて一次色トナー像の作像条件を補正する。【選択図】図１
2014071433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像情報に基づいて、互いに異なる一次色のトナー像である一次色トナー像を潜像担持体上に形成する作像手段と、
前記潜像担持体上に形成された一次色トナー像を重ねた多次色トナー像を前記記録媒体上に形成する転写手段と、
前記記録媒体上に形成された多次色トナー像を測色して出力画像情報を取得する出力画像測色手段と、
前記出力画像情報に基づいて多次色の色情報を取得する色情報取得手段と、
前記多次色の色情報に基づいて、前記多次色トナー像を構成する前記一次色トナー像の色情報のそれぞれの一次色の色情報を推定する色情報推定手段と、
前記一次色の色情報と、前記入力画像情報と、に基づいて、前記多次色トナー像を構成する一次色トナー像の濃度レベルを判定する濃度レベル判定手段と、
前記一次色の色情報の妥当性を検証する色情報検証手段と、
前記一次色トナー像の濃度レベルおよび前記妥当性に基づいて、前記一次色トナー像が潜像担持体上に形成される作像条件を補正する作像条件制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記多次色トナー像は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックからなり、
前記色情報推定手段は、前記多次色トナー像を構成する前記一次色トナー像の色情報の組合せの候補を複数生成し、該生成された候補の中の１つを前記一次色の色情報として推定する際、
前記入力画像情報に基づいて、一次色の濃度情報に対する濃度偏差が、シアン、マゼンタ、イエローの３色が同符号となり、ブラックはこれら３色とは異符号となる候補は除外することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記色情報検証手段によって、前記一次色の色情報の妥当性が低いと検証された場合に、
前記作像条件制御手段は前記作像条件の補正量を少なくすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記色情報検証手段によって、前記一次色の色情報の妥当性が低いと検証された場合に、
前記作像条件制御手段は前記作像条件を補正しないことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記色情報検証手段は、前記色情報取得手段が取得した色情報を構成する一次色の色数に基づいて、妥当性を検証することを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記色情報検証手段は、前記色情報取得手段が取得した色情報を構成する一次色の網点率に基づいて、妥当性を検証することを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記色情報取得手段は、ＲＧＢスキャナであることを特徴する請求項１から６までのいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。さらに詳述すると、出力した多次色トナー像を測色した結果に基づいて、作像手段の作像条件を補正することによって出力画像の色安定化を図る色安定化処理を実施する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置においては、連続プリント動作を実施すると、現像装置内に収容される現像剤に含まれるトナーの帯電量が大きく変化することによって現像濃度ムラを引き起こすおそれがある。
【０００３】
具体的には、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を用いる現像装置内に収容されている現像剤に対し、現像に伴うトナー量の低下に応じてトナーを補給することで、現像装置内の現像剤のトナー濃度を一定の範囲内に維持している。現像装置内に補給されたトナーは、現像剤中のキャリア粒子と混合撹拌されるのに伴って帯電量を徐々に上昇させていくが、補給された直後は十分に帯電していない状態となっている。
【０００４】
このため、画像面積率が高い画像を連続プリントする場合等、短時間に現像装置にトナーが多量に補給されると、現像剤中におけるトナーの単位重量あたりの帯電量（Ｑ／Ｍ）が比較的小さくなる。これにより、潜像担持体上で所定の電位になっている静電潜像に付着するトナー粒子の量が増加し、現像濃度が増加する。
【０００５】
一方、画像面積率の低い画像を連続プリントする場合等、現像装置に対して少量のトナーしか補給されない状態が長く続くと、現像剤中のトナーの多くを現像装置内で長期に渡って撹拌しながら滞留させる状態となる。これにより、現像剤中のトナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）が比較的大きくなって、潜像担持体上で所定の電位になっている静電潜像に付着するトナー粒子の量が減少し、現像濃度が低下する。以上のような現像濃度の増減により、現像濃度ムラが引き起こされる。
【０００６】
そこで、特許文献１には、トナー補給処理と付着量安定化処理とを実施することで、現像濃度ムラを抑える画像形成装置が開示されている。特許文献１のトナー補給処理は、現像装置内の現像剤のトナー濃度をトナー濃度センサによって検知した結果と、所定の制御目標値との差分に応じて、現像装置にトナーを補給することで、トナー濃度を所定の制御目標値近傍の一定の範囲内に安定化する処理である。
【０００７】
また、付着量安定化処理は、かかるトナー補給処理と並行して行われるものであり、連続プリント動作中において、所定枚数のプリント出力を行う毎に、潜像担持体である感光体にテスト用トナー像を形成して、それに対する単位面積当たりのトナー付着量を光学センサによって検知する。
【０００８】
そして、その検知結果が所定の目標付着量よりも多い場合、すなわち、現像濃度が目標よりも濃い場合には、現像剤のトナー濃度の制御目標値をより小さな値に補正してトナー濃度を下げる。これにより、個々のトナー粒子に対してキャリア粒子をより活発に摺擦させてトナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）を上昇させることで、現像濃度を低下させて目標の画像濃度に近づける。
【０００９】
一方、前述の検知結果が目標付着量よりも少ない場合、すなわち、現像濃度が目標よりも薄い場合には、現像剤のトナー濃度の制御目標値をより大きな値に補正してトナー濃度を増加させる。これにより、個々のトナー粒子に対するキャリア粒子の摺擦量を低下させてトナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）を低下させることで、現像濃度を増加させて目標の画像濃度に近づける。このような付着量安定化処理を実施することで、現像濃度ムラを低減することができる。
【００１０】
また、互いに異なる色のトナーを用いて現像を行う複数の現像装置を備えるカラー画像形成装置では、各色についてそれぞれ前述の付着量安定化処理によってトナー付着量を安定化させることで、各色のトナー像の濃度を大きく変動させることなく安定して出力することができる。このようにトナー付着量を安定化させることで、出力画像の色安定化を図ることができる。なお、出力画像を安定させる制御としては、現像装置内のトナー濃度の制御目標値を補正する制御に限るものではなく、現像バイアスの値や感光体表面に潜像を書き込む露光光の強度など、他の作像条件を補正する制御でもよい。
【００１１】
しかし、上述した付着量安定化処理では、テスト用トナー像を形成するためにトナーを使用せざるを得ないため、結果的に印刷一枚あたりの単価を上昇させてしまうという課題がある。また、テスト用トナー像を形成するときには、ユーザの操作によって入力される画像情報に基づいて形成されるユーザ画像の形成を行うことができないため、生産性の低下を抑えるために付着量安定化処理を高い頻度で実施することはできないという課題があった。
【００１２】
そこで、特許文献２には、上述した付着量安定化処理のテスト用トナー像を形成することなく、出力画像の色安定化を図る制御として、記録紙等の記録媒体上に形成されたユーザ画像を測色し、この測色した結果に基づいて作像条件を補正する制御が開示されている。
【００１３】
このようなユーザ画像を測色し、その測色結果に基づいて作像条件を補正する制御であれば、テスト用トナー像を形成する必要がないため、ユーザ画像の測色結果に基づいて作像条件を補正する制御と上述した付着量安定化処理とを組み合わせることで、付着量安定化処理の頻度を抑制しつつ出力画像の色安定化を図ることができる。
【００１４】
また、付着量安定化処理の頻度を抑制することで、作像条件の補正を行う際に生産性が低下することを抑制できる。ここで、上述した付着量安定化処理を行うことなく、ユーザ画像の測色結果に基づいて作像条件を補正する制御のみで出力画像の色安定化が可能であれば、作像条件の補正を行う際の生産性の低下を更に抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
カラー画像形成装置によって表現される色は、一次色と多次色とに大別される。一次色は、一種類のトナーだけによって表現される色である。例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）という四種類のトナーを用いる構成においては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーのうち、何れか１つだけによって表現される色が一次色である。これに対し、多次色は、二種類以上のトナーを使用して表現される色である。
【００１６】
また、カラー画像形成装置の多くは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の一次色を混色することで多次色を表現しているため、制御上は一次色の作像条件を操作することで各色の現像濃度を調節することになる。しかしながら、ユーザ画像の多くは一次色ではなく多次色で構成されている場合が多いため、制御によって調節する一次色の現像濃度をユーザ画像から直接知ることは困難である。
【００１７】
このため、従来のユーザ画像の測色結果に基づいて作像条件を補正する制御を行うカラー画像形成装置では、次のような制御が行われている。すなわち、記録媒体上に形成された多次色トナー像からなるユーザ画像を測色し、予め求められた目標となる多次色（以下、目標色と呼ぶ）の色情報と測色して求めた多次色の色情報とを比較する。そして、多次色からなるユーザ画像の色が目標色に近づくように、多次色トナー像を形成する各色の一次色トナー像の作像条件を補正する。
【００１８】
このように多次色同士を比較する制御では、測色した色情報と目標色の色情報との比較を行う一組の色情報の組合せに対して、補正対象となる一次色の作像条件が複数あるため、ユーザ画像の色を精度良く目標色に近づける補正を行うことが困難であった。これは、以下の理由による。
【００１９】
すなわち、多次色同士を比較する場合、一方の色が他方の色よりも濃いか薄いかというように、単純に比較することができない。多次色同士を比較する方法としては、例えば、Ｌ＊ａ＊ｂ＊の表色系における色差を求めることによって、色差が小さいほど近い色というように二つの多次色同士を比較する方法がある。
【００２０】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊の表色系を用いることで、測色した色と目標色との色差を求めることはできるが、測色した色に対して各一次色の作像条件をどのように補正することで目標色に近づけることができるか、までは求めることができない。また、他の表色系を用いた場合でも同様であり、作像条件をどのように補正すべきか、ということを求めることはできない。
【００２１】
このため、ユーザ画像の色を目標色に近づけるには、或る目標色に対して或る測色結果が出力されたときに各一次色の作像条件をどのように補正すればよいか、という情報の組合せを予め入力しておく必要がある。ユーザ画像の色を精度良く目標色に近づける補正を行うには、作像条件等の情報について非常に多くの組合せを予め入力しておく必要があるが、このような情報の組合せを得るには予め実験を行う必要があり、その組合せが多くなるとコスト高につながる。
【００２２】
さらに、上述した情報の組合せをテーブルまたはモデルとして与えることができたとしても、予め入力された情報を校正しなければ、制御に用いる情報の妥当性が低下する。そして、この校正というプロセスでは一般には多くのパッチ画像を出力する必要があり、トナーを大量に消費してしまうという不具合がある。さらに、この校正というプロセスには多大な時間がかかるという不具合がある。このため、多次色同士を比較する制御では、精度の良い作像条件の補正を実現することが困難であった。
【００２３】
また、例えば、ＲＧＢスキャナを測色機として利用する場合、その測色結果はＲ値、Ｇ値、Ｂ値の３値となるが、これら３値から一般的には４種類ある一次色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の色情報を推定することは困難である。具体的な例としては、シアン、マゼンタ、イエローの３色を等しい割合で混色することによって得られる３Ｃグレーとブラックを区別することができない場合がある。
【００２４】
つまり、例えば明度が高すぎるという４次色の測色結果が得られたとしても、それがシアン、マゼンタ、イエローの３色の濃度が全て薄いことが原因なのか、ブラックの濃度だけが薄いことが原因であるのか、または全ての一次色の濃度が薄いことが原因であるのかを判断することができない問題（以下、「黒の冗長性問題」と呼ぶ）がある。これは、シアン、マゼンタ、イエローを等量ずつ混色した場合、ほぼ無彩色となり、ブラックと同様の特性を示してしまうことに起因している。分光計や人間の目は両者の違いを見分けることが可能であるが、一般的なＲＧＢスキャナでは見分けることは困難である。
【００２５】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、出力画像情報に基づいて取得した多次色の色情報から、一次色トナー像が潜像担持体上に形成される作像条件を補正する画像形成装置で、精度良く補正を行うことによって出力画像の更なる色安定化を図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。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
かかる目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、入力画像情報に基づいて、互いに異なる一次色のトナー像である一次色トナー像を潜像担持体上に形成する作像手段と、前記潜像担持体上に形成された一次色トナー像を重ねた多次色トナー像を前記記録媒体上に形成する転写手段と、前記記録媒体上に形成された多次色トナー像を測色して出力画像情報を取得する出力画像測色手段と、前記出力画像情報に基づいて多次色の色情報を取得する色情報取得手段と、前記多次色の色情報に基づいて、前記多次色トナー像を構成する前記一次色トナー像の色情報のそれぞれの一次色の色情報を推定する色情報推定手段と、前記一次色の色情報と、前記入力画像情報と、に基づいて、前記多次色トナー像を構成する一次色トナー像の濃度レベルを判定する濃度レベル判定手段と、前記一次色の色情報の妥当性を検証する色情報検証手段と、前記一次色トナー像の濃度レベルおよび前記妥当性に基づいて、前記一次色トナー像が潜像担持体上に形成される作像条件を補正する作像条件制御手段と、を有するものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、本発明によれば、出力画像情報に基づいて取得した多次色の色情報から、一次色トナー像が潜像担持体上に形成される作像条件を補正する画像形成装置で、精度良く補正を行うことによって出力画像の更なる色安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】プリンタ部の筐体内の要部を拡大して示す拡大構成図である。
【図３】プリンタ部における互いに隣り合う２つの画像形成ユニットを示す拡大構成図である。
【図４】画像形成ユニットの現像装置を示す分解上面図である。
【図５】プリンタ部における中間転写ベルトと光学センサユニットとを示す平面図である。
【図６】光学センサユニットにおける第一光学センサを示す拡大構成図である。
【図７】光学センサユニットにおける第二光学センサを示す拡大構成図である。
【図８】画像形成装置における各部の電気的な接続を示すブロック図である。
【図９】画像形成装置で実行される色安定化処理のフローチャートである。
【図１０】レーザー強度と網点率との関係を説明する説明図である。
【図１１】制御チャートと評価チャートの模式図および実施例の処理フローである。
【図１２】各一次色の網点率の推定結果である（比較例）。
【図１３】観測色である５５％４Ｃグレーパッチの色差の推移である（比較例）。
【図１４】評価チャートを測色することで得られる、各一次色の色差の推移である（比較例）。
【図１５】各一次色の網点率の推定結果である（実施例）。
【図１６】観測色である５５％４Ｃグレーパッチの色差の推移である（実施例）。
【図１７】評価チャートを測色することで得られる、各一次色の色差の推移である（実施例）。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る構成を図１から図１７に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
本実施形態に係る画像形成装置は、入力画像情報に基づいて、互いに異なる一次色からなるトナー像である一次色トナー像を潜像担持体（感光体２０）上に形成する作像手段（潜像書込ユニット２１及び四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ））と、潜像担持体上に形成されたトナー像を直接または中間転写体（中間転写ベルト１０）を介して記録媒体（記録紙Ｐ）に転写することによって、潜像担持体上に形成された一次色トナー像を重ねた多次色トナー像を記録媒体上に形成する転写手段（一次転写ローラ６２、二次転写ローラ２４等）と、記録媒体上に形成された多次色トナー像を測色して出力画像情報を取得する出力画像測色手段（制御用スキャナ９００）と、出力画像の多次色の色情報を取得する色情報取得手段と（制御用スキャナ９００）と、該色情報取得手段が取得した多次色の色情報に基づいて、多次色トナー像を構成する一次色トナー像の色情報のそれぞれの一次色の色情報を推定する色情報推定手段（メイン制御部５００）と、該色情報推定手段によって推定された一次色の色情報と入力画像情報に基づいて、多次色トナー像を構成する一次色トナー像の濃度レベルを判定する濃度レベル判定手段（メイン制御部５００）と、色情報推定手段によって推定された一次色の色情報の妥当性を検証する色情報検証手段（メイン制御部５００）と、濃度レベル判定手段によって判定された一次色トナー像の濃度レベルおよび色情報検証手段によって検証された妥当性に基づいて一次色トナー像が潜像担持体上に形成される作像条件を補正する作像条件制御手段（メイン制御部５００）と、を有するものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
【００３１】
以下、本発明を適用したカラー画像形成装置の一実施形態として、電子写真方式のカラー複写機（以下、単に複写機６００という）について説明する。
【００３２】
まず、複写機６００の基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係る複写機６００を示す概略構成図である。複写機６００は、画像形成を行うプリンタ部１００と、プリンタ部１００に対して記録媒体である記録紙Ｐを供給する給紙装置２００と、プリンタ部１００の上に搭載されたスキャナ３００と、このスキャナ３００の上に搭載された原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦ４００という）とを備えている。
【００３３】
プリンタ部１００は、その筐体外に、記録紙Ｐを手差し給紙する手差しトレイ６、プリンタ部１００の筺体から排出された画像形成済みの記録紙Ｐをスタックするための排紙トレイ７などを具備する。
【００３４】
複写機６００において、原稿のコピーをとる場合、まず、ＡＤＦ４００の原稿台３０に綴じられていない原稿の束をセットする。綴じられている原稿の場合には、それをＡＤＦ４００にセットする代わりに、スキャナ３００のコンタクトガラス３１上にセットする。
【００３５】
この際、ＡＤＦ４００を開いてコンタクトガラス３１を露出させ、その上に原稿を置いた後、ＡＤＦ４００を閉じてそれで原稿を押さえる。その後、ユーザがスタートスイッチ（図示せず）を押すと、コピー動作がスタートし、ＡＤＦ４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３１の左側に設けられた自動読取部４０１に自動で搬送され、自動読取部４０１を通過した原稿は原稿排紙トレイ３０ａへと搬送される。
【００３６】
コピー動作がスタートすると、コンタクトガラス３１上に原稿をセットしたときには、スキャナ３００が第一走行体３３を駆動し、第一走行体３３上の光源から発した光をコンタクトガラス３１上の原稿面で反射させる。ＡＤＦ４００に原稿をセットしたときには、スキャナ３００は第一走行体３３を自動読取部４０１の下方で停止させた状態で、第一走行体３３上の光源から発した光を、自動読取部４０１を通過する原稿の原稿面で反射させる。
【００３７】
スキャナ３００は、原稿面で反射させた反射光を第二走行体３４のミラーで反射し、結像レンズ３５を通じて読取センサ３６に案内する。このようにして原稿の画像情報を読み取る。得られた画像情報は、プリンタ部１００に送られる。プリンタ部１００は、スキャナ３００による原稿読み取りで得られた画像情報に基づいて、画像をプリントする。複写機６００のプリンタ部１００は、スキャナ３００による原稿読み取りで得られた画像情報の他、パーソナルコンピュータ等の外部装置から送られてきた画像情報に基づいて画像を形成することも可能である。
【００３８】
給紙装置２００は、記録紙Ｐを収納する複数の給紙カセット４４、これらの給紙カセット４４に収納された記録紙Ｐを一枚ずつ送り出す給紙ローラ４２及び分離ローラ４５、送り出された記録紙Ｐを給紙路４６に沿って搬送する搬送ローラ４７などから構成されている。給紙路４６は、プリンタ部１００の搬送路４８に接続している。ユーザによってスタートスイッチ（図示せず）が押されたり、外部装置から画像情報が送られたりすると、給紙装置２００では、ユーザが選択した記録紙Ｐを収容する給紙カセット４４に配置された給紙ローラ４２が回転し、給紙カセット４４の１つから記録紙Ｐが送り出される。送り出された記録紙Ｐは、分離ローラ４５で１枚に分離して給紙路４６に入り込み、搬送ローラ４７によりプリンタ部１００内の搬送路４８まで搬送される。
【００３９】
図２は、プリンタ部１００の筐体内の要部を拡大して示す拡大構成図である。プリンタ部１００には、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１０が設けられている。中間転写ベルト１０の基材としては、ベルト伸びによる位置ずれを抑制することが可能な、機械的強度に非常に優れた材料であるＰＩ（ポリイミド）を例示することができる。中間転写ベルト１０の基材中には、温湿度環境に依存せず常に安定した転写性能が得られるように、抵抗調整剤としてカーボンを分散させている。そのため、中間転写ベルト１０は黒色を呈している。コストダウンを図るため、カーボンを分散しないＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を中間転写ベルト１０の基材の材料として採用することも可能である。
【００４０】
中間転写ベルト１０は、ループ内側に配設された第一支持ローラ１４、第二支持ローラ１５、第三支持ローラ１６などの複数の張架部材により、側方から見た形状が上部の一辺が略水平な三角形の形状となる姿勢で張架されている。以下、三角形の上部の略水平な一辺を形成する張架面を水平張架面という。中間転写ベルト１０は、三つの支持ローラ（１４、１５、１６）における少なくとも何れか１つが回転駆動することにより、図１及び図２中の時計回り方向（図中の矢印Ａ方向）に無端移動する。
【００４１】
中間転写ベルト１０の上方には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のトナー像をそれぞれ個別に形成するための四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）が中間転写ベルト１０の水平張架面に沿って並ぶように配設されている。これら画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の更に上方には、図１に示したように、潜像書込ユニット２１が配設されている。
【００４２】
この潜像書込ユニット２１は、スキャナ３００による原稿読み取りで得られた画像情報、あるいは、外部装置から送られてくる画像情報を、自らの書込制御部で受け取る。そして、その画像情報に基づいて、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の半導体レーザー（図示せず）をそれぞれ駆動してＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の書込光を生成する。そして、それら書込光により、画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を光走査して、感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に静電潜像を書き込む。なお、書込光の光源は、レーザー半導体に限られるものではなく、ＬＥＤなどを採用してもよい。
【００４３】
図３は、４つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のうち、互いに隣り合う２つの画像形成ユニット１８を示す拡大構成図である。図３においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を省略している。図３に示すように、画像形成ユニット１８は、ドラム状の感光体２０の周囲に、帯電装置６０、現像装置６１、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４などを具備している。
【００４４】
帯電装置６０は、図３中の反時計回り方向に回転駆動される感光体２０の表面をトナーの帯電極性と同極性に一様に帯電させるものである。図示の例では、感光体２０に対して非接触で近接させた帯電ローラに対して帯電バイアスを印加して、感光体２０と帯電ローラとの間に放電を生じさせることで、感光体２０を一様帯電させる方式のものを示している。このような帯電ローラ方式のものに代えて、非接触のスコロトロンチャージャーなどを採用した非接触帯電方式のものを採用してもよい。
【００４５】
図４は、現像装置６１のケーシングの上部を取り除いた状態の上面図である。現像装置６１は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する現像剤を用いて感光体２０の静電潜像を現像するものである。この現像装置６１は、攪拌部６６と現像部６７とに大別される。
【００４６】
攪拌部６６は、互いに平行配設された２本の搬送スクリュ６８を具備している。これら二本の搬送スクリュ６８は、仕切り壁６９によってそれぞれ個別に仕切られた仕切り空間に設けられている。これら仕切り空間の間に介在している仕切り壁６９は、スクリュ長手方向の両端部に切り欠きを有している。
【００４７】
この切り欠きにより、二本の搬送スクリュ６８をそれぞれ個別に収容している二つの仕切り空間は、スクリュ長手方向の両端部でそれぞれ連通している。これら２つの仕切り空間のうち、後述する現像部６７に隣接している方の仕切り空間は、現像部６７内の現像スリーブ６５に現像剤を供給するための供給室である。
【００４８】
また、他方の仕切り空間は、スクリュ長手方向の一端側で供給室から受け取った現像剤を、他端側まで搬送して供給室に返送する返送室である。供給室内の搬送スクリュ６８と、返送室内の搬送スクリュ６８とは、互いに回転駆動に伴って正反対の方向に現像剤を搬送するようになっており、スクリュ長手方向の端部付近まで搬送した現像剤を前述の切り欠きに通して他方の室内に送り込む。
【００４９】
これにより、図４に矢印で示すように、現像装置６１内の現像剤は、供給室と返送室との間で循環搬送される。なお、図３に示したように、攪拌部６６における供給室の底には、現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ７１が取り付けられている。
【００５０】
また、図４に示すように、供給室における搬送方向下流側端部と返送室における搬送方向上流側端部とを連通する切り欠きの上方には、トナー補給口６１ａが形成されている。
【００５１】
現像部６７は、回転駆動可能な非磁性の筒状部材からなる現像スリーブ６５を収容している。そして、この現像スリーブ６５の内部には、周方向に並ぶ複数の磁極を有するマグネットローラが、現像スリーブ６５に連れ回らないように固定されている。上述した攪拌部６６の供給室内では、搬送スクリュ６８の回転駆動に伴って、現像剤が図４に矢印Ｂで示した方向に搬送されながら、トナー濃度センサ７１によってトナー濃度を検知される。
【００５２】
そして、その一部が、マグネットローラの磁極が発する磁力によって現像スリーブ６５に汲み上げられる。現像スリーブ６５の表面上に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ６５の回転に伴って、現像スリーブ６５と感光体２０とが対向する現像領域に向かって搬送される。
【００５３】
このとき、現像スリーブ６５の表面上の現像剤は、現像領域に到達する前に、ドクターブレード７３によって現像スリーブ６５の表面上での層厚が規制される。この規制の後に現像領域に到達した現像剤は、トナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加される現像スリーブ６５と、感光体２０の静電潜像との間の電位差である現像ポテンシャルの作用により、トナー粒子を磁性キャリアから離脱させて静電潜像に転移させる。これにより、感光体２０上の静電潜像が現像される。
【００５４】
現像領域で感光体２０に転移されなかったトナー粒子を含む現像剤は、現像スリーブ６５の回転に伴って現像領域を通過し、マグネットローラにおける反発磁極の位置まで搬送されると、現像スリーブ６５表面から離脱して攪拌部６６の供給室内に戻される。供給室内では、現像に寄与した現像剤が戻されるのに伴って現像剤のトナー濃度が低下すると、それがトナー濃度センサ７１によって検知されて、トナー補給口６１ａから適量のトナーが補給される。このようなトナー濃度センサ７１の検知結果に基づいたトナー補給制御は１枚通紙毎に実行される。
【００５５】
中間転写ベルト１０のループ内側には、四つの感光体２０との間に中間転写ベルト１０をそれぞれ挟み込む四つの一次転写ローラ６２が配設されている。それぞれの一次転写ローラ６２が中間転写ベルト１０のおもて面をそれぞれの感光体２０に向けて押圧することで、ベルトおもて面と感光体２０とが当接する四つの一次転写ニップが形成されている。それぞれの一次転写ローラ６２には、トナーの帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加される。これにより、一次転写ニップ内では、トナーが感光体２０側から一次転写ローラ６２側に向かう一次転写電界が形成され、感光体２０の表面上のトナー像が中間転写ベルト１０のおもて面に一次転写される。感光体２０上のトナー像を中間転写ベルト１０のおもて面に一次転写する一次転写手段として、一次転写ローラ６２の代わりに、転写ブラシや、非接触のコロナチャージャ等を採用しても良い。
【００５６】
一次転写ニップを通過した後の感光体２０の表面には、中間転写ベルト１０に一次転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３によって感光体２０の表面から除去される。感光体クリーニング装置６３は、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を片持ち支持しており、その自由端を感光体２０の表面に突きあてて、その表面上の転写残トナーを掻き取る。また、感光体２０に接触しながら回転する導電性のファーブラシ７６によっても、感光体２０の表面上の転写残トナーを除去している。クリーニングブレード７５やファーブラシ７６によって感光体２０上から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置６３の内部に収容される。
【００５７】
感光体クリーニング装置６３によって転写残トナーが除去された感光体２０の表面は、除電装置６４の光照射によって除電される。これにより、感光体２０の表面電位が初期化される。その後、帯電装置６０によってトナーの帯電極性と同じ極性に一様帯電させた後、その表面電位が電位センサ３２０によって検知される。
【００５８】
本実施形態の感光体２０は、直径６０［ｍｍ］のドラム状部材であり、２８２［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で図中反時計回り方向に回転駆動される。また、本実施形態の現像スリーブ６５は、直径２５［ｍｍ］の筒状部材であり、５６４［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で回転駆動される。本実施形態の現像装置６１内において、現像領域に供給される現像剤中トナーの帯電量は、およそ１０〜３０［−μＣ／ｇ］の範囲である。また、感光体２０の感光層の厚みは３０［μｍ］であり、潜像書込ユニット２１の光学系のビームスポット径は５０×６０［μｍ］であり、その光量は約０．４７［ｍＷ］である。感光体２０の表面は帯電装置６０によって例えば７００［−Ｖ］に一様に帯電され、潜像書込ユニット２１によってレーザーが照射された静電潜像部分の電位は１２０［−Ｖ］となる。現像スリーブ６５に印加される現像バイアスは４７０［−Ｖ］であり、これにより、感光体２０の静電潜像上のトナーには３５０［−Ｖ］の現像ポテンシャルが作用する。
【００５９】
以上の構成の画像形成ユニット１８において、感光体２０は回転駆動するのに伴って、まず帯電装置６０によって一様に帯電させた後、潜像書込ユニット２１による光走査を受けて静電潜像を担持する。その光走査は、スキャナ３００により読み取った画像情報、あるいは外部装置から送られてくる画像情報に基づいて行われる。
【００６０】
感光体２０上の静電潜像は現像装置６１によって現像されてトナー像になる。このトナー像は、感光体２０と一次転写ローラ６２との間に形成される一次転写電界によって中間転写ベルト１０上に一次転写される。一次転写後に感光体２０の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３により除去され、その後、感光体２０の表面は除電装置６４により除電されて、次の画像形成に供される。
【００６１】
図２に示したように、中間転写ベルト１０のループ外側には二次転写ローラ２４が配設されており、これはベルトループ内側の第三支持ローラ１６との間に中間転写ベルト１０を挟み込んでいる。第三支持ローラ１６が中間転写ベルト１０を二次転写ローラ２４に向けて押圧することで、ベルトのおもて面と二次転写ローラ２４とが当接する二次転写ニップが形成されている。
【００６２】
ユーザによってスタートスイッチ（図示せず）が押されると、駆動モータ（図示せず）が駆動し、三つの支持ローラ（１４、１５、１６）の内の１つが回転駆動して中間転写ベルト１０が回転駆動する。これと同時に、画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の感光体（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）も回転駆動する。
【００６３】
その後、スキャナ３００の読取センサ３６で読み取った画像情報に基づいて、潜像書込ユニット２１から、画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に書込光がそれぞれ照射される。これにより、感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上には、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置６１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）によって顕像化される。これにより、感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上には、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー像が形成される。このようにして形成されたＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー像は、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の一次転写ニップで中間転写ベルト１０上に重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上には、各色トナー像が重なり合った四色重ね合わせトナー像が形成される。
【００６４】
上述した給紙装置２００から送り出された記録紙Ｐは、プリンタ部１００の搬送路４８内に進入した後、レジストローラ対４９に突き当たったところで止められる。レジストローラ対４９は、搬送路４８内で受け取った記録紙Ｐを、中間転写ベルト１０上の四色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで二次転写ニップに送り出す。
【００６５】
二次転写ニップに送りこまれた記録紙Ｐ上には、二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ２４と第三支持ローラ１６との間に形成される二次転写電界の作用により、記録紙Ｐ上に一括二次転写される。そして、四色重ね合わせトナー像は、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラートナー像になる。
【００６６】
その後、記録紙Ｐは定着装置２５まで搬送され、定着装置２５において加熱や加圧がなされることで、フルカラートナー像の定着処理が施される。定着装置２５を通過した記録紙Ｐの搬送方向は、不図示の切替爪により、図１に示す用紙反転装置９３に向かう方向と、排紙ローラ対５６に向かう方向とで切り替えられる。記録紙Ｐが用紙反転装置９３に送りこまれた場合には、上下の面が反転された後、再びレジストローラ対４９に送られて、もう一方の面にもフルカラー画像が形成される。また、排紙ローラ対５６に送りこまれた場合には、機外の排紙トレイ７上にスタックされる。
【００６７】
中間転写ベルト１０上の四色重ね合わせトナー像を記録紙Ｐに二次転写する二次転写手段としては、二次転写ローラ２４の他に、転写チャージャを採用しても良い。本実施形態の二次転写ローラ２４には、二次転写ローラ２４に付着したトナーをクリーニングするローラクリーニング部９１が当接している。
【００６８】
中間転写ベルト１０の周方向における全域のうち、第二支持ローラ１５に対する掛け回し箇所には、ベルトクリーニング装置１７が当接している。このベルトクリーニング装置１７は、二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１０に付着している転写残トナーのクリーニングを行う。
【００６９】
プリンタ部１００には、手差しトレイ６から搬送路４８へ合流する手差し給紙路４１が設けられている。この手差し給紙路４１の上流側には、手差しトレイ６にセットされた記録紙Ｐを一枚ずつ給紙するための手差し給紙ローラ６０１及び手差し分離ローラ６０２が設けられている。
【００７０】
図１に示すように、排紙トレイ７の上方には、詳細は後述する制御用ＲＧＢスキャナ９００（以降では制御用スキャナ９００と呼ぶ）が配設されている。複写機６００は、制御用スキャナ９００により、排紙トレイ７上に排出された記録紙Ｐに形成された画像の色を測色可能となっている。制御用スキャナ９００は、記録紙Ｐ上のＲＧＢ値を検出するものである。そして、最小サイズの記録紙Ｐが通過し得る領域における主走査方向の手前側端部を０［ｍｍ］としたときに、主走査方向における０［ｍｍ］から２１０［ｍｍ］までの間の範囲で、１０［ｍｍ］毎に２２箇所でＲＧＢ値を検出可能な構成となっている。
【００７１】
さらに、制御用スキャナ９００は、副走査方向（記録紙Ｐの搬送方向）について１０［ｍｍ］毎に区切って検出するものであり、分光反射率分布を検出する主走査方向の２２箇所では、１０［ｍｍ］×１０［ｍｍ］の正方形の領域の測色を行う。そして、検出されるＲＧＢ値は、この正方形の領域の測色値の平均値となる。
【００７２】
また、図１及び図２に示すように、中間転写ベルト１０のループ外側においては、光学センサユニット３１０が第一支持ローラ１４に対するベルト掛け回し箇所に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。
【００７３】
図５は、中間転写ベルト１０の水平張架面と光学センサユニット３１０とを示す上面図である。光学センサユニット３１０は、図５に示すように、ベルト幅方向（図１及び図２中の手前−奥方向、図５中の上下方向）に並ぶ第一光学センサ３１１と第二光学センサ３１２とを有している。第二光学センサ３１２は、第一光学センサ３１１よりもベルト中央寄りの位置に配設されている。このベルト中央寄りの位置は、現像装置６１の現像部６７内の現像スリーブ６５に現像剤を供給する供給室現像領域における搬送スクリュ６８による現像剤搬送方向（図４中の矢印Ｂ方向）について、より上流側の位置に相当する。
【００７４】
現像装置６１の構成上、供給室現像領域の現像剤搬送方向における上流側の方が下流側よりも画像濃度が高くなる傾向にある。これは、トナーの帯電量には分布があり、比較的帯電量の低いトナーは上流側で現像され、さらに、上流側の方が下流側よりも現像剤の嵩が高くなるためである。
【００７５】
つまり、同じ条件で作像したパッチ画像であっても、現像スリーブ６５の主走査方向位置によってその付着量は異なることになる。第二光学センサ３１２を第一光学センサ３１１よりもベルト中央寄りの位置に配設しているのは、制御すべき主走査方向の場所をどこに設定するかが重要となるためである。
【００７６】
例えば、供給室現像領域の現像剤搬送方向の上流にセンサを配設した場合には、濃いパッチを制御することになり、その他の場所（測定点よりも下流）では測定点よりも現像濃度は薄くなる。電子写真作像システムで比較的発生しやすい不具合として、現像濃度が高すぎて（トナーの帯電量が低すぎて）トナーが機内に飛散してしまい、機内を汚したり、現像したくない場所にトナーが付着してしまったりする不具合がある。
【００７７】
この不具合を防ぐためには、不具合の発生しやすい上流で測定を行っておく方が好ましい。しかし、上流側のトナーは、現像剤の撹拌が十分ではなく、帯電量分布の裾野が広い状態であって、弱帯電トナーがいる可能性が高いため、帯電量が安定してないことが多く、測定上不安定な状態である可能性が高い。このため、パッチ画像の測定位置としては、トナーの帯電量が比較的安定している下流側の領域の中でできるだけ上流で測定することが望ましい。ブラックトナーは他のカラートナーよりも安定したトナーであるため、パッチ画像の測定位置としてより適した位置であるベルト中央寄りの位置にカラーのパッチ画像を測定する第二光学センサ３１２を配設している。
【００７８】
図６は、第一光学センサ３１１を示す拡大構成図であり、図７は、第二光学センサ３１２を示す拡大構成図である。
【００７９】
第一光学センサ３１１は、後述する付着量安定化処理において中間転写ベルト１０上に形成されるＫトナーパッチ像Ｐｋに対する単位面積あたりのトナー付着量を検知するものである。図６に示すように、第一光学センサ３１１は、中間転写ベルト１０に向けて光を発射するＬＥＤからなる第一センサ光源３１１ａと、中間転写ベルト１０上で正反射した正反射光を受光する第一センサ正反射受光素子３１１ｂとを具備している。
【００８０】
第二光学センサ３１２は、後述する付着量安定化処理において中間転写ベルト１０上に形成されるＹ、Ｃ、Ｍトナーパッチ像Ｐｙ、Ｐｃ、Ｐｍに対する単位面積あたりのトナー付着量をそれぞれ検知するものである。図７に示すように、第二光学センサ３１２は、中間転写ベルト１０に向けて光を発射するＬＥＤからなる第二センサ光源３１２ａと、中間転写ベルト１０上で正反射した正反射光を受光する第二センサ正反射受光素子３１２ｂと、中間転写ベルト１０上で拡散反射した拡散反射光を受光する第二センサ拡散反射受光素子３１２ｃとを具備している。
【００８１】
第一センサ光源３１１ａ及び第二センサ光源３１２ａとしては、何れも、ピーク発光波長λｐ＝９５０［ｎｍ］のＧａＡｓ赤外発光ダイオードを使用している。また、第一センサ正反射受光素子３１１ｂ、第二センサ正反射受光素子３１２ｂ及び第二センサ拡散反射受光素子３１２ｃに用いる受光素子としては、ピーク受光波長８００［ｎｍ］のＳｉフォトトランジスタを使用している。また、各光学センサと検知対象面である中間転写ベルト１０との距離（検出距離）は５［ｍｍ］となるように配設されている。光学センサユニット３１０は、これら光学センサの他、センサメモリ３１３も配設されている。
【００８２】
図８は、複写機６００における各部の電気的な接続を示すブロック図である。複写機６００は、メイン制御部５００を有しており、このメイン制御部５００が各部を駆動制御する。メイン制御部５００は、各種演算処理や各部の駆動制御を実行するＣＰＵ５０１にバスライン５０２を介して、コンピュータプログラム等固定データを予め記憶するＲＯＭ５０３と各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するＲＡＭ５０４とが接続されて構成されている。
【００８３】
メイン制御部５００には、プリンタ部１００の各部、給紙装置２００、スキャナ３００、ＡＤＦ４００が接続されている。ここで、プリンタ部１００の光学センサユニット３１０及び制御用スキャナ９００は、検出した情報をメイン制御部５００に送り出す。
【００８４】
メイン制御部５００は、次のような付着量安定化処理を実施できる。すなわち、まず、図５に示したように、中間転写ベルト１０上に、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーパッチ像Ｐｙ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｋを形成する。そして、付着量検知手段としての光学センサユニット３１０により、それらトナーパッチ像が光学センサの直下を通過する際の光学センサからの出力に基づいて、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーパッチ像Ｐｙ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｋに対するＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーの単位面積あたりの付着量を求める。
【００８５】
そして、Ｙトナー付着量の算出値と、Ｙトナー付着量目標値とを比較し、前者が後者よりも小さい場合には、トナー補給制御で用いるＹトナー濃度制御目標値をより大きくする一方で、前者が後者よりも大きい場合には、Ｙトナー濃度制御目標値をより小さくする。
【００８６】
同様にして、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー付着量の算出値と、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー付着量目標値との比較結果に基づいて、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー濃度制御目標値を補正する。このような付着量安定化処理により、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量を安定化させることで、フルカラー画像の色調を安定化させることができる。
【００８７】
しかしながら、上述した付着量安定化処理では、テスト用トナー像を形成するためにトナーを使用せざるを得ないため、結果的に印刷一枚あたりの単価を上昇させてしまう。さらに、テスト用トナー像を形成するときには、ユーザの操作によって入力される画像情報に基づいて形成されるユーザ画像の形成を行うことができない。このため、生産性の低下を抑えるために付着量安定化処理を高い頻度で実施することはできない。
【００８８】
テスト用トナー像を形成することなく、出力画像の色安定化を図る制御として、中間転写ベルト１０上に形成されたフルカラーのユーザ画像から出力画像情報を取得し、作像に用いた画像情報と比較し、ユーザ画像の画像情報から得られる値が作像に用いた作像用画像情報から得られる目標値に近づくように作像条件を補正する制御が考えられる。
【００８９】
しかし、中間転写ベルト１０上のトナー像は未定着トナー像であるため、最終的にプリンタ部１００から出力される画像の色情報を得ることはできない。また、中間転写ベルト１０上のフルカラートナー像は、未定着の一次色トナー像が重ねられただけの状態であるため、トナー付着量に関する情報を得ることは可能であるが、最終的に出力される多次色のカラー画像の色情報、例えばＬ＊ａ＊ｂ＊値を得ることは不可能である。
【００９０】
このように、中間転写ベルト１０上ではトナーの付着量の情報しか検出できないため、中間転写ベルト１０上のトナー像から得られる情報に基づいて、記録紙Ｐ上に定着処理されるトナー像の色（例えばＬ＊ａ＊ｂ＊値）を任意の目標値に安定化することは困難である。
【００９１】
このように、中間転写ベルト１０上のトナー像から得られる情報に基づいて、記録紙Ｐ上に定着処理されるトナー像の色を安定化することが困難という課題は、中間転写ベルト１０上のトナー像がユーザ画像である構成に限るものではない。同様の課題は、上述した付着量安定化処理のように、テスト用トナー像を形成する構成であっても生じる。
【００９２】
このような課題を解決し得る方法として、生成したトナー像の定着前の状態から出力画像情報を取得するのではなく、記録紙Ｐ上に定着されたトナー像から出力画像情報を取得する方法がある。このように記録紙Ｐ上に定着されたトナー像であれば測色が可能であり、測色した結果を制御で使用することができる。
【００９３】
記録紙Ｐ上に定着されたトナー像を測色する方法としては、大きく二つの方式があり、一つはパッチ画像を記録紙Ｐ上に形成して測色する方式であり、もう一つはユーザ画像を記録紙Ｐ上に形成して測色する方式である。
【００９４】
前者の方式は、ユーザ画像とは別にパッチ画像を印刷する必要があるため、上述した付着量安定化処理と同様に、トナーイールドの低下や生産性の低下に繋がる、というデメリットがある。さらに、ユーザ画像以外の画像を記録紙Ｐ上に形成するため、無駄紙の発生することや、パッチ画像が形成された記録紙Ｐとユーザ画像が形成された記録紙Ｐとを仕分ける機構が必要となること、というデメリットがある。しかし、記録紙Ｐ上に制御上測色すべき色を含む任意のトナー像を形成でき、制御に用いる測色が容易になるというメリットがある。
【００９５】
一方、後者の方式は上述した前者のデメリットは存在しないが、制御上測色すべき色を含む任意のトナー像を形成できないため、制御上測色すべき色を測色できるかどうかはユーザ画像に強く依存する。
【００９６】
実際にはコスト増加、生産性の低下を抑えることは非常に重要であるため、パッチ画像のみを利用する方法は現実的ではなく、ユーザ画像を併用するかユーザ画像のみを利用する方式をとらざるを得ない。
【００９７】
そして、本発明の構成を適用した画像形成装置である複写機６００は、記録紙Ｐに形成された多次色のユーザ画像の測色結果から一次色の現像濃度を予測することで、極力パッチ画像を出力することなく出力画像の色安定化を図るものである。以下、複写機６００における多次色のユーザ画像の測色結果に基づいた出力画像の色安定化を図る制御を色安定化処理と呼ぶ。
【００９８】
次に、本実施形態に係る複写機６００の特徴的な構成について説明する。複写機６００では、色安定化処理において、出力画像測色手段および色情報取得手段である制御用スキャナ９００が取得した多次色のユーザ画像の色情報に基づいて、メイン制御部５００が色情報推定手段として、多次色トナー像を構成するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの一次色トナー像のそれぞれの一次色の色情報を推定する。
【００９９】
また、メイン制御部５００が濃度レベル判定手段として、推定された一次色の色情報と入力画像情報に基づいて、多次色トナー像を構成する一次色トナー像の濃度レベルを判定するとともに、色情報検証手段として、推定された一次色の色情報の妥当性を検証する。
【０１００】
さらに、メイン制御部５００は作像条件制御手段として、推定したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋそれぞれの一次色の色情報、一次色トナー像の濃度レベル、一次色の色情報の妥当性に基づいて一次色トナー像を作像する各画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）や潜像書込ユニット２１における作像条件の制御パラメータを補正する。ここで、補正する制御パラメータとしては、現像装置６１内のトナー濃度の制御目標値、現像バイアス、潜像書込ユニット２１が感光体２０表面に照射する書込光の強度などがある。
【０１０１】
以下、複写機６００における色安定化処理について、詳述する。
【０１０２】
図９は、複写機６００で実行される色安定化処理のフローチャートである。色安定化処理において、メイン制御部５００は、まず、入力画像情報として、外部装置から送られてくる画像情報、あるいはスキャナ３００で得た画像情報を取得する。この入力画像情報は、画像を構成する、マトリクス状に並ぶ複数の画素についてそれぞれＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の単色成分の明度を表した画素値を具備するものである。メイン制御部５００は、この入力画像情報を、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（黒）の単色成分の明度を表した画素値を具備する作像用画像情報に変換する（Ｓ１）。
【０１０３】
作像用画像情報に変換した後は、次の二つの処理を同時に行う。一つは、印刷処理として、作像処理（Ｓ２）及び転写処理（Ｓ３）とを実行し、他の一つは、測色領域決定処理（Ｓ４）として、画像領域における制御用スキャナ９００で測色を行う領域を決定する。
【０１０４】
作像処理（Ｓ２）としては、作像用画像情報に基づいて、上述したように、四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）それぞれの感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上に一次色のトナー像を作像し、一次色トナー像を中間転写ベルト１０上で重ねることで多次色トナー像を作像する。また、転写処理（Ｓ３）としては、上述したように中間転写ベルト１０上に形成された多次色トナー像を二次転写ニップで記録紙Ｐ上に転写する。その後、定着装置２５で多次色トナー像が定着された記録紙Ｐは排紙トレイ７に向かって搬送される。
【０１０５】
一方、測色領域決定処理（Ｓ４）として、メイン制御部５００は測色領域決定手段として、作像用画像情報で示される画像の全領域のうちどの領域を、測色対象となる測色領域にするのかを決定する。
【０１０６】
印刷処理（Ｓ２及びＳ３）と測色領域決定処理（Ｓ４）とが実行された後、測色処理（Ｓ５）が実行される。測色処理（Ｓ５）では、制御用スキャナ９００の下方を通過する記録紙Ｐ上に多次色トナー像の全画像領域のうち測色領域決定処理（Ｓ４）で決定された測色領域に対応する領域を測色する。
【０１０７】
本実施形態の複写機６００では、全画像領域の一部の領域を測色領域として、測色領域の測色、及び、測色結果の出力画像情報と作像用画像情報と比較する演算を行っている。このように全画像領域の一部の領域を測色領域として画像情報同士の比較を行うものに限らず、可能であれば、画像領域全体を幾つかの測色領域に分け、一部ではなく、画像領域全体について測色と画像情報同士の比較とを行っても良い。
【０１０８】
しかし、画像領域全体について測色と画像情報同士の比較とを行うと、処理する情報量が非常に多くなり、処理速度が高速なＣＰＵを備えていないと、装置の生産性が低下するが、ＣＰＵの高速化はコスト高に繋がる。このため、本実施形態では複写機６００では、全画像領域の一部の領域を測色領域として、測色領域について測色と画像情報同士の比較とを行っている。
【０１０９】
また、測色領域としては、領域内における色合いの変化ができるだけ少ない（色の平坦度が高い）領域であることが、精度の良い測色を行うときに好ましい。よって、メイン制御部５００は、作像用画像情報に基づいて色の平坦度が高く測色に適した領域を探索する処理を行っている。
【０１１０】
この探索の後、プリンタ部１００によってその画像を形成した記録紙Ｐを排紙トレイ７上に排紙すると、制御用スキャナ９００によって、測色領域の測色を行う。その後、測色結果から得られる色情報と、作像用画像情報から得られる測色領域の色情報と比較する。
【０１１１】
測色領域の探索については、次のようにして行う。すなわち、作像用画像情報によって表される画素マトリクスの所定位置にある画素を注目画素とし、その注目画素を中心とする所定サイズの領域を部分領域として抽出する。例えば、初回の抽出においては、画素マトリクスにおける左上から５１列目で且つ５１行目の画素を注目画素とし、この注目画素を中心とする１０１画素×１０１画素の矩形領域（約４［ｍｍ］角の領域）を部分領域として抽出する。そして、抽出した部分領域における各画素の画素値（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）を参照しながら、その部分領域全体としての色合いの平坦さを示す平坦度を算出する。平坦度としては、様々な算出法によって求められたものを用いることが可能である。
【０１１２】
平坦度の第一例としては、次のような算出法によって求められたものを挙げることができる。すなわち、まず、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋについてそれぞれ、各画素の分散を求める。次いで、その分散の和に負の符号をつけたものを部分領域内の平坦度として求める。
【０１１３】
平坦度の第二例として、分散共分散行列の行列式を用いて求められるものを挙げることができる。具体的には、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋについてそれぞれ、部分領域内の各画素における分散と共分散を求める。次いで、分散を対角成分に、共分散を非対角成分に配置した４×４の分散共分散行列を構築し、その行列式を計算する。そして、行列式の値に負の符号を付けたものを平坦度として求めてもよい。分散共分散行列の行列式を用いることで、ＣＭＹＫ空間での分布の広がりを評価することができるからである。先に説明した第一例の平坦度に比べて、異なる成分間の色の広がりも評価することができる点が優れている。
【０１１４】
また、平坦度の第三例として、色の周波数特性を利用したものを挙げることができる。具体的には、部分領域内の各画素値を用いてフーリエ変換を行い、特定周波数のフーリエ係数の絶対値の二乗の和を求める。この和に負の符号を付けて平坦度とする。特定周波数については複数の周波数を用いることができる。第一例の平坦度では、中間調処理された画像に対しては中間調処理のパターンの影響を受けて、平坦である領域を識別できないケースがある。これに対し、第三例の平坦度では、特定周波数のフーリエ係数の絶対値の二乗の和を用いることで、中間調処理の影響を排した平坦度を算出することができる。
【０１１５】
平坦度は、これまで説明した第一例〜第三例のものに限られるものではなく、公知の平坦度算出技術を用いることが可能である。
【０１１６】
抽出した部分領域の平坦度を求めると、次に、全ての部分領域を抽出したか否か（画像の全領域について部分領域の抽出が完了したか否か）、を判断する。そして、まだ抽出していない部分領域があると判断した場合には、注目画素の位置を右方向に１画素分だけずらして、左上から５２列目、５１行目の画素を注目画素とし、それを中心とする１０１画素×１０１画素の矩形領域を部分領域として抽出する。そして、同様にして、抽出した部分領域の色の平坦度を算出する。以降、３、４、５・・・ｎ個目の部分領域の抽出の際に、それぞれ注目画素の位置を右方向に１画素分だけずらしていく。そして、注目画素の列方向の位置をマトリクスの右端から左に向けて５１番目の位置までずらした後は、注目画素の列方向の位置をマトリクスの左端から右に向けて５１番目の位置まで戻すとともに、行方向の位置を１画素分だけ下方向にずらす。その後、注目画素の位置を１画素分ずつ右にずらす処理を繰り返す。以上のようにして、注目画素の位置をラスタ走査のように順次ずらしていって、画像の全領域を網羅する。
【０１１７】
画像の全領域について部分領域の抽出する方法としては、上述したように注目画素を１画素分ずつずらす方法に限らず、抽出した部分領域同士の縁部を互いに重ねないように各部分領域を抽出してもよい。例えば、５１列目、５１行目の注目画素を中心とする１０１画素×１０１画素の大きさの部分領域を抽出した後には、１５２列目、５１行目の注目画素を中心とする１０１画素×１０１画素の大きさの部分領域を抽出するのである。
【０１１８】
メイン制御部５００では、画像の全領域からの部分領域の抽出や平坦度の算出を行うと、全ての部分領域の中から平坦度の最も優れたものを特定し、その平坦度について、予め定められた所定の基準平坦度よりも優れているか否かを判定する。そして、優れている場合には、その部分領域を測色に適した測色領域とする。一方、特定された部分領域の平坦度が所定の基準平坦度よりも劣っている場合には、そのとき出力されるユーザ画像には、測色に適した測色領域はない、と判断する。
【０１１９】
画像情報に基づいて測色に適した測色領域が見つからない場合には、上述した従来から公知の付着量安定化処理を実施する。この付着量安定化処理は、多次色の出力を本来の色に精度良く合わせることはできないが、本来の色から少しずれた値で安定化させることが可能であるので、その実施により、出力画像の色調の大きな乱れを回避することができる。つまり、ユーザ画像の中から測色に適した測色領域が見つからない場合には、後述する色安定化処理の代わりに付着量安定化処理を実施することで、色調の大きな乱れの発生を回避することができる。
【０１２０】
次に、メイン制御部５００は色情報推定手段として、測色された出力画像情報から取得される多次色の色情報に基づいて、多次色のトナー像を構成するそれぞれの一次色の色情報を推定する色分解処理（Ｓ６）を行う。この推定方法の具体例は後述する。
【０１２１】
また、メイン制御部５００は濃度レベル判定手段として、推定された各一次色の色情報と、入力画像情報から取得される目標値である各一次色の制御上の色情報とを比較する色情報比較処理（Ｓ７）を行なう。
【０１２２】
さらに、メイン制御部５００は作像条件制御手段として、制御パラメータに対する補正量を決め、補正処理（Ｓ８）を実行する。
【０１２３】
ここで補正する制御パラメータは、潜像書込ユニット２１のレーザー強度（ＬＤＰ）、帯電装置６０の帯電印加電圧（Ｃｄｃ）、及び現像装置６１の現像バイアス（Ｖｂ）である。制御パラメータとしてはこの他にも現像装置６１内に収納されている現像剤のトナー濃度を採用することも可能である。
【０１２４】
次に、測色された出力画像情報から取得される多次色の色情報に基づいた一次色の色情報の推定方法（色分解処理）について説明する。本実施形態では、一次色の色情報として、仮に一次色で出力したときのトナー像を測定したときの見かけ上の平均網点率（以下、単に出力網点率と呼ぶ）を推定する。
【０１２５】
ここで、網点率と潜像書込ユニット２１のレーザー強度との関係について説明する。図１０は、レーザー強度と網点率との関係を説明する説明図である。
【０１２６】
潜像書込ユニット２１のレーザー出力の調整可能なパラメータとしては、ＬＤ−Ｐｏｗｅｒ（ＬＤＰ）とＬＤ−Ｄｕｔｙ（ＬＤＤ）とがある。ＬＤＰは書込光のレーザー強度であり、ＬＤＤは単位時間あたりに書き込みを行う時間の比率である。網点率というのは、記録紙Ｐの表面上の単位面積当たりのトナー像が形成された面積の比率であり、これは、感光体２０の表面上の単位面積当たりの潜像が形成された面積の比率である。よって、例えば、網点率が５０［％］というのは、ＬＤＤが５０［％］というのを意味している。
【０１２７】
図１０に示すように、ＬＤＰの値もＬＤＤの値も大きければ大きいほど、感光体２０の表面上に供給されるトナーの量は多くなり画像濃度は濃くなる。また、ＬＤＰの値とＬＤＤの値とは独立して変化させることが可能であり、ＬＤＰを変化させても、ＬＤＤを変化させても画像濃度を変化させることができる。このため、ＬＤＰの値の値が同じであってもＬＤＤの値が大きいほど画像濃度は濃くなり、ＬＤＤの値の値が同じであってもＬＤＰの値が大きければ大きいほど画像濃度は濃くなる。しかし、画像濃度の制御としては、階調性を変化させないようにＬＤＤを変化させる方法が一般的である。また、ＬＤＰはＬＤＤを１００［％］としたときに、Ｓｏｌｉｄ  Ｉｍａｇｅ（最も濃い画像）が所定の濃度となるように調整される構成が一般的であるが、複写機６００では、制御パラメータとして、ＬＤＰの値を積極的に動かす構成である。
【０１２８】
複写機６００では、ＬＤＰの値について最も強いレーザー強度より低い値（例えば、７０［％］）を初期値として、必要に応じてレーザー強度を調節できるようになっている。制御パラメータを補正しないときはレーザー強度は固定であり、その固定されたレーザー強度の状態で所望の画像濃度となるように制御上の網点率（以下、制御網点率と呼ぶ）が設定される。
【０１２９】
ここで、一例として、一次色の作像条件が、レーザー強度は７０［％］で制御網点率は４０［％］の場合を考える。
【０１３０】
この条件で所望の画像形成が成されると、記録紙Ｐ上には、レーザー強度７０［％］に対応した１画素当たりのトナー付着量で、記録紙Ｐの表面上の単位面積当たりの４０［％］の面積にトナー像が形成される。このようなトナー像を出力したときの出力網点率は４０［％］となる。一方、同じ条件で画像形成したにも係わらず１画素当たりのトナー付着量が少なくなると、録紙Ｐの表面上の単位面積当たりの４０［％］の面積にトナー像が形成されるにも係わらず、所望の画像形成が成されたトナー像よりも薄く見える。このようなトナー像を出力したときの出力網点率は４０［％］よりも小さくなる。
【０１３１】
このように、制御網点率と出力網点率とを比較して、出力網点率の方が制御網点率よりも小さい場合は、レーザー強度を強くするなど、トナー付着量が増加するように制御パラメータを補正する。逆に、出力網点率の方が制御網点率よりも大きい場合は、トナー付着量が減少するように制御パラメータを補正する。
【０１３２】
ここで、制御網点率を目標値とすると、出力網点率が分かれば、多次色のトナー像を構成するそれぞれの一次色の色情報（出力網点率）と、作像用画像情報から求まる目標値である各一次色の制御上の色情報（制御網点率）との比較を行うことができる。
【０１３３】
しかし、記録紙Ｐ上に形成されているトナー像は多次色であり、一次色の色情報である出力網点率を直接に測定することはできない。このため、メイン制御部５００は、制御用スキャナ９００で測定した多次色トナー像の出力画像情報に基づいて、各一次色の出力網点率を推定し、各一次色毎に制御網点率と推定した出力網点率（以下、出力網点率推定値と呼ぶ）とを比較することにより、制御パラメータに対する補正量を決める。
【０１３４】
その後、決定した制御パラメータに対する補正量を用いて制御パラメータに対する補正量を決定し、その補正量を反映させた値に、制御パラメータ（レーザー強度、帯電印加電圧、現像バイアス）を設定する。
【０１３５】
多次色トナー像の測色結果から一次色の出力網点率推定値を推定する方法について説明する。まず、推定に利用する一次色のデータテーブルについて説明する。
【０１３６】
複写機６００で採用する一次色の出力網点率推定値を推定するアルゴリズムでは、事前情報として制御網点率近傍の網点率における各一次色の分光反射率分布ｃｙａｎ（ｋｃ，λ）、ｍａｇｅｎｔａ（ｋｍ，λ）、ｙｅｌｌｏｗ（ｋｙ，λ）、ｂｌａｃｋ（ｋｋ，λ）が必要となる。ただし、任意の網点率ｋｃ、ｋｍ、ｋｙ、ｋｋに対するデータを用意することは一般に困難であるため、例えば、１０［％］刻みで離散化した各１０個の網点率ｋｃ１〜ｋｃ１０、ｋｍ１〜ｋｍ１０、ｋｙ１〜ｋｙ１０、ｋｋ１〜ｋｋ１０に対する一次色の分光反射率分布のデータのみを一次色のデータテーブルに保存する。一次色のデータテーブルには、各色について網点率とその網点率で作像された一次色トナー像の測色結果である分光反射率分布データがメイン制御部５００のＲＯＭ５０３に保存されている。
【０１３７】
次に、一次色の出力網点率推定値を推定するアルゴリズムについて説明する。まず、画像情報から得られる測色領域の網点率である制御網点率から出力網点率推定値の候補（制御網点率に近い値の網点率の組合せ）を生成する。
【０１３８】
次に、黒の冗長性問題により推定結果の信頼性が低下する可能性のある出力網点率推定値の候補を削除する。削除対象となる出力網点率推定値の候補は次の方法で選定する。まず、各出力網点率推定値の候補の各一次色の出力網点率推定値から制御網点率を減算する（以降ではここで得られた結果を推定網点率偏差（濃度偏差）と呼ぶ）。
【０１３９】
例えば、制御網点率が（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）＝（５０、５０、５０、５０）、出力網点率推定値が（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）＝（５５、４０、５０、５２）の場合、推定網点率偏差は（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）＝（５、−１０、０、２）となる。次に、推定網点率偏差の各要素の符号を確認し、Ｃ、Ｍ、Ｙが同符号、ＫがＣ、Ｍ、Ｙとは異符号である場合は削除対象とする。例えば、（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）＝（１、１０、５、−２）、（３、−２、０、５）、（−４、−５、−１、４）、（４、３、０、−１）となる４つの推定網点率偏差が与えられた場合、１番目と３番目が削除対象となる。
【０１４０】
次に、出力網点率推定値の候補に対応する各一次色の分光反射率分布を一次色のデータテーブルから生成する。例えば、ある色の制御網点率が５５［％］であった場合、その近傍の値である網点率５０［％］や６０［％］のときの分光反射率分布をその色の一次色のデータテーブルから生成する。
【０１４１】
次に、得られた各一次色の分光反射率分布をそれぞれＬ＊ａ＊ｂ＊値に換算し、各一次色の推定Ｌ＊ａ＊ｂ＊を得る。
【０１４２】
次に、制御用スキャナ９００で測定した多次色トナー像のＲＧＢ値をＬ＊ａ＊ｂ＊値に換算し、観測Ｌ＊ａ＊ｂ＊値を得る。
【０１４３】
最後に、推定Ｌ＊ａ＊ｂ＊値と観測Ｌ＊ａ＊ｂ＊値の間の色差（ＣＩＥＤＥ９４）を計算し、その値が最小となる出力網点率推定値の組合せを探索し推定結果とする。
【０１４４】
なお、本実施形態では推定Ｌ＊ａ＊ｂ＊値と観測Ｌ＊ａ＊ｂ＊値の間の色差を算出するための色差式としてＣＩＥＤＥ９４を採用したが、ＣＩＥＤＥ２０００等の他の色差式を採用することも可能である。
【０１４５】
ここで、出力網点率推定値の候補の生成について一例を挙げて説明する。制御網点率が５０［％］のｒｅｄのトナー像で、予測される分光反射率分布がｒｅｄ（０．５，λ）で与えられる画像は、一般に、ｍａｇｅｎｔａ（０．５，λ）とｙｅｌｌｏｗ（０．５，λ）を重ね合わせることで作られる。よって、数１のような色分解が考えられる。
【０１４６】
【数１】
2014071433.tif 000003
【０１４７】
しかし、実際にはこのような分解で推定Ｌ＊ａ＊ｂ＊値と観測Ｌ＊ａ＊ｂ＊値の間の色差を最小化できるとは限らない。原因は複数考えられるが、例えば、現像能力の変化等の作像エンジン特性が変化することにより一次色の特性が変化し、一次色のデータテーブルに保存されている特性との間に偏差を生じることが一因となる。そのため、画像情報から得られる制御網点率がそのまま出力網点率と反映されているとは判断せず、出力網点率推定値の候補として、制御網点率近傍の値を候補として生成する。
【０１４８】
例えば、制御網点率が５０［％］で画像形成され、予測される分光反射率分布がｒｅｄ（０．５，λ）で与えられるトナー像の測色結果を分解する際には、ＭａｇｅｎｔａとＹｅｌｌｏｗとの組合せとして、数２のように計９通りの候補を生成する。
【０１４９】
【数２】
2014071433.tif 000004
【０１５０】
ここでは、説明の簡略化のため、９通りの候補を生成することを説明しているが、出力網点率推定値の候補の組み合わせとしては、より多くの組合せを生成しても良い。
【０１５１】
また、一次色のデータテーブルに登録されていないデータが必要な場合には、登録されているデータを補間することにより得る。ｃｙａｎを例に挙げて説明すると、上述したように、ｃｙａｎの一次色のデータテーブルには、網点率ｋｃ１〜ｋｃ１０の１０個の網点率に対応した分光反射率が保存されている。そして、１≦ｎ≦９に対して、ｋｃｎ＜ｋｃ’＜ｋｃ（ｎ＋１）となるｋｃ’に対応する分光反射率分布ｃｙａｎ（ｋｃ’，λ）が必要な場合は数３で与える。
【０１５２】
【数３】
2014071433.tif 000005
【０１５３】
次に、制御パラメータ（レーザー強度、帯電印加電圧、現像バイアス）の補正方法について説明する。まず、制御パラメータの補正に使用する電位テーブルについて説明する。電位テーブルにはテーブル値と制御パラメータの組が格納されており、テーブル値が小さいほど現像濃度が薄く、テーブル値が大きいほど現像濃度が高くなるように作成されている。
【０１５４】
画像情報から得られる制御網点率と出力網点率推定値とを比較し、出力網点率推定値よりも制御網点率の方が値が大きければテーブル値を増加させ、出力網点率推定値よりも制御網点率の方が値が小さければテーブル値を減少させる。そして、増減後のテーブル値に対応する制御パラメータを電位テーブルから探索し、後述する重み付けを行なった上で、対応する画像形成ユニット１８及び潜像書込ユニット２１の作像条件として設定する。
【０１５５】
制御パラメータ設定時の重み付けについて説明する。多次色を構成する一次色の種類が多いほど出力網点率推定値の組合せの候補数が増大するため、多次色から一次色を推定するために必要となる計算量は大きくなる。しかしながら、許容できる計算時間には限界があるため、結果的に、色数が多い多次色から一次色を推定する場合の方が、色数が少ない多次色から一次色を推定する場合よりも、粗い候補生成を行なうことになり、推定精度の低下に繋がる。
【０１５６】
また、低網点率の一次色を含む多次色から、その低網点率の一次色の色情報を推定することも色情報のＳＮが悪化するため難しい。また、あまり高すぎる網点率の一次色については、信号の飽和が発生するため、推定精度は低下する。
【０１５７】
以上のように、観測した多次色を構成する一次色の色数と網点率に依存して、一次色の推定結果の信頼性は異なる。そこで、本実施形態では、観測する多次色を構成する一次色の色数が１つの場合は１、２つの場合は０．９、３つの場合は０．８、４つの場合は０．７を制御パラメータの変化量に乗じた値を設定する（整数に丸める）。また、観測する多次色が、網点率１５％未満の一次色を含む場合は０．５を乗じた値を設定する。これにより、信頼性の高い推定結果が得られた場合には強い制御を行ない、そうでない場合には比較的弱い制御を行なうことで、制御性能の極端な劣化を抑えている。
【０１５８】
本実施形態では、推定結果の信頼性が低い場合に、設定する制御パラメータを変化させる量を減らす方式をとっているが、制御周期が短い場合等、制御を施せるタイミングが比較的多い場合には、制御パラメータを変化させない方が有利な場合もある。また、制御周期に応じて適応的に両者を切り替えても良い。
【０１５９】
上述した構成では、測色結果に基づいて推定された一次色の色情報と、一次色の目標色の色情報とを比較する際に、比較する色情報として、網点率を用いている。すなわち、出力網点率推定値が推定された一次色の色情報であり、制御網点率が一次色の目標色の色情報である。
【０１６０】
なお、このように、推定された一次色の色情報と、目標色の色情報とを比較する色情報としては、網点率に限るものではない。
【０１６１】
一次色のデータテーブルには、各網点率に対する分光反射率分布が保存されているため、出力網点率推定値及び制御網点率に対する分光反射率分布を算出することができる。分光反射率分布がわかると、公知の方法により、Ｌ＊ａ＊ｂ＊値を算出することができる。  そして、推定された一次色の色情報として出力網点率推定値に対応したＬ＊ａ＊ｂ＊値を用い、一次色の目標色の色情報として制御網点率に対応したＬ＊ａ＊ｂ＊値を用いてＬ＊ａ＊ｂ＊値同士を比較して、出力されるトナー像を形成する一次色の色を目標色に近づける制御を行っても良い。
【０１６２】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊値同士を比較する場合、「Ｌ＊」、「ａ＊」、「ｂ＊」の三つの成分のうち、各色でトナー付着量の変化に対して最も感度の高い一成分のみを比較しても良い。多次色同士を比較する場合、「Ｌ＊」の値が同じであっても、「ａ＊」や「ｂ＊」の値が異なることがある。これに対して、一次色同士を比較する場合、濃いか薄いかであるため、一つの成分の値が決まると、他の二つの成分の値も従属的に決まり、「Ｌ＊」の値が同じであっても、「ａ＊」や「ｂ＊」の値が異なることはない。
【０１６３】
このため、シアンは「Ｌ＊」の値の比較、マゼンタは「ａ＊」の値の比較、イエローは「ｂ＊」の値の比較をすることで、出力された多次色トナー像を形成する各一次色トナーがそれぞれの目標色に対して、濃いのか薄いのかを判断することができる。
【０１６４】
複写機６００は、潜像担持体である感光体２０を複数備え、それぞれの感光体２０上に一次色トナー像を作像し、それを中間転写ベルト１０上で重ねるように一次転写し、中間転写ベルト１０上に作像された多次色トナー像を記録紙Ｐ上に二次転写する画像形成装置である。本発明の特徴部である多次色の色情報に基づいて、多次色トナー像を構成する一次色トナー像のそれぞれの一次色の色情報を推定し、推定されたそれぞれの一次色の色情報に基づいて一次色トナー像の作像条件を補正する構成が適用可能な画像形成装置はこれに限るものではない。
【０１６５】
複数の潜像担持体上でそれぞれ作像する画像形成装置では、中間転写ベルトを備える構成に限らず、各潜像担持体から直接に記録媒体に転写して記録媒体上で各一次色のトナー像を重ねて多次色トナー像を形成する画像形成装置にも適用可能である。
【０１６６】
また、複数の潜像担持体を備える構成に限らず一つの潜像担持体で作像する構成も適用可能である。一つの潜像担持体上で作像する構成では、一つの潜像担持体の表面上に複数の現像装置が配置される画像形成装置にも適用可能である。
【０１６７】
この画像形成装置では、潜像担持体上に形成した一次色トナー像を中間転写体上に転写し、先に中間転写体に転写した一次色トナー像に対して新たに潜像担持体上に形成した一次色トナー像を重ねて転写し、中間転写体上で多次色トナー像を形成し、記録紙に転写する構成である。さらに、一つの潜像担持体上で作像する構成では、一つの潜像担持体に複数の帯電装置、露光装置及び現像装置の組合せが配置されている構成で、先に形成されたトナー像を担持する潜像担持体表面に対して、帯電、露光及び現像を行う画像形成装置にも適用可能である。
【０１６８】
このように、一次色トナー像を重ねた多次色トナー像を記録媒体上に形成する画像形成
装置であれば適用可能である。
【０１６９】
以上、本実施形態の複写機６００は、四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）及び潜像書込ユニット２１と、中間転写ベルト１０及び二次転写ローラ２４と、制御用スキャナ９００と、メイン制御部５００とを有する。潜像書込ユニット２１及び四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、互いに異なる一次色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）からなるトナー像である一次色トナー像を、各画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）が備える潜像担持体である感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上に形成する作像手段を構成する。中間転写ベルト１０及び二次転写ローラ２４は、感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上に形成されたトナー像を中間転写体である中間転写ベルト１０を介して記録媒体である記録紙Ｐに転写する転写手段を構成する。複写機６００では、各感光体２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上に形成された各色の一次色トナー像を中間転写ベルト１０上で重ねて記録紙Ｐ上に転写することで、一次色トナー像を重ねた多次色トナー像を記録紙Ｐ上に形成する。制御用スキャナ９００は、記録紙Ｐ上に形成された多次色トナー像を測色して出力画像の多次色の色情報として多次色トナー像のＲＧＢ値を取得する出力画像測色手段および色情報取得手段である。メイン制御部５００は、潜像書込ユニット２１及び各画像形成ユニット１８による一次色トナー像の作像条件を制御する作像条件制御手段である。
【０１７０】
このような複写機６００において、メイン制御部５００は、色情報推定手段として、制御用スキャナ９００が取得したＲＧＢ値に基づいて、多次色トナー像を構成する一次色トナー像のそれぞれの一次色の色情報として各色の出力網点率推定値を推定する。
【０１７１】
さらに、メイン制御部５００は推定したそれぞれの一次色の出力網点率推定値に基づいて、作像条件制御手段として一次色トナー像の作像条件を補正する。このため、目標色としての色情報として制御網点率をそれぞれの一次色について設定することで、それぞれの一次色で、測色結果に基づいて推定された出力網点率推定値と、一次色の制御網点率とを比較することができる。
【０１７２】
複写機６００における一次色の目標色の色情報としての制御網点率は、入力画像情報に基づいて一次色トナー像を形成するときに用いられる一次色トナー像の色情報である。同じ一次色同士の網点率の比較であるため、一方の色が他方の色に対してどの程度、濃いか薄いかというような単純な比較となる。
【０１７３】
このため、推定された一次色が目標色よりも薄ければ現像濃度が濃くなるように作像条件を補正し、濃ければ現像濃度が薄くなるように作像条件を補正する。このため、各一次色について、出力網点率推定値に対応する一次色と制御網点率に対応する目標色との濃度差に対する適切な作像条件の補正の情報を予め入力しておけばよい。
【０１７４】
よって、複写機６００のように、一次色同士の網点率の比較する構成であれば、精度良く補正を行うために必要な、予め入力しておくべき情報の量を従来の多次色同士を比較する構成に比べて格段に少なくすることができる。予め入力しておくべき情報の量を格段に少なくすることで、出力した多次色トナー像を測色した結果に基づいて、精度良く補正を行うことが実現可能となる。推定された一次色と目標色とを比較する色情報として、網点率に限るものではなく、分光反射率分布から求まるＬ＊ａ＊ｂ＊値など他の比較可能な色情報であってもよい。複写機６００では、出力した多次色トナー像を測色した結果に基づいて、作像手段の作像条件を補正する画像形成装置で、精度良く補正を行うことによって出力画像の更なる色安定化を図ることができる。
【０１７５】
また、複写機６００では、制御用スキャナ９００が取得する多次色の色情報は、多次色トナー像のＲＧＢ値であり、色情報推定手段としてのメイン制御部５００は、各一次色について複数の網点率におけるトナー像の分光反射率分布の情報が予め入力された一次色分光反射率分布記憶手段であるＲＯＭ５０３を備える。
【０１７６】
色情報推定手段としてのメイン制御部５００は、入力画像情報に基づいて、一次色の色情報である一次色の見た目の網点率である出力網点率の推定値である出力網点率推定値の候補を複数生成する。そして、黒の冗長性問題により信頼性が低下するおそれのある候補を除外する。その後、出力網点率推定値の候補に対応する分光反射率分布である推定分光反射率分布をＲＯＭ５０３に入力された情報に基づいて生成する。
【０１７７】
そして、多次色トナー像を形成するすべての一次色の分光反射率分布の積（「ｃｙａｎ（ｋｃ，λ）×ｍａｇｅｎｔａ（ｋｍ，λ）×ｙｅｌｌｏｗ（ｋｙ，λ）×ｂｌａｃｋ（ｋｋ，λ）」）をＬ＊ａ＊ｂ＊値に換算した値と、制御用スキャナ９００が取得した多次色トナー像のＲＧＢ値と、の色差ができるだけ小さくなる出力網点率推定値の候補を各一次色について一つずつ探索する。この探索して得た値を各一次色の出力網点率推定値とする。
【０１７８】
複写機６００の色情報推定手段としてのメイン制御部５００は、入力画像情報に基づいて、各一次色の目標値となる網点率である網点率目標値として制御網点率を設定し、各一次色について出力網点率推定値が網点率目標値より小さい場合は、出力網点率推定値を得たときの多次色トナー像を形成した作像条件よりも現像濃度が濃くなるように作像条件を補正し、出力網点率推定値が網点率目標値より大きい場合は、出力網点率推定値を得たときの多次色トナー像を形成した作像条件よりも現像濃度が薄くなるように作像条件を補正する。このように各一次色について制御網点率と出力網点率とを比較することで、一次色同士の色情報を比較することが可能となり、多次色同士の色情報を比較する制御に比べて、精度良く作像条件の補正が可能となる。
【０１７９】
複写機６００のメイン制御部５００は、測色領域決定手段として、制御用スキャナ９００が測色を行う測色領域を出力画像の画像領域の一部に決定する。画像領域全体について測色と画像情報同士の比較とを行うと、処理する情報量が非常に多くなり、処理速度が高速なＣＰＵを備えていないと、装置の生産性が低下するが、ＣＰＵの高速化はコスト高に繋がる。これに対して、複写機６００のように、全画像領域の一部の領域を測色領域として、測色領域について測色と画像情報同士の比較とを行うことにより、装置の生産性を維持しつつ、ＣＰＵの高速化に伴うコスト高を防止することができる。
【０１８０】
複写機６００のメイン制御部５００は、測色領域決定手段として、入力画像情報に基づいて、色の平坦度が高く測色に適した領域を探索し、測色領域を決定する。色の平坦度が高い領域は、領域内における色合いの変化が少ないため、精度の良い測色を行うことができる。
【０１８１】
潜像書込ユニット２１及び画像形成ユニット１８から構成される作像手段は、少なくとも、潜像担持体である感光体２０に潜像を書き込む潜像書込手段である潜像書込ユニット２１、及び感光体２０に担持された潜像をトナーによって現像する現像手段である現像装置６１と、を具備する。
【０１８２】
また、潜像書込ユニット２１として、帯電手段である帯電装置６０によって一様帯電させた感光体２０の表面に対して光走査を行って静電潜像を書き込むものを用いている。現像装置６１として、表面に現像剤を担持している現像剤担持体である現像スリーブ６５に現像バイアスを印加しながら現像スリーブ６５上の現像剤中のトナーを感光体２０上の静電潜像に転移させるものを用いる。作像条件制御手段であるメイン制御部５００は、作像条件として、帯電装置６０の帯電強度、潜像書込ユニット２１の光書込強度、現像バイアス、及び現像剤のトナー濃度のうち、少なくとも何れか１つを補正する処理を実施する。このような構成により、一次色同士の色情報を比較した結果に基づいて、作像条件の補正を行う制御を実現することができる。
【０１８３】
複写機６００は、現像装置６１として、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて潜像を現像するものを用いる。そして、トナー濃度センサ７１による現像装置６１内に収容される現像剤のトナー濃度を検知した結果と、所定の濃度目標値との差に応じて、トナー補給口６１ａから現像装置６１内にトナーを補給する不図示のトナー補給手段を備える。作像条件制御手段であるメイン制御部５００が、一次色同士の色情報を比較した結果に基づいて、現像剤のトナー濃度の所定の濃度目標値の値を補正することにより、作像条件の制御パラメータとして、トナー濃度の補正を行う制御を実現することができる。
【０１８４】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【実施例】
【０１８５】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１８６】
黒の冗長性問題に対する本発明の効果を確認するために実験を行なった。実施した実験では、網点率５５％の４Ｃグレーパッチを測色し、それを色分解した結果と予め定められた一次色の目標値とを比較し、濃ければ薄くなるように、薄ければ濃くなるように作像条件を設定した。
【０１８７】
本実施例では２種類のチャートを使用した。１つは制御チャート７００であり、もう１つは評価チャート７０１である。制御チャート７００には５５％４Ｃグレーパッチが、面内濃度偏差の影響をキャンセルするために９点配設されている。この９点の測色結果を平均化した値を測色結果として採用する。評価チャート７０１には各一次色について網点率で６．２５％刻みで６．２５％〜１００％までの合計１６階調のパターンが配設されている。また、制御チャート７００と同様の理由により各パッチは面内９点に配設されており、その平均値をそのパッチの測色結果とする。
【０１８８】
図１１に制御チャート７００と評価チャート７０１の模式図と、本実施例の処理フローを示す。まず、制御チャート７００を１枚印刷する（Ｓ１０）。次に制御チャート７００内に配設されている５５％４Ｃグレーパッチを測色する（Ｓ１１）。次に得られた測色結果と入力画像情報（今回の例では各色５５％）から一次色の網点率を推定する（色分解、Ｓ１２）。
【０１８９】
次に色分解結果と入力画像情報から、各一次色が濃いのか薄いのかを判定し、濃ければ薄くなるように、薄ければ濃くなるように作像条件を設定する（Ｓ１３）。次に、評価チャート７０１を１０枚印刷する（Ｓ１４）。以上の制御チャート印刷から評価チャート印刷までを１セットとして、合計３０セット繰り返す。
【０１９０】
一方、黒の冗長性問題への対策を行なわなかった場合の結果を示す（比較例）。図１２は各一次色の網点率の推定結果である（図１２（Ａ）シアン、（Ｂ）マゼンタ、（Ｃ）イエロー、（Ｄ）ブラック）。Ｃ,Ｍ，Ｙは増減の傾向がほぼ一致しており、Ｋはこれらとは逆の傾向を示していることが分かる。つまり、黒の冗長性問題が発生している可能性が極めて高いと考えられる。
【０１９１】
図１３は観測色である５５％４Ｃグレーパッチの色差の推移である。図１１より、各一次色は網点率で最大２０％程度の変動が発生しているが、観測色には大きな影響が出ていない。これは黒の冗長性問題に顕著な特性である。なお、色差を計算する上での基準となる色は、実験開始直前に印刷した制御チャート７００の測色値とした。
【０１９２】
図１４は評価チャート７０１を測色することで得られる、各一次色の色差の推移である（図１４（Ａ）シアン、（Ｂ）マゼンタ、（Ｃ）イエロー、（Ｄ）ブラック）。色によって程度の差はあるが、色差３を大きく超えている色もあり、一般的な感覚から考えると、あまり良い結果とは言いがたい。なお、色差を計算する上での基準となる色は、実験開始直前に印刷した評価チャート７０１の測色値とした。
【０１９３】
次に、黒の冗長性問題への対策を行なった場合の結果を示す（実施例）。図１５は各一次色の網点率の推定結果である（図１５（Ａ）シアン、（Ｂ）マゼンタ、（Ｃ）イエロー、（Ｄ）ブラック）。黒の冗長性問題に特徴的な推定網点率の特徴は認められない。
【０１９４】
図１６は観測色である５５％４Ｃグレーパッチの色差の推移である。図１３と比較して明らかに良好な結果となっている。黒の冗長性問題が発生していないことにより、適切に一次色の推定が行なわれ、その結果、制御性能が向上した事が理由であると考えられる。
【０１９５】
図１７は評価チャートを測色することで得られる、各一次色の色差の推移である（図１７（Ａ）シアン、（Ｂ）マゼンタ、（Ｃ）イエロー、（Ｄ）ブラック）。図１４と比較すると、明らかに色差を小さく抑える事ができている。
【０１９６】
以上の実施例より、黒の冗長性問題が制御結果に大きな悪影響を与えること、および、本発明により、黒の冗長性問題を回避することが可能となることを確認した。
【符号の説明】
【０１９７】
６  手差しトレイ
７  排紙トレイ
１０  中間転写ベルト
１４  第一支持ローラ
１５  第二支持ローラ
１６  第三支持ローラ
１７  ベルトクリーニング装置
１８  画像形成ユニット
２０  感光体
２１  潜像書込ユニット
２４  二次転写ローラ
２５  定着装置
３０  原稿台
３０ａ  原稿排紙トレイ
３１  コンタクトガラス
３３  第一走行体
３４  第二走行体
３５  結像レンズ
３６  読取センサ
４１  手差し給紙路
４２  給紙ローラ
４４  給紙カセット
４５  分離ローラ
４６  給紙路
４７  搬送ローラ
４８  搬送路
４９  レジストローラ対
５６  排紙ローラ対
６０  帯電装置
６１  現像装置
６１ａ  トナー補給口
６２  一次転写ローラ
６３  感光体クリーニング装置
６４  除電装置
６５  現像スリーブ
６６  攪拌部
６７  現像部
６８  搬送スクリュ
６９  仕切り壁
７１  トナー濃度センサ
７３  ドクターブレード
７５  クリーニングブレード
７６  ファーブラシ
９１  ローラクリーニング部
９３  用紙反転装置
１００  プリンタ部
２００  給紙装置
３００  スキャナ
３１０  光学センサユニット
３１１  第一光学センサ
３１１ａ  第一センサ光源
３１１ｂ  第一センサ正反射受光素子
３１２  第二光学センサ
３１２ａ  第二センサ光源
３１２ｃ  第二センサ拡散反射受光素子
３１２ｂ  第二センサ正反射受光素子
３１３  センサメモリ
３２０  電位センサ
４００  原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
４０１  自動読取部
５００  メイン制御部
５０２  バスライン
６００  複写機
６０１  手差し給紙ローラ
６０２  手差し分離ローラ
７００  制御チャート
７０１  評価チャート
９００  制御用ＲＧＢスキャナ（制御用スキャナ）
Ｐ  記録紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１９８】
【特許文献１】特開２００１−３４３８２７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７１５９５号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014071433.tif 000008
【図４】
2014071433.tif 000009
【図５】
2014071433.tif 000010
【図６】
2014071433.tif 000011
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2014071433.tif 000022