(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色材にて形成された画像を媒体に転写するまで担持する画像担持体を有し、媒体に画像を形成する画像形成手段と、赤外線を反射する複数の第１色材を含む混色グレー、及び、赤外線を吸収する第２色材を含む単色グレーを用いて、前記混色グレー及び前記単色グレーによる基本画像中に、前記単色グレーによる特定画像を含む画像を、前記画像形成手段にて形成するための画像処理を行う画像処理手段とを備える画像形成装置であって、
前記画像担持体に所定画像を形成する画像担持体所定画像形成手段と、
前記画像担持体に形成された画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
該濃度検知手段の検知結果に基づいて、前記混色グレー及び前記単色グレーが可視光下で略等色となるように、前記混色グレーを構成する前記第１色材の各色の濃度を決定する決定手段と、
前記単色グレーの濃度に対して前記混色グレーが略等色となる各第１色材の濃度の相関テーブルを記憶する記憶手段と
を備え、
前記画像担持体所定画像形成手段は、前記画像担持体に前記単色グレーの画像を形成し、
前記決定手段は、前記濃度検知手段が検知した前記単色グレーの濃度、及び、前記記憶手段が記憶した相関テーブルに基づいて、前記混色グレーを構成する前記第１色材の各色の濃度を決定するようにしてあること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１色材の色毎に入力階調及び出力階調が対応付けられた階調テーブルと、
該階調テーブルを用いて画像の階調調整を行う調整手段と
を備え、
前記決定手段は、前記第１色材の各色の濃度が決定した濃度となるように、前記階調テーブルを補正するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記相関テーブルは固定値のテーブルであること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記相関テーブルは可変値のテーブルであり、
前記画像形成手段により前記混色グレー及び／又は前記単色グレーの中間調の画像を形成した媒体を読取手段にて読み取った読取画像を取得する読取画像取得手段と、
該読取画像取得手段が取得した読取画像に基づいて、前記相関テーブルを補正する補正手段と
を備えること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記基本画像中に前記特定画像を含む画像として、前記混色グレー及び前記単色グレーによる網点画像を生成する網点画像生成手段と、
該網点画像生成手段が生成した網点画像を他の画像に重畳する重畳手段と
を備えること
を特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１つ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、特定条件の下で視認される潜像画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像読取及び画像形成により画像の複写を行う画像形成装置の機能が向上し、画像の複写精度が向上しており、書類などの原稿画像を容易且つ高精度に複写することができる。このような高機能の画像形成装置では、例えば複写が禁止されるべき書類などを複写して不正な複写物を容易に作成することができ、原本と見分けがつかない高精度な複写物を得ることができる。そこで、原稿画像の不正な複写を防止するために、複写を禁止すべき原稿画像に対して、複写防止パターン又は透かし文字等を合成する技術が実現されている。
【０００３】
特許文献１においては、基材に本人を特定する情報を可視インキで印刷すると共に、この本人特定情報を符号化した情報を、可視光波長領域では吸収がなく赤外光波長領域のみ吸収する赤外吸収インキで印刷した身分証明証が提案されている。例えば本人特定情報として顔写真画像を印刷し、符号化情報として２次元コードを印刷する。これにより身分証明証の偽造を防止できる。
【０００４】
特許文献２においては、基材上に第１の網点領域及び第２の網点領域が複数配置されて可視画像が形成され、第１の網点領域は赤外吸収特性を含まない色材を用いて構成された領域を有し、第２の網点領域は赤外吸収特性を含む色材を用いて構成された第２ａの網点領域及び赤外吸収特性を含まない色材を用いて構成された第２ｂの網点領域を有し、第２ａの網点領域によって潜像画像が形成された網点印刷物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３０９１５４号公報
【特許文献２】特許第４２１４２６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１に記載の技術は、可視光波長領域では吸収がなく赤外光波長領域のみ吸収する赤外吸収インキを用いて符号化情報を印刷する必要があるため、このような赤外吸収インキを扱う特別な画像形成装置が必要である。よってこの技術を一般的な画像形成装置に適用することは難しいという問題がある。
【０００７】
特許文献２に記載の技術は、一般的な画像形成装置にて用いられるＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラック）の基本４色のインキ（又はトナー）のうち、Ｋインキがカーボンブラックを主体とした黒色顔料で紫外線領域から赤外線領域までの全域に亘る吸収特性を示すのに対し、ＣＭＹインキを重ね合わせたプロセスブラックが赤外線を吸収しないことを利用したものである。第２ａの網点領域をＫインキで構成し、他の領域をＣＭＹインキのプロセスブラックで構成することにより、赤外線カメラなどの特殊な装置で印刷物を観察した場合に、Ｋインキで構成された潜在画像のみを視認することができる。
【０００８】
特許文献２に記載の技術のように、ＣＭＹの少なくとも一つを含む第一の色材と、Ｋの第二の色材との２種の色材を用い、その特性差に基づいて潜像画像を形成する場合、可視光下で潜像画像が視認できないことが求められる。このため、第一の色材の組み合わせを最適化して、第二の色材と等色となるように色制御を行うことが重要である。しかしながら、従来の例えば電子写真方式が採用されたプリンタ、複写機又は複合機等の一般的な画像形成装置では、前述のような色制御が不十分であり、人間が認識できる程度の色差が生じる。このため、赤外線カメラなどの特殊な装置を用いるまでもなく、潜像画像が視認可能となる場合があり、潜像画像としての性能が十分ではないという問題があった。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、可視光下での視認性が低い潜像画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、複数の色材にて形成された画像を媒体に転写するまで担持する画像担持体を有し、媒体に画像を形成する画像形成手段と、赤外線を反射する複数の第１色材を含む混色グレー、及び、赤外線を吸収する第２色材を含む単色グレーを用いて、前記混色グレー及び前記単色グレーによる基本画像中に、前記単色グレーによる特定画像を含む画像を、前記画像形成手段にて形成するための画像処理を行う画像処理手段とを備える画像形成装置であって、前記画像担持体に所定画像を形成する画像担持体所定画像形成手段と、前記画像担持体に形成された画像の濃度を検知する濃度検知手段と、該濃度検知手段の検知結果に基づいて、前記混色グレー及び前記単色グレーが可視光下で略等色となるように、前記混色グレーを構成する前記第１色材の各色の濃度を決定する決定手段と、前記単色グレーの濃度に対して前記混色グレーが略等色となる各第１色材の濃度の相関テーブルを記憶する記憶手段とを備え、前記画像担持体所定画像形成手段は、前記画像担持体に前記単色グレーの画像を形成し、前記決定手段は、前記濃度検知手段が検知した前記単色グレーの濃度、及び、前記記憶手段が記憶した相関テーブルに基づいて、前記混色グレーを構成する前記第１色材の各色の濃度を決定するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記第１色材の色毎に入力階調及び出力階調が対応付けられた階調テーブルと、該階調テーブルを用いて画像の階調調整を行う調整手段とを備え、前記決定手段は、前記第１色材の各色の濃度が決定した濃度となるように、前記階調テーブルを補正するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記相関テーブルが固定値のテーブルであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記相関テーブルは可変値のテーブルであり、前記画像形成手段により前記混色グレー及び／又は前記単色グレーの中間調の画像を形成した媒体を読取手段にて読み取った読取画像を取得する読取画像取得手段と、該読取画像取得手段が取得した読取画像に基づいて、前記相関テーブルを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記基本画像中に前記特定画像を含む画像として、前記混色グレー及び前記単色グレーによる網点画像を生成する網点画像生成手段と、該網点画像生成手段が生成した網点画像を他の画像に重畳する重畳手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、赤外線を反射する複数の第１色材（例えばＣＭＹの有彩色の色材）を含む混色グレーと、赤外線を吸収する第２色材（例えばＫの無彩色の色材）を含む単色グレーとを用いて、混色グレー及び単色グレーによる基本画像中に、単色グレーによる特定画像を含む画像の形成を行う。また、可視光下で混色グレー及び単色グレーが略等色となるように、混色グレーを構成する第１色材の濃度を決定し、決定した濃度となるように第１色材の濃度を補正・維持する。
画像形成装置は、入力画像に基づいて複数の色材によりまず画像担持体に画像を形成し、画像担持体の画像を用紙などの媒体に転写することが画像形成を行う。画像担持体に形成された画像の濃度を検知する手段を設け、第１色材の濃度を決定するための所定画像を画像担持体に形成し、その濃度検知を行う。検知結果に応じて混色グレーを構成する第１色材の濃度を決定することにより、特別な装置を用いることなく、濃度決定を行うことができる。画像形成装置により形成された画像は、可視光下で基本画像が視認され、赤外線環境下で特定画像が視認される。
【００１７】
また、本発明においては、画像担持体に単色グレーの中間調が描かれた画像を形成し、この画像の濃度を検知する。また第２色材の単色グレーと略等色な混色グレーとするための第１色材の各色の濃度は、画像形成手段の特性に応じて定まるため、これを予め測定して相関テーブルとして記憶しておく。画像担持体に形成した画像の濃度検知結果から実際の単色グレーの濃度を調べることができ、これに対応する混色グレーの各色の濃度を相関テーブルから決定することができる。
【００１８】
また、本発明においては、画像形成を行う際に階調テーブルを用いて入力画像に対する階調調整の画像処理を行う。上記のように混色グレーの各色の濃度を決定した場合、決定した濃度となるように階調テーブルを補正する。これにより以後の画像形成においては、階調調整の画像処理にて混色グレーの濃度が適切に調整される。
【００１９】
混色グレーの各色の濃度決定を行う際に用いる相関テーブルは、固定値のテーブルであってよく、可変値のテーブルであってよい。固定値の相関テーブルの場合、画像形成装置の製造工程などにて画像形成手段の特性を予め測定して相関テーブルを生成し、画像形成装置のメモリなどに予め記憶しておく。
また可変値の相関テーブルの場合、例えば混色グレー及び／又は単色グレーの中間調が描かれた見本の画像を用紙などの媒体に形成し、形成した画像をスキャナなどの読取手段にて読み取って得られた読取画像に基づき、相関テーブルの生成又は補正を行うことができる。
【００２０】
また、本発明においては、混色グレー及び単色グレーによる網点画像を生成する。この網点画像は、略等色の混色グレー及び単色グレーによる基本画像中に、単色グレーによる特定画像が埋め込まれた画像である。生成した網点画像と他の画像とを重畳することによって、簡易な方法でセキュリティ用の潜像画像が埋め込まれた画像を生成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による場合は、画像担持体に形成した所定画像の濃度を検知して混色グレーを構成する各色の濃度を決定する構成とすることにより、特別な装置を用いることなく各色の濃度決定を容易に行うことができ、利便性及び汎用性等の高い画像形成装置を提供することができる。画像形成装置は、単色グレー及び混色グレーを略同色とすることができるため、可視光下での視認性が低い潜像画像を埋め込んだ画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】画像形成装置による画像形成処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】潜像画像を説明するための模式図である。
【図５】潜像画像を説明するための模式図である。
【図６】潜像画像を説明するための模式図である。
【図７】潜像画像を説明するための模式図である。
【図８】本実施の形態に係る画像形成装置が行う濃度決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】見本画像の一例を示す模式図である。
【図１０】Ｋ−ＣＭＹ相関テーブルの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。本実施の形態に係る画像形成装置１は、ネットワークを介してＰＣ（Personal Computer）などの外部装置から入力された画像データに応じて、シート（記録用紙）などの所定媒体に対して多色又は単色の画像を形成する装置である。画像形成装置１は、露光ユニット１１、現像器１２ａ〜１２ｄ、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ、クリーナユニット１４ａ〜１４ｄ、帯電器１５ａ〜１５ｄ、中間転写ベルト１７及び定着ユニット２２等を備えて構成されている。
【００２４】
本実施の形態の画像形成装置１は、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）にブラック（Ｋ）を加えた４色を用いたカラーの画像形成を行うことができる。このため画像形成装置１は、各色に対応する４つずつの現像器１２ａ〜１２ｄ、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ、クリーナユニット１４ａ〜１４ｄ及び帯電器１５ａ〜１５ｄを備え、これらにより色毎に画像を形成する画像ステーションが構成されている。４つの画像ステーションは、中間転写ベルト１７の移動方向（副走査方向）に沿って適長離隔して配置してある。
【００２５】
感光体ドラム１３ａ〜１３ｄは、円筒状をなしており、その軸方向が中間転写ベルト１７の移動方向に交差するように、中間転写ベルト１７の下側に配置されている。帯電器１５ａ〜１５ｄは、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄの表面を所定の電位に帯電させるためのものであり、図示の例では接触型のローラ型帯電器が画像形成装置１に搭載されている。ただし接触型のブラシ型帯電器、又は、チャージャー型の帯電器等を用いてもよい。
【００２６】
露光ユニット１１は、レーザ照射部及び反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニットを用いて構成されている。ただし発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬ（Electro Luminescence）又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）書込ヘッド等を用いてもよい。露光ユニット１１は、ＣＭＹＫの各色の画像データによって変調されたレーザビームそれぞれを感光体ドラム１３ａ〜１３ｄに照射する。これにより帯電された感光体ドラム１３ａ〜１３ｄには、入力された画像データに応じて露光され、その表面にＣＭＹＫの各色の画像データによる静電潜像が形成される。現像器１２ａ〜１２ｄは、ＣＭＹＫの各色のトナーを収納しており、静電潜像が形成された感光体ドラム１３ａ〜１３ｄの表面にトナーをそれぞれ供給し、静電潜像をトナー像に顕像化する。クリーニングユニット１４ａ〜１４ｄは、現像及びトナー像の転写後に感光体ドラム１３ａ〜１３ｄの表面に残留したトナーを除去するとともに回収する。
【００２７】
また画像形成装置１は、中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄ、中間転写ベルト１７、駆動ローラ１７１、従動ローラ１７２、クリーニングユニット１９及び中間転写ベルトテンション機構（図示は省略する）等を備えている。中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄ、駆動ローラ１７１、従動ローラ１７２及び中間転写ベルトテンション機構は、中間転写ベルト１７を所定方向（図中の矢印参照）に回転駆動するためのものである。中間転写ベルト１７は、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄの上方に配置され、駆動ローラ１７１と従動ローラ１７２との間に張架されている。中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄは、中間転写ベルト１７を挟んで各感光体ドラム１３ａ〜１３ｄに対向する位置に、回転可能に支持されている。中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄには、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１７上に転写するために、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の転写バイアスが印加される。中間転写ベルト１７は、各感光体ドラム１３ａ〜１３ｄに接触するように設けられており、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄに形成された各色のトナー像を、中間転写ベルト１７の外周面に順次重ねて転写することにより、中間転写ベルト１７の外周面にカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト１７は、厚さが１１００μｍ〜１１５０μｍ程度のフィルムを無端状に形成したものである。
【００２８】
感光体ドラム１３ａ〜１３ｄから中間転写ベルト１７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト１１の内周面に接触する中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄにより行われる。中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄには、トナー像を転写するための高電圧の転写バイアスが印加されている。中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄは、直径が１８〜１１０ｍｍ程度の金属製（例えば、ステンレス製）の軸に導電性の弾性材（例えば、ＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）を被覆して構成されている。この導電性の弾性材によって、中間転写ベルト１７に均一な高電圧を印加することができる。なお中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄに代えて、ブラシ状の中間転写部材を用いることもできる。
【００２９】
各感光体ドラム１３ａ〜１３ｄにて各色に応じて顕像化されて静電像は、中間転写ベルト１７で積層されることにより入力された画像となる。中間転写ベルト１７にて積層された画像は、中間転写ベルト１７の回転によって、転写ローラ２１との対向位置に搬送され、用紙上に転写される。このとき転写ローラ２１は中間転写ベルト１７を所定のニップ圧で圧接すると共に、転写ローラ２１にはトナーを用紙に転写するための電圧（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加される。なお、転写ローラ２１と中間転写ベルト１７とのニップ圧を所定値に維持するために、転写ローラ２１又は駆動ローラ１７１のいずれか一方を硬質材料（金属等）で構成し、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ又は発泡性樹脂ローラ等）で構成することができる。
【００３０】
感光体ドラム１３ａ〜１３ｄとの接触により中間転写ベルト１７に付着したトナー、又は、転写ローラ２１によって用紙上に転写されず中間転写ベルト１７上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、クリーニングユニット１９によって除去及び回収される。クリーニングユニット１９は、中間転写ベルト１７に接触するクリーニング部材として例えばクリーニングブレードを有している。クリーニング部材が接触する中間転写ベルト１７は、反対側から従動ローラ１７２で支持されている。
【００３１】
トナー像が転写された用紙は、定着ユニット２２に導かれ、ヒートローラ２４と加圧ローラ２５との間を通過して加熱及び加圧を受ける。これによって、用紙に転写されたトナー像は用紙の表面に定着する。トナー像が定着した用紙は、給紙ローラ２７ｃによって排紙トレイ２９上に排出される。
【００３２】
また画像形成装置１は、給紙トレイ２０、手差トレイ２６、排紙トレイ２９及び用紙搬送路Ｓ等を備えている。給紙トレイ２０は、画像形成に使用する用紙を収納しておくためのトレイであり、画像形成装置１の下部に設けられている。排紙トレイ２９は、画像形成を行った用紙をフェイスダウンで載置するためのトレイであり、画像形成装置１の上部に設けられている。用紙搬送路Ｓは、給紙トレイ２０に収納されている用紙を転写ローラ２１及び定着ユニット２２を経由して排紙トレイ２９へ送るためのものであり、画像形成装置１内を略垂直方向に配置されている。また用紙搬送路Ｓには、転写ローラ２１、定着ユニット２２、レジストローラ２３、搬送ローラ２７ａ〜２７ｈ、ピックアップローラ２８ａ及び２８ｂ等が配置されている。
【００３３】
搬送ローラ２７ａ〜２７ｈは、用紙の搬送を促進及び補助するための小型ローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ２８ａは、給紙トレイ２０の端部に設けられ、給紙トレイ２０に収納された用紙を１枚毎に用紙搬送路Ｓへ供給する呼び込みローラである。レジストローラ２３は、用紙搬送路Ｓを搬送される用紙をいったん保持し、中間転写ベルト１７のトナー像の先端と用紙の先端とを合わせるタイミングで、用紙を転写ローラ２１へ搬送する機能を有している。
【００３４】
定着ユニット２２は、ヒートローラ２４及び加圧ローラ２５等を有している。ヒートローラ２４及び加圧ローラ２５は、用紙を挟んで回転するよう構成されている。ヒートローラ２４は、図示しない温度検出器により温度が検出され、後述のプリンタコントローラによって所定の定着温度となるように温度制御がなされている。ヒートローラ２４は、加圧ローラ２５と共に用紙を熱圧着することで、用紙に転写された多色のトナー像を溶融、混合及び圧接し、用紙に対して熱定着させる。
【００３５】
また、画像形成装置１には、予め多数の用紙を収納するための給紙トレイ２０が備えられていると共に、ユーザが少数枚の用紙に画像形成を行う際に給紙トレイ２０の開閉動作を行わなくてもよいように、少数の用紙を載置する手差トレイ２６が備えられている。ピックアップローラ２８ａ又は２８ｂは、給紙トレイ２０又は手差トレイ２６から用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｓへ導く。
【００３６】
用紙の片面のみの画像形成を行う場合、給紙トレイ２０に収納された用紙はピックアップローラ２８ａによって給紙され、搬送ローラ２７ａによってレジストローラ２３まで用紙搬送路Ｓを搬送され、用紙の先端と中間転写ベルト１７上のトナー像の先端とを合わせるタイミングで転写ローラ２１へ搬送され、用紙にトナー像が転写される。その後、用紙は定着ユニット２２を通過することによって未定着のトナーが熱で溶融及び固着され、搬送ローラ２７ｂ及び２７ｃを経て排紙トレイ２９上に排出される。
【００３７】
また手差トレイ２６に載置された用紙はピックアップローラ２８ｂによって給紙され、搬送ローラ２７ｆ、２７ｅ及び２７ｄを経てレジストローラ２３まで用紙搬送路Ｓを搬送される。これ以降は給紙トレイ２０から給紙される用紙と同様の処理がなされ、画像が形成された用紙が排紙トレイ２９に排出される。
【００３８】
用紙の両面に画像形成を行う場合、上記の処理により片面の画像形成が終了して定着ユニット２２を通過した用紙は、後端が搬送ローラ２７ｃにて停止され、搬送ローラ２７ｃが逆回転することによって搬送ローラ２７ｇ、２７ｈが設けられた反転経路に導かれた後、レジストローラ２３を経て裏面の画像形成が行われ、排紙トレイ２９に排出される。
【００３９】
画像形成装置１が用いるＣＭＹＫの４色のトナーは、一般的な処方で製造されるものである。これらのトナーに用いられる色材は、可視光域に吸収・反射特性を持つ有機顔料である。例えばシアン顔料は銅フタロシアニン系の顔料であり、マゼンタ顔料はジメチルキナクリドン系の顔料であり、イエロー顔料はベンズイミダゾロン系の顔料であり、黒顔料はカーボンブラック系の顔料であり、これらはいずれも市販されている一般的な有機材料である。黒顔料は、可視光域のみでなく、赤外線域にも吸収特性を持つ。このため、ＣＭＹＫの４色のトナーを用いて形成された画像は、赤外線下においてＫトナーで形成された部分が視認される。
【００４０】
図２は、画像形成装置１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、ネットワークを介してＰＣ２などの外部装置から入力された文字、図形又は写真等の画像データをページ記述言語の形式で受信し、受信した画像データを基に画像形成に用いる実行データを生成して画像形成を行うプリンタなどの装置である。ＰＣ２は、スキャナ３が接続され、スキャナ３の読み取り処理によって得られた読取画像を取得すると共に、この読取画像を画像形成装置１へ与えることができる。画像形成装置１は、プリンタコントローラ１００、プリントエンジン１１０及び操作パネル１２０等を備えて構成されている。プリントエンジン１１０及び操作パネル１２０は、プリンタコントローラ１００に接続され、プリンタコントローラ１００との間でデータの授受を行う。またプリンタコントローラ１００には、ネットワークを介してＰＣ２などの外部装置が接続されている。
【００４１】
プリンタコントローラ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０３、ネットワークコントローラ１０４及びビデオコントローラ１０５等を備えて構成されている。ＣＰＵ１０１は、プリンタコントローラ１００内の各部の制御処理を行う。ＲＡＭ１０２は、外部装置から受信した画像データ、この画像データを基に生成された実行データ及び濃度補正情報等の各種の情報を一時的に記憶する。ＨＤＤ１０３は、画像データ、実行データ及びプリントエンジン１１０の特性（例えば濃度、階調又はドット再現等の特性）データ等を格納する。ネットワークコントローラ１０４は、ネットワークを介してＰＣ２などの外部装置との間でデータの送受信を行う。ビデオコントローラ１０５は、プリントエンジン１１０の動作を制御する。
【００４２】
プリントエンジン１１０は、画像形成部１１１、濃度センサ１１２及び温湿度センサ１１３等を備えて構成されている。画像形成部１１１は、用紙に画像を形成する処理を行うものであり、図１に示した各機構の動作を制御する。濃度センサ１１２及び温湿度センサ１１３は、画像形成装置１のキャリブレーションを行う際などに用いられる。濃度センサ１１２は、画像担持体である中間転写ベルト１７に形成された画像の濃度を検知するものであり、検知結果をプリンタコントローラ１００のＣＰＵ１１へ通知する。濃度センサ１１２は、図１において図示は省略したが、例えば駆動ローラ１７１の近傍などの位置に、中間転写ベルト１７の外周面に対向するように配設される。温湿度センサ１１３は、画像形成装置１の筐体内及び／又は筐体外の温度及び湿度を測定し、測定結果をプリンタコントローラ１００のＣＰＵ１０１へ通知する。操作パネル１２０は、ＨＤＤ１０３に保存された画像を形成する指示など、ユーザの指示に係る操作を受け付けてプリンタコントローラ１００へ通知する。
【００４３】
図３は、画像形成装置１による画像形成処理の手順を示すフローチャートである。ＰＣ２にてユーザが原稿の画像形成指示を行うことによって、ＰＣ２のプリンタドライバなどから画像形成装置１への画像入力がなされる。画像形成装置１は、ネットワークコントローラ１０４にてＰＣ２からの画像データを受信することによって、画像の入力を受け付ける（ステップＳ１）。このときに入力される画像データは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色で表されるデータである。
【００４４】
次いで画像形成装置１は、入力されたＲＧＢの画像データをＣＭＹＫの画像データに変換する色変換処理を行う（ステップＳ２）。色変換処理では、プリンタコントローラ１００のファームウェアに実装したカラーマネージメントモジュールを用いて、ＩＣＣプロファイルのカラーテーブルに基づいた色変換演算がＣＰＵ１０１にて実施される。
【００４５】
次いで画像形成装置１は、色変換処理により得られたＣＭＹＫの画像データに対して、階調補正処理を行う（ステップＳ３）。階調補正処理では、例えば出力の階調再現性を重視した低コントラスト化処理などが、ＨＤＤ１０３に予め記憶された階調補正テーブルを用いて、ＣＰＵ１０１にて実施される。その後、画像形成装置１は、中間調調整処理を行う（ステップＳ４）。中間調調整処理では、プリントエンジン１１０の機差バラツキ、経時変化及び環境変化等による各色の変動を補正し、形成される画像が常に一定の状態を保つために行う処理であり、ＨＤＤ１０３に予め記憶された中間調テーブルを用いて、ＣＰＵ１０１にて実施される。これらの処理は一般的な処理であるため、詳細な処理手順の説明は省略するが、例えば中間調テーブルにＣＭＹＫの各色について入力階調−出力階調の対応を記憶しておき、ステップＳ３の処理後の画像データの階調値を中間テーブルに応じて変換する処理を行うことができる。以上のステップＳ１〜Ｓ４の処理で得られたＣＭＹＫの画像データは、ＲＡＭ１０２に記憶される。
【００４６】
本実施の形態に係る画像形成装置１は、ユーザが作成した原稿などの元画像に対して、潜像画像を埋め込んだ画像を生成し、生成した画像を形成する機能を備えている。潜像画像の詳細は後述するが、潜像画像は原稿などの画像と共にＰＣ２から入力されるか、又は、ＨＤＤ１０３に予め記憶されている。ユーザによって潜像画像の埋め込みが指示された場合、画像形成装置１は、潜像画像についても上記のステップＳ１〜Ｓ４と同様の処理を行う。ただしステップＳ３の階調補正処理にて用いる階調補正テーブル、及び、ステップＳ４の中間調調整処理にて用いる中間調テーブルは、潜像画像用のものを用いてよい。ステップＳ１〜Ｓ４の処理で得られたＣＭＹＫの潜像画像の画像データは、ＲＡＭ１０２に記憶される。
【００４７】
次いで画像形成装置１は、潜像画像の有無を判定し（ステップＳ５）、潜像画像がある場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＲＡＭ１０２から原稿などの元画像と潜像画像とを読み出して画像の合成処理を行う（ステップＳ６）。画像合成処理では、元画像の指定位置において、元画像の画素と潜像画像の画素との演算処理が行われる。演算処理としては両画素の画素値の乗算を行うことが好適である。画像合成処理を行った後、画像形成装置１は、合成後の画像データをプリントエンジン１１０の画像形成部１１１へ与えることにより画像形成を行い（ステップＳ７）、処理を終了する。また潜像画像がない場合（Ｓ５：ＮＯ）、画像形成装置１は、合成処理を行わずに、ＲＡＭ１０２に記憶されたデータを画像形成部１１１へ与え、画像形成を行い（ステップＳ７）、処理を終了する。
【００４８】
なお上記の説明では、図３に示すフローチャートのステップＳ１〜Ｓ６の処理を画像形成装置１が全て行う構成としたが、これに限るものではない。ステップＳ１〜Ｓ６の処理の一部又は全部をＰＣ２にて予め行い、処理済みの画像データを画像形成装置１へ入力し、画像形成を行う構成としてもよい。
【００４９】
図４〜図７は、潜像画像を説明するための模式図である。各図においては、上側に示した画像の一部を拡大した画像を下側に示してある。本実施の形態に係る画像形成装置１が扱う潜像画像は、図４に示すように、グレーの網点の集合で表された網点画像である。なお、図示の網点の形状、サイズ及び配置等は一例であって、これに限るものではない。図示の例は、縦横のサイズ（画素数）が等しい矩形網点を用いている。網点を構成する各画素はグレー（又は黒）であるが、Ｋ単色のグレー画素と、ＣＭＹ混色のグレー画素とが混在している。黒はグレーに包含されるものとする。
【００５０】
図５は、図４に示した網点画像のうち、Ｋの単色グレー部分を抜き出した画像である。図５に示す画像は、図４に示した画像を赤外線下で視認した場合に得られる画像であり、潜像画像となる。各網点は、一部が単色グレーの画素であってもよく、全部が単色グレーの画素であってもよい。網点に含まれる単色グレーの画素の割合を変化させることによって、面積階調の表現を実現することができる。図５下側に示す例では、画像の色が濃い部分は６つの単色グレー画素による網点で構成され、画像の色が薄い部分は１つの単色グレー画素による網点で構成され、全体として図５上側に示す画像を構成している。単色グレーの網点の形状、サイズ及び配置等も図５に示すものに限らない。
【００５１】
図６は、図４に示した網点画像のうち、ＣＭＹの混色グレー部分を抜き出した画像である。網点を構成する各画素は、可視光下において単色グレーと等色となるように決定された混合量で混色されたＣＭＹで構成されている。図６に示す画像は、図４に示した画像から図５に示した画像を差し引いたものに相当するが、赤外線下では赤外線を反射し、画像を視認することはできない。
【００５２】
図７は、図４に示した網点画像を、ユーザが作成した原稿などの画像に重畳した合成画像であり、図３に示したフローチャートのステップＳ６の処理により得られる画像である。２つの画像の重畳方法はどのような方法であってもよいが、グレーの網点の画素値を保持するためには乗算処理を用いることが好適である。図７に示す合成画像を赤外線下で視認した場合、Ｋの単色グレーのみが視認され図５に示す画像となる（ただし潜像画像を重畳する元の画像（原稿などの画像）は、Ｋの単色グレーが用いられておらず、ＣＭＹによるカラー又はモノクロの画像であるものとする）。
【００５３】
このように本実施の形態に係る画像形成装置１は、原稿などの画像に対して赤外線下でのみ視認できる潜像画像を重畳した画像を生成し、生成した画像を用紙に形成して出力することができる。形成された画像は、可視光下では原稿などの画像として視認され、赤外線下では潜像画像のみが視認される。ただし可視光下にて潜像画像が視認されないためには、Ｋの単色グレーとＣＭＹの混色グレーとが可視光下で等色である必要がある。このため画像形成装置１は、混色グレー及び単色グレーが等色となるように、ＣＭＹの各色の濃度を適切に決定する必要がある。そこで画像形成装置１は、ＣＭＹの各色の濃度を決定する機能を有している。この濃度決定は、例えば装置のメンテナンス時又はトナー交換時等にユーザの指示に基づいて行ってもよく、また例えば温湿度センサ１１３の検知結果に基づいて環境変化の有無を判断し、画像形成装置１が自動的に行ってもよい。以下、画像形成装置１による混色グレーを構成するＣＭＹの各色の濃度決定処理について説明する。
【００５４】
図８は、本実施の形態に係る画像形成装置１が行う濃度決定処理の手順を示すフローチャートである。画像形成装置１は、混合量を決定するために、Ｋの単色グレーについての見本画像を生成し、生成した見本画像を中間転写ベルト１７に形成する（ステップＳ２１）。図９は、見本画像の一例を示す模式図である。見本画像は予め定められた画像であり、例えばＨＤＤ１０３に画像データが記憶されている。見本画像は、Ｋの単色グレーについて複数の中間調が描かれた画像であり、そのレイアウト及び階調等が予め定められている。図示の見本画像は、中間転写ベルト１７の移動方向に複数の矩形が並べられ、Ｋの単色グレーの濃度が徐々に変化するよう各矩形内に色が付されている。各矩形内の色は、網点面積率を変化させることで中間調が表現されている。なお図示の見本画像は一例であって、これに限るものではない。見本画像は、図４〜図７に示すような最終的な出力画像で重畳される潜像画像の形状が好ましいが、この形状では網点面積率が低く濃度センサ１１２による検知を十分に行うことができない場合があるため、例えば重畳される網点形状のドットゲインに対して線形性が高い別形状とする、また例えば網点の配置密度を上げた形状とすることが好ましい。
【００５５】
画像形成装置１は、中間転写ベルト１７を移動させながら、濃度センサ１１２にて中間転写ベルト１７に形成された見本画像の濃度検知を順に行う（ステップＳ２２）。濃度センサ１１２は、例えば発光素子及び受光素子を有し、中間転写ベルト１７に形成された見本画像に対して発光を行った際の正反射又は散乱反射等の信号強度を受光素子にて測定し、この信号強度を濃度値に変換する構成のものを用いることができる。画像形成装置１は、濃度センサ１１２の検知結果をＲＡＭ１０２に記憶する。
【００５６】
次いで画像形成装置１は、Ｋの階調補正処理を行う（ステップＳ２３）。Ｋの階調補正処理では、予め設定されている見本画像のＫの階調（濃度）と、濃度センサ１１２が検知した濃度値とを比較し、適切な入力値−出力値の対応を算出する。画像形成装置１は、例えば見本画像に描かれたＫの中間調の例えば１６点について、入力値−出力値の対応を算出し、残りの点については線形補間などの演算により入力値に対する出力値を算出する。画像形成装置１は、算出したＫの入力値−出力値の対応を中間調テーブルとしてＨＤＤ１０３に記憶し、図３のフローチャートのステップＳ４の中間調調整処理にて用いる。
【００５７】
ＣＭＹの混色グレーとＫの単色グレーとを等色とするためのＣＭＹの各色の濃度はプリントエンジン１１０の出力特性に応じて一義的に決まる。そこでＫの濃度に対するＣＭＹの混合量の対応関係を予め調べ、Ｋ−ＣＭＹ相関テーブルとしてＨＤＤ１０３に記憶しておく。図１０は、Ｋ−ＣＭＹ相関テーブルの一例を示す模式図であり、ＫとＣＭＹの各色との対応をグラフ化して示したものである。Ｋ−ＣＭＹ相関テーブルは、値が固定された（不変の）固定テーブルであってもよく、値を変更できる可変テーブルであってもよい。Ｋ−ＣＭＹ相関テーブルが固定テーブルの場合、例えば画像形成装置１の製造工程などにおいて出力特性を測定してＫ−ＣＭＹ相関テーブルを作成し、ＨＤＤ１０３に予め記憶しておけばよい。またこのようにして作成されたテーブルは、Ｋ−ＣＭＹ相関テーブルを可変とした場合の初期値として用いることができる。
【００５８】
Ｋ−ＣＭＹ相関テーブルが可変テーブルの場合、画像形成装置１は、スキャナ３などを利用したテーブルの補正処理を行う。テーブル補正処理では、画像形成装置１は、例えばＫの単色グレーの中間調とＣＭＹの混色グレーの中間調とが描かれた見本画像を用紙に形成し、これをスキャナ３にて読み取った読取画像をＰＣ２から取得する。画像形成装置１は、読取画像に基づいてＫの単色グレー及びＣＭＹの混色グレーが略等色となるＫ及びＣＭＹの対応関係を算出し、この対応関係となるようＫ−ＣＭＹ相関テーブルを補正してＨＤＤ１０３に記憶する。なお画像形成装置１がスキャナ機能を搭載している場合、自身のスキャナ機能により見本画像の読み取りを行ってよい。
【００５９】
このように予め生成又は補正されてＨＤＤ１０３に記憶されたＫ−ＣＭＹ相関テーブルを、画像形成装置１は読み出して（ステップＳ２４）、濃度決定処理を続ける。
【００６０】
画像形成装置１は、ステップＳ２３にて補正されたＫの階調と、読み出したＫ−ＣＭＹ相関テーブルとに基づいて、ＣＭＹの階調補正を行う（ステップＳ２５）。ＣＭＹの階調補正では、既に補正されたＫの階調に対して、Ｋ−ＣＭＹ相関テーブルに設定された対応関係となるように、ＣＭＹの各色について適切な入力値−出力値の対応を算出する。例えば画像形成装置１は、Ｋの一階調に対して出力される実際の濃度をステップＳ２３で作成した中間調テーブルから取得することができ、このＫの濃度に対応するＣＭＹの各色の濃度をＫ−ＣＭＹ相関テーブルから取得することができるため、このようにして取得される濃度が実際の出力となるようＣＭＹの各色についての入力値−出力値の対応を算出すればよい。画像形成装置１は、例えばＣＭＹの中間調の例えば各１６点について、入力値−出力値の対応を算出し、残りの点については線形補間などの演算により入力値に対する出力値を算出する。画像形成装置１は、算出したＣＭＹの各色の入力値−出力値の対応をそれぞれ中間調テーブルとしてＨＤＤ１０３に記憶し、図３のフローチャートのステップＳ４の中間調調整処理にて用いる。
【００６１】
これらの処理によって、Ｋの単色グレーに対する混色グレーのＣＭＹの各色の濃度が適切に決定され、得られた中間調テーブルを用いて潜在画像に対する中間調調整処理を行うことによって、Ｋの単色グレーとＣＭＹの混色グレーとが等色となるようにＣＭＹの濃度が適切に制御される。
【００６２】
以上の構成の画像形成装置１は、中間転写ベルト１７にＫの単色グレーの見本画像を形成し、これを濃度センサ１１２にて検知した結果に基づいて、Ｋの単色グレーとＣＭＹの混色グレーとが可視光下で等色となるようＣＭＹの濃度を決定する構成とすることにより、特別な装置を用いることなく、プリントエンジン１１０の特性に応じた適切な濃度を決定することができる。これにより、可視光下で視認されることのない潜像画像を含む画像の形成を行うことができる。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、画像形成装置１がスキャナを備えない構成としたが、これに限るものではなく、スキャナを備える構成であってよい。また画像担持体として中間転写ベルト１７に見本画像を形成して濃度検出を行う構成としたが、これに限るものではなく、中間転写ベルト１７以外の画像担持体に見本画像を形成して濃度検出を行う構成であってもよい。
【００６４】
また上述の実施の形態では、各色の階調が８ビットなどで表されるカラー画像又はグレースケール画像等を画像形成装置１が扱うことを想定し、見本画像及びＫ−ＣＭＹ相関テーブル等の構成並びにこれらを用いた処理の手順等を説明した。しかし、階調が１ビットで表される２値画像（白黒画像）を扱う構成であってもよく、この場合には各色について最大濃度点についてのみＫ−ＣＭＹ相関テーブルの生成及び中間調テーブルの補正等の処理を行えばよい。また見本画像の形成は、網点画像をディザ処理したものが望ましく、更には見本画像の網点が図４などに示した網点と同じ形状であることが望ましい。
【００６５】
また上述の濃度決定処理は、画像形成装置１の動作環境又は周辺環境等が変化した場合、又は、規定枚数以上の画像形成を行った場合等のように、各色の階調変化が大きい場合に実施することが好適である。画像形成装置１の状態変化が生じたか否かの判断は、例えば画像形成を行った枚数が閾値を超えたか否かの判定、温湿度センサ１１３の検知結果に基づく判定、現像条件又はプロセス条件等の変化の判定等により行うことができ、例えば状態変化が生じたと判断した場合に上述の濃度決定処理を行えばよい。濃度決定処理の実施は、状態変化が生じたと判断した場合に画像形成装置１が自動的に行ってもよく、ユーザが操作パネル１２０などから実行指示を与えることによって行ってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１  画像形成装置
２  ＰＣ
３  スキャナ
１１  露光ユニット
１２ａ〜１２ｄ  現像器
１３ａ〜１３ｄ  感光体ドラム
１４ａ〜１４ｄ  クリーナユニット
１５ａ〜１５ｄ  帯電器
１６ａ〜１６ｄ  中間転写ローラ
１７  中間転写ベルト（画像担持体）
２０  給紙トレイ
２１  転写ローラ
２２  定着ユニット
２３  レジストローラ
２４  ヒートローラ
２５  加圧ローラ
２７ａ〜２７ｈ  搬送ローラ
２８ａ、２８ｂ  ピックアップローラ
２９  排紙トレイ
１００  プリンタコントローラ
１０１  ＣＰＵ（画像処理手段、決定手段、調整手段、補正手段、網点画像生成手段、重畳手段）
１０２  ＲＡＭ
１０３  ＨＤＤ（記憶手段）
１０４  ネットワークコントローラ（読取画像取得手段）
１０５  ビデオコントローラ
１１０  プリントエンジン
１１１  画像形成部（画像形成手段、画像担持体所定画像形成手段）
１１２  濃度センサ（濃度検知手段）
１１３  温湿度センサ
１２０  操作パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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【図１０】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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