(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカラーセンサと、
前記カラーセンサの出力特性を調整するための基準となる基準板と、
前記複数のカラーセンサのうち第１のカラーセンサが前記基準板を読み取った結果、予め定められた前記基準板の絶対値と当該読み取った値との差分値が予め設定した閾値よりも大きく、前記複数のカラーセンサのうち前記第１のカラーセンサとは異なる第２のカラーセンサが前記基準板を読み取った結果、予め定められた基準板の絶対値と当該読み取った値との差分値が予め設定した閾値よりも小さい場合、前記第１のカラーセンサおよび前記第２のカラーセンサに、予め選択された種類の用紙の表面の濃度を読取らせる読取手段と、
前記読取手段により前記第１のカラーセンサが前記用紙を読み取った値と前記読取手段により前記第２のカラーセンサが前記用紙を読み取った値との差分値が、予め設定した閾値よりも小さい場合、前記基準板に異常があると判定し、前記読取手段により前記第１のカラーセンサが前記用紙を読み取った値と前記読取手段により前記第２のカラーセンサが前記用紙を読み取った値との差分値が、予め設定した閾値より大きい場合、前記第１のカラーセンサに異常があると判定する判定手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記用紙には、予めユーザによって指定された種類の用紙が選択されて搬送されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記用紙には、前記画像形成装置が有する用紙の中で坪量の大きい用紙が選択されて搬送されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記用紙には、印刷を実行する際に使用する用紙が選択されて搬送されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記複数のカラーセンサのそれぞれが前記基準板を読み取った結果、予め定められた前記基準板の絶対値と当該読み取った値との差分値が予め設定した閾値よりも大きい場合、エラーであると判定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６】
複数のカラーセンサと、
前記カラーセンサの出力特性を調整するための基準となる基準板とを有する画像形成装置を制御する方法であって、
前記複数のカラーセンサのうち第１のカラーセンサが前記基準板を読み取った結果、予め定められた前記基準板の絶対値と当該読み取った値との差分値が予め設定した閾値よりも大きく、前記複数のカラーセンサのうち前記第１のカラーセンサとは異なる第２のカラーセンサが前記基準板を読み取った結果、予め定められた基準板の絶対値と当該読み取った値との差分値が予め設定した閾値よりも小さい場合、前記第１のカラーセンサおよび前記第２のカラーセンサに、予め選択された種類の用紙の表面の濃度を読取らせる読取ステップと、
前記読取ステップにおいて前記第１のカラーセンサが前記用紙を読み取った値と前記読取ステップにおいて前記第２のカラーセンサが前記用紙を読み取った値との差分値が、予め設定した閾値よりも小さい場合、前記基準板に異常があると判定し、前記読取ステップにおいて前記第１のカラーセンサが前記用紙を読み取った値と前記読取ステップにおいて前記第２のカラーセンサが前記用紙を読み取った値との差分値が、予め設定した閾値より大きい場合、前記第１のカラーセンサに異常があると判定する判定ステップと
を具備することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び濃度および色の補正を行う方法に関し、特に濃度および色の補正を実行する複写機やプリンタ等の画像形成装置及び濃度および色の補正を行う方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタあるいは複写機等の画像形成装置に用いられる画像記録方式として、電子写真方式が知られている。電子写真方式では、レーザビームを利用して感光ドラム上に潜像を形成して、帯電した色剤（以下、トナーと称する）により現像する。現像されたトナーによる画像は、転写紙に転写して定着させることにより画像として記録される。近年、電子写真方式の画像形成装置として、特にトナーの色数と同数の現像機および感光ドラムを備え、画像搬送ベルト上や、記録媒体上に順次異なる色の画像を転写するタンデム方式の画像形成装置が増えている。
【０００３】
このタンデム方式の画像形成装置においては、起動時のウォームアップ終了後に、階調パターンなどの特定パターンを紙等の記録媒体上に印字して画像品質の安定性を向上させる手法が知られている。すなわち、印字された階調パターンをスキャナなどの画像読取装置で読み取り、その情報に基づいてγ補正などの画像形成条件を調整することにより、画像品質の安定性を向上させる手法が知られている。また、長時間の使用によって、感光体ドラム電位に対する現像トナーの付着特性が変化することで、結果的に最適な画像形成条件が維持されないことがある。これを解決するため、従来、電位データと濃度との関係を用いて補正を行い、非画像形成領域の感光体ドラム上等にC,M,Y,Kの単色現像パッチを形成する。形成されたパッチは読みとられ、それによりフォトセンサから得られた出力をあらかじめ決められた濃度変換テーブルを用いて濃度変換し、その値を用いて1次元の階調補正用のLUTに対してγ補正による濃度制御を行っていた。
【０００４】
一方、近年では電子写真方式の画像形成装置の分野、特に軽印刷業界においても、さらなる高画質化が求められている。カラー画像形成装置は、例えば感光体へのレーザー露光量や現像バイアスなどのプロセス条件、および定着器の加熱や加圧温度調整などの環境変化や経時変化によってカラーバランスが変化する。このような変化に対しては、上述の濃度制御だけでは補正が十分でない。上記1次元階調補正用のLUTで単色の階調特性をあわせたとしても、レッド、グリーン、ブルー、CMYを使ったグレー等の複数のトナーを使用した「混色」により、プリンタに応じて非線形な差分が発生するため色を保証することは難しいためである。そのため、プリンタが再現可能な範囲の混色で作成されたチャートを出力して、スキャナや測色機で色を測定して目標値と比較し、補正値を作成する技術が提案されている（例えば特許文献1参照）。
【０００５】
また、ICCプロファイルが持つデスティネーションプロファイルに着目し、それを修正することで混色の色差を補正する技術が提案されている。ここで、ICCプロファイルとは、ICC（International Color Consortium）が定めた色変換時に使用するデータのことである。まず、混色で作成されたチャートをプリンタで出力し、その色をスキャナや測色機で測定する。その測色結果と目標値との差分を算出してICCプロファイルが持つデバイス非依存色空間（L＊a＊b＊）を、デバイス依存色空間（CMYK）に変換する3次元のLUT（デスティネーションプロファイル）を更新して混色の色を補正することが可能となる。L＊a＊b＊とはデバイスに依存しない色空間の1つであり、L＊は輝度、a＊b＊は色相及び彩度を表す。この原理を用い、画像形成装置内の定着部から排紙部の間における紙搬送路上にカラーセンサを配置することで記録媒体上の混色パッチを読み取り濃度または色を制御することが考えられている。さらに、この際カラーセンサのキャリブレーション用に基準板（以下、白板と呼称する）をカラーセンサの対面に１対１で配置して、カラーセンサを校正することで読みとり精度を高めることが可能である。
【０００６】
このような技術においては、画像形成装置内の定着部から排紙部の間における紙搬送路上にカラーセンサや白板を配置することでトナーの剥脱やほこりによりそれらが汚れてしまうことがある。このような場合にはエラー通知がされ、サービスマンがセンサと白板の両方を清掃、交換することになっている。このようなエラー処理時に、センサか白板のどちらが汚れているか不明なときは、両方交換、清掃が必要になり交換作業や交換部品の手配により多くの時間を要するためにダウンタイムが多く発生することから、特許文献２に記載の技術が提案されている。すなわち、中間転写体上に形成された検知用トナー画像の光反射特性である光学濃度を、光学式センサにより読み取る。ここで特許文献２の技術は、中間転写体上に白色の色剤からなる基準画像パターンを形成し、基準画像パターンを用いて光学式センサを補正する。これにより、基準画像パターンを読みとることでカラーセンサが汚れているか中間転写体が汚れているかを判別し、さらに校正用の基準板を不必要とし、センサの色検出精度を向上させて良好な画像濃度制御を行うことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１６５８６４号公報
【特許文献２】特開２００８−２９８８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２では、トナーを用いて基準画像パターンを複数形成し、それらの濃度からカラーセンサが汚れているか中間転写体が汚れているかを判断している。よって、その分トナーを消費してしまう。また、基準板を使用して初期段階での校正をしないためカラーセンサの読み取り誤差が発生し、濃度、色の補正精度が落ちてしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の発明は、複数のカラーセンサと、前記カラーセンサの出力特性を調整するための基準となる基準板と、前記複数のカラーセンサのうち第１のカラーセンサが前記基準板を読み取った結果、予め定められた前記基準板の絶対値と当該読み取った値との差分値が予め設定した閾値よりも大きく、前記複数のカラーセンサのうち前記第１のカラーセンサとは異なる第２のカラーセンサが前記基準板を読み取った結果、予め定められた基準板の絶対値と当該読み取った値との差分値が予め設定した閾値よりも小さい場合、前記第１のカラーセンサおよび前記第２のカラーセンサに、予め選択された種類の用紙の表面の濃度を読取らせる読取手段と、前記読取手段により前記第１のカラーセンサが前記用紙を読み取った値と前記読取手段により前記第２のカラーセンサが前記用紙を読み取った値との差分値が、予め設定した閾値よりも小さい場合、前記基準板に異常があると判定し、前記読取手段により前記第１のカラーセンサが前記用紙を読み取った値と前記読取手段により前記第２のカラーセンサが前記用紙を読み取った値との差分値が、予め設定した閾値より大きい場合、前記第１のカラーセンサに異常があると判定する判定手段とを具備することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、濃度および色の補正処理中におけるエラー処理において無駄なトナーを消費せずにセンサまたは基準板のいずれかのエラー要因の特定が可能となるためメンテナンス性を向上させることができる。また、基準板のエラー発生時にカラーセンサによる濃度および色の補正を精度よく実施することで画像形成装置のダウンタイムの削減をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施例１および２の濃度および色の補正処理の一例を示すフローチャートである。
【図２】本実施例１および２の濃度補正処理におけるトナー濃度の変化を示すグラフである。
【図３】本実施例１および２の濃度補正処理における逆変換処理の結果を示すグラフである。
【図４】本実施例１および２の静電潜像作成に関係する各ブロックの構成図である。
【図５】本実施例１および２の画像形成装置の断面図である。
【図６】本実施例１および２の画像形成装置のカラーセンサの構成図である。
【図７】本実施例１および２の画像形成装置のカラーセンサの構成図である。
【図８】本実施例１および２の画像形成装置のUI表示例を示す図である。
【図９】本実施例１および２の画像形成装置のUI表示例を示す図である。
【図１０】本実施例１および２の画像形成装置のUI表示例を示す図である。
【図１１】本実施例１および２の画像形成装置のUI表示例を示す図である。
【図１２】本実施例２の汚れ要因のケース分類表を示す図である。
【図１３】本実施例２の濃度および色の補正処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図４は、後述する実施例１、２の電子写真方式カラー画像形成装置において、静電潜像作成に関係する各ブロックの構成を示す図である。カラー画像形成装置は画像形成部403および画像処理部402を備え、画像処理部402でビットマップ画像情報を生成し、生成された画像情報に基づき画像形成部403が記録媒体上への画像形成を行う。
【００１３】
コントローラ401は、画像入力装置である不図示のスキャナや、画像出力装置であるプリンタ402と接続する。一方では、不図示のＬＡＮまたは公衆回線などのネットワークと接続することで、画像情報やデバイス情報の入出力を行うためのコントローラである。システムバス101は、ＰＣＩバスまたはＩＥＥＥ１３９４などの高速バスで構成されるがこれに限られない。なお、説明を明確にするため、図４には本実施例に関わるデバイスのみ図示する。例えば、システムバス１０１には、図示しないMFPに必要なネットワーク接続I/FまたはスキャナI/F等が接続されることは言うまでもない。
【００１４】
ＣＰＵ１０２は、デジタル複合機全体を制御するコントローラとして機能する。ＲＡＭ１０４は、ＣＰＵ１０２が動作するためのシステムワークメモリとして使用され、また画像データを一時記憶するための画像メモリとしても利用される。ＲＯＭ１０３は、ブートＲＯＭとして利用され、デジタル複合機のブートプログラムが格納されている。外部メモリI/F１０５は、HDDなどの外部メモリI/Fで、外部記憶装置106に格納されているデータを読み書きすることが可能である。
【００１５】
外部記憶部１０６は、HDDやDDR3メモリやNAND Flashメモリなどの外部メモリである。システムソフトウェア、画像データ、アドレス帳などの個人データの他に、本実施例に必要なパッチパターンを格納する記憶部である。デバイスI/F１０７は、画像処理部４０２および画像形成部４０３と通信しプリント実行コマンドを発行や画像データを転送したり、エンジンステータスを読み込んだりすることが可能である。
【００１６】
次に、カラー画像形成装置における画像処理部402の処理について説明する。画像生成部404は、不図示のコンピュータ装置等から受信する印刷データを基に、印刷処理が可能なラスターイメージデータを生成し、ＲＧＢデータおよび各画素のデータ属性を示す属性データを画素毎に出力する。なお、画像生成部404は、コンピュータ装置等から受信した画像データではなく、カラー画像形成装置内部に読取部を構成し、読取部からの画像データを受信する構成としても良い。ここでいう読取部とは、例えば、ＣＣＤ（Chaerged Couple Device）あるいはＣＩＳ（Contact Image sencor）などにより画像を読み取って信号を出力するデバイスを含む。読み取った画像データに対して、所定の画像処理を行う処理部をあわせてもたせるように構成しても良い。また、カラー画像装置内部に構成せず、図示しないインターフェースを介して、読取部からデータを受け取るように構成しても良い。
【００１７】
色変換手段405は、上述のＲＧＢデータを画像処理部402のトナー色にあわせてＣＭＹＫデータに変換する。また、混色の補正のために4次元LUTを用いた色の補正処理を行う。ここで4D-LUTとはC、M、Y、Kを異なるC、M、Y、Kに変換する4次元のLUTである。4D-LUTを用いることで複数のトナーを使用した色である混色を補正することが可能になる。混色を補正する4D-LUTの生成方法については後述する。ＣＭＫＹデータおよび属性データをビットマップメモリ406に格納する。ビットマップメモリである第１の記憶部406は、画像処理部402に備えられた第１の記憶部であり、印刷処理を行うラスターイメージデータを一旦格納するも。なお、第１の記憶部406は、１ページ分のイメージデータを格納するページメモリで構成しても良いし、複数ライン分のデータを記憶するバンドメモリとして構成しても良い。
【００１８】
ハーフトーン処理部407C,407M,407Y,407Kは、第１の記憶部406から出力される属性データおよび各色のデータにγ補正およびハーフトーン処理を行う。γ補正は理想的な階調特性に合わせるために濃度補正を行う。ハーフトーン処理部の具体的な構成としては、スクリーン処理によるもの、あるいは誤差拡散処理によるものがある。スクリーン処理は、所定の複数のディザマトリクスおよび入力される画像データを用いて、Ｎ値化するものである。また、誤差拡散処理は、入力画像データを所定の閾値と比較することによりＮ値化を行い、その際の入力画像データと閾値との差分を以降にＮ値化処理する周囲画素に対して拡散させる処理である。
【００１９】
第２の記憶部408は、画像形成装置内部に備えられ、ハーフトーン処理部407（407C,407M,407Y,407K）により処理されたN値化データを記憶する。パッチパターン生成部409C,409M,409Y,409Kは、各々各色用のものであり、濃度および色の補正が必要なパッチパターンを生成して後述の転送用バッファに転送する。なお、パッチパターン生成部４０９が記録媒体１１上に形成する定着後の濃度および色の補正用のパッチパターンには、色度が近いＫによるグレー階調パッチ、ＣＭＹプロセスグレー階調パッチまたはＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ単色の階調パッチなど何種類かのパターンがある。これらのパッチは、その目的に応じて使い分けられる。コントローラ４０１から最適なパッチパターンを選択し、予め外部記憶部１０６に格納されているスクリーンパターンを読み込んだものから生成される。もしくは、記憶部から読み込まず内部ロジックで用意して生成されるものとする。また、パッチパターンは、後述のカラーセンサが読みとり可能な位置とサイズで生成する。
【００２０】
タイミング調整部410C,410M,410Y,410Kは、記憶部408からのN値化データおよびパッチパターン生成部409のデータ出力タイミングを、画像形成部403の動作と同期させるよう構成されている。転送用バッファ411C,411M,411Y,411Kは、タイミング調整部410の出力データを一時的に保持する。
【００２１】
パルス幅変調部（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）412は、転送用バッファ411から出力される色毎の画像データからレーザー光の露光時間へ変換する。そして、印字部414C,414M,414Y,414K で露光してパッチパターンの像を形成するように。変換後の画像データは、画像形成部403の印字部415により出力される。出力されたパッチパターンデータ415C,415M,415Y,415Kは、濃度および色の補正に使用される。外部記憶部１０６上に、階調数やハーフトーン処理部407C,407M,407Y,407Kで実行するハーフトーン処理に応じたパターンの各種データが用意されている。これらは、デバイスI/F１０７を介して、画像処理部402のパッチパターン生成部409C,409M,409Y,409Kに読みこまれる。
【００２２】
なお、本説明においては、外部記憶部１０６、第１の記憶部406、第２の記憶部408、転送用バッファ411を別構成として説明したが、画像形成装置内部もしくは外部に共通の記憶部を備えるようにしても良い。
【００２３】
画像形成部403は、画像処理部402が処理して算出した露光時間に応じて露光光を駆動し、静電潜像を形成して現像し、単色トナー像を形成する。さらに、この単色トナー像を重ね合わせて混色トナー像を形成し、この混色トナー像を図６の記録媒体11へ転写してその記録媒体上の混色トナー像を定着させる。
【００２４】
図５、６および７は、電子写真方式のカラー画像形成装置20の一例である中間転写体28を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置20の断面図、およびカラーセンサの構成図である。図５、６および７を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置20における画像形成部403の動作を説明する。帯電手段として、Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋの色毎に感光体22Y,22M,22C,22Kを帯電させるための４個の注入帯電器23Y,23M,23C,23Kが設けられており、各注入帯電器はスリーブ23YS,23MS,23CS,23KSを備えている。
【００２５】
感光体22Y,22M,22C,22Kは、駆動モータ40Y,40M,40C,40Kの駆動力が伝達されて回転し、駆動モータは感光体22Y,22M,22C,22Kを画像形成動作に応じて例えば反時計周り方向に回転させる。露光手段として、スキャナ部24Y,24M,24C,24Kは、感光体22Y,22M,22C,22Kへ露光光を照射し、選択的に露光することにより、その表面に静電潜像を形成するように構成されている。本実施例では、スキャナ部24Y,24M,24C,24Kは、複数の露光光を照射できるマルチレーザービームを備えているがこれに限られない。
【００２６】
現像手段として、上述の静電潜像を可視化するために、Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋの色毎に現像を行う４個の現像器26Y,26M,26C,26Kが備えられ、各現像器には、スリーブ26YS,26MS,26CS,26KSが設けられている。なお、本実施例では、保守性などを考慮して各々の現像器26は脱着が可能であるが、これに限られない。
【００２７】
転写手段として、中間転写体28が感光体22から単色トナー像を転写され、このため、中間転写体28は時計周り方向に回転する。そして感光体22Y,22M,22C,22Kおよびその対向に位置する一次転写ローラ27Y,27M,27C,27Kの回転によって、単色トナー像を転写する。一次転写ローラ27に適当なバイアス電圧を印加するとともに、感光体22の回転速度と中間転写体28の回転速度とに差をつけることにより、効率良く単色トナー像を中間転写体28上に転写する。これを一次転写という。
【００２８】
更に転写手段により、ステーション毎に単色トナー像が中間転写体28上に重ね合わされ、重ね合わせた混色トナー像が中間転写体28の回転に伴い二次転写ローラ29まで搬送される。
【００２９】
さらに、記録媒体11a,b,c,dを給紙トレイ21a,b,c,dから二次転写ローラ29へ狭持搬送し、記録媒体11に中間転写体28上の混色トナー像を転写する。この二次転写ローラ29に適当なバイアス電圧を印加することにより、トナーの有する静電気を帯びたトナー像が転写される。これを二次転写という。二次転写ローラ29は、記録媒体11上に混色トナー像を転写している間、29aの位置で記録媒体11に当接し、転写処理後は位置29bまで離間する。
【００３０】
定着手段により、記録媒体11に転写された混色トナー像を記録媒体11に溶融定着させるために、記録媒体11を加熱する定着ローラ32、および記録媒体11を定着ローラ32に圧接させるための加圧ローラ33が設けられている。定着ローラ32および加圧ローラ33は中空状に形成され、内部に各々ヒータ34、35が内蔵されている。定着装置31は、混色トナー像を保持した記録媒体11を、定着ローラ32と加圧ローラ33とにより搬送するとともに、熱および圧力を加え、トナーを記録媒体11に定着させる。
【００３１】
両面印刷の場合、トナー定着後の記録媒体11は、搬送ユニット60に搬送され、その後排出ローラ61によって排紙トレイ62a,b,cに排出され、画像形成動作が終了する。もしくは再度内部搬送路を通って二次転写ローラ29へ狭持搬送される。また、片面印刷の場合は排紙トレイ62a,b,cに排出して画像形成動作を終了する。
【００３２】
クリーニング部30は、中間転写体28上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体28上に形成された４色の混色トナー像を記録媒体11に転写した後に残った廃トナーは不図示のクリーナ容器に蓄えられる。
【００３３】
カラーセンサ50a,b,c,dは、図７に示すように白色ＬＥＤ51a,b,c,dおよびＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ52a,b,c,dを備える。図６および７に示すように白色ＬＥＤ51a,b,c,dを、定着後のパッチが形成された記録媒体１１に対して斜め４５度より入射させ、０度方向への乱反射光強度をＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ52a,b,c,dにより検知する。ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ52a,b,c,dの受光部は、ＲＧＢが独立した画素となっている。ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ52a,b,c,dの電荷蓄積型センサは、フォトダイオードでも良い。ＲＧＢの３画素のセットが、数セット並んでいるものでも良い。また、入射角が０度、反射角が４５度の構成でも良い。更には、ＲＧＢ３色が発光するＬＥＤとフィルタ無しセンサにより構成しても良い。
【００３４】
カラーセンサ50a,b,c,dは、画像形成装置内の定着部から排紙部の間における記録媒体搬送路に、記録媒体１１の画像形成面へ向けて配置されている。そして、記録媒体１１上に形成された定着後の混色パッチの色を検知してＲＧＢ出力値を出力する。このように画像形成装置内部に配置することにより、定着後の画像を排紙部に排紙する前に、自動的にパッチの色を検知することが可能となる。図５では、両面搬送路60を通過する記録媒体１１を読みとることが可能になるように配置される。
【００３５】
基準板（白板）53 a,b,c,dは、XYZ絶対値を有する板である。両面搬送路60に記録媒体11が無い場合は、カラーセンサ50 a,b,c,dは、対面に配置された基準板53 a,b,c,dの色度またはその色度から濃度を取得することが可能となるように配置される。なお、図６ではカラーセンサ50 a,b,c,dおよび後述する基準板53が４組図示しているが、記録媒体１１上の色度または濃度を並列に取得することができるように任意の個数の組が配置されていても良いものとする。
【００３６】
なお、カラーセンサ50 a,b,c,dは、基準板53 a,b,c,dを読みとることで絶対値（絶対色度又はそこから算出される絶対濃度）を取得することが可能である。また、一般にパッチパターン生成部409で生成されるパッチパターンからのＲＧＢ出力値は、階調度に対して連続的に変化する。したがって、ある階調度とそれに隣接する階調度のＲＧＢ出力値を１次近似や２次近似等の数学的処理をすることで、検知した階調度間におけるＲＧＢ出力値の推定値を算出することができる。カラーセンサ50 a,b,c,dで電気信号に変換し、A/D変換された後、デバイスI/F１０７を介してコントローラのCPU102にL＊a＊b＊値を送信する。CPU102は、測定したデータを有彩色と無彩色とに分類する。
【００３７】
ここでの分類方法は、パッチデータ作成時に予め有彩色か無彩色かの情報を記録しておいてもよいし、パッチデータの読みとり数値、あるいは測定したデータを分析することによって判断してもよい。次にCPU102は、読み取り値、基準値及びＬ＊ａ＊ｂ＊→ＣＭＹ3次元LUT補正処理を行い、Ｌ＊ａ＊ｂ＊→ＣＭＹの3D-LUT（補正後）を出力する。ここで基準値とは目標値となるL＊a＊b＊値のことであり、有彩色および無彩色で各々定められている。また、Ｌ＊ａ＊ｂ＊→ＣＭＹの3D-LUTは既知の手法を用いて作成した色変換用のLUTであり、格子状に一定の間隔で定めたRGBもしくはL＊a＊b＊値に対応したデバイス固有のCMY値を記述したデータである。任意のL＊a＊b＊値に対して補間演算を行い、CMY値を出力する。最後に、CPU102はＣＭＹ→Ｌ＊a＊b＊の3D-LUT、 Ｌ＊ａ＊ｂ＊→ＣＭＹの3D-LUT（補正後）およびデバイス情報を用いてＣＭＹＫ→ＣＭＹＫの4D-LUTを作成して補正を行う。
【００３８】
本実施例でデバイス情報とは、画像形成部20が適用可能なトナー量を数値で表現したものであり、本発明では「載り量」と定義する。例えばCMYKの場合、単色の最大値を100%とすると。理論上は最大で400%の信号値が設定できるが、適用可能なトナーの総数が300%の場合の載り量は300%となる。
【００３９】
出力されたパッチパターンを読みとって得られたトナー画像濃度の変化を示す濃度出力特性を図２に示す。CPU102は、受信した濃度値、基準ターゲットの濃度値および検出プロットの変化量から装置の特性を加味して、画像信号に対する出力画像濃度がリニアに対応するように逆変換処理を実施する。図３に、逆変換処理によりプロットされた濃度値を線形補正した結果を示す。ハーフトーン処理部407C, M,Y,Kに格納されたγLUTには補正が加えられる。なお、γLUTに反映される補正量、トナー画像濃度の変化量および基本濃度は、予め電源投入後の初期化シーケンス、あるいは一定時間経過後における濃度および色の補正時に作成する。そして所定のタイミングで濃度および色の補正処理を実施した際に生成し、読みとったトナー画像濃度と比較することで実施されるものとする。
【００４０】
以上の処理によってカラー画像形成装置における濃度または色の補正が実施される。
＜実施例１＞
上記処理の一例の画像形成システムにおいて、記録媒体１１上のパターン濃度を主走査方向に複数読み取るために、カラーセンサ50 a,b,c,dが4個並列に配置される。濃度および色の補正時に基準板をカラーセンサ50 a,b,c,dで読み取り、その色度又は濃度の絶対値との差分が、予め設定した閾値を超えた場合のエラー処理について図１のフローに沿って説明する。
【００４１】
CPU１０２は、起動時やスリープ復帰後もしくは一定動作時間経過後、一定枚数の画像形成後に、濃度または色の補正を開始する。S101においてカラーセンサ50 a,b,c,dは、対面にある基準板53 a,b,c,d上の色度又は濃度を測定した結果をCPU102へ通知し、S102へ遷移する。S102において、CPU102はS101で受信した結果から算出した絶対値と、予め格納されている基準板53 a,b,c,dが持っている絶対値とを比較してS103へ遷移する。S103において、CPU102はS102で比較した結果、その差分値が予め設定した閾値より大きいか否かを判定する。大きかった場合は、異常と判断してセンサ５０の各々割り当てた番号、例えば、a,b,c,d等を使用してそのようなに判定したセンサ５０のセンサ番号を記憶しS105へ遷移する。大きくなかった場合はカラーセンサが正常と判断してS104へ遷移する。
【００４２】
S104において、CPU102はS102で比較した差分値をもとに、その基準板53 a,b,c,dの絶対値に戻すようにカラーセンサ50 a,b,c,dの出力校正を実行して、S105へ遷移する。S105において、配置されているすべてのカラーセンサ50 a,b,c,dが上記S101からS104のステップを完了したか否かを判断し、完了した場合はS106へ遷移する。未完了の場合はS101へ遷移して未完了のセンサに対して上記ステップを繰り返す。S106において、全カラーセンサ50 a,b,c,dの中でS103において異常と判断したものがあったか否かを判断し、異常がなかった場合はS107へ遷移する。異常があった場合はS110へ遷移する。
【００４３】
S107において、CPU102は、複数個の所定の階調度のKによるグレー階調パッチおよびCMYを混色したプロセスグレー階調パッチを生成するための設定をパッチパターン生成部409C,409M,409Y,409Kに対して行う。本設定は、濃度または色の補正すべきパッチパターンの色、階調、ハーフトーン処理に応じたパターン種類が、前回の補正処理からの実行された内容に応じて選択されるものとする。またCPU102は、タイミング調整部410C,M,Y,Kに対して、前述の付加するパッチパターンの座標を主走査方向に対して配置されているカラーセンサ50 a,b,c,dの各位置に合わせる。さらに副走査方向に対しては紙サイズに合わせて出力するように設定を行う。これらの設定により前記パッチが出力され中間転写体28上のトナー像が形成される。
【００４４】
S108において、カラーセンサ50 a,b,c,dはS107で形成されたトナー像を読み取った信号値をA/D変換した後、デバイスI/F１０７を介してコントローラ401のCPU102へ送信する。CPU102は、S107において設定した座標位置に対してセンサで読み取った信号値から濃度値を抽出して、S109へ遷移する。S109においてCPU102は、前述したとおりＣＭＹ→Ｌ＊a＊b＊の3D-LUTと Ｌ＊ａ＊ｂ＊→ＣＭＹの3D-LUT（補正後）とデバイス情報を用いてＣＭＹＫ→ＣＭＹＫの4D-LUTを作成して色の補正を行う。また、γLUTに対して濃度補正を行って、色又は濃度補正処理を完了させる。
【００４５】
S110において、CPU102は、給紙トレイ21a,b,c,dから記録媒体11a,b,c,dのいずれか一つを選択し、二次転写ローラ29を介して両面搬送路60へ搬送する。ここで、選択される記録媒体は、カラーセンサ50 a,b,c,dが白色を安定的に読みとることが可能なものが望ましい。例えば、一般には透明度が低い坪量（紙や板紙の基準となる重さを、単位面積である１ｍ2あたりの重量）が大きいものを選択する。あるいは反射率の高いコート紙、色紙以外を選択する。また、ユーザが予め選択した記録媒体を選択する、もしくは次のJOBで使用する記録媒体を選択し、搬送して両面搬送路から二次転写ローラ29へ再度搬送して使用するようにしても良い。記録媒体の選択が終了すると、S111へ遷移する。
【００４６】
S111において、カラーセンサ50 a,b,c,dはS110で選択し指定して搬送された記録媒体11の記録媒体表面上の、少なくとも１つの座標で濃度を読みとってCPU102へ結果を送信して、S112へ遷移する。S112においてCPU102は、S111で送信された結果から、S103で異常と判定されたセンサの読み取り値と正常と判定されたセンサの読み取り値とを比較し、S113へ遷移する。S113においてCPU102は、S112の比較した差分値が予め設定した閾値の範囲内であるか否かを判定する。閾値の範囲内の場合はS118へ、閾値の範囲外の場合はS114へ遷移する。
【００４７】
S114においてCPU102は、S103で異常だと判定されたカラーセンサが異常であると判断して、ユーザに対して異常警告を図８のようにUI表示、もしくはe-mailを送信して通知する。もしくはサービスマンにe-mailなどを送信して通知しても良い。その後、S115遷移する。S115においてCPU102は、他に正常なセンサがあった場合は、そのセンサのみを使用して補正処理を実施する（縮退する）か否かを表示する。ユーザが縮退を選択した場合は、S116へ遷移する。縮退しない場合は補正処理を終了する。
【００４８】
S116においてCPU102は、縮退処理の設定を行う。通常のパッチパターン生成は複数のカラーセンサ50 a,b,c,dの座標に対して記録媒体１１に均一に並ぶように生成する。しかし、CPU102は、S114で検出された異常なカラーセンサの座標にあったパッチパターンの列を他のセンサに読ませるように変更する。ここでCPU102は、並び替えについて同系色毎になるように配置をさせる設定をパッチパターン生成部409C,409M,409Y,409Kに行う。あるいはCPU102は、時間や記録媒体枚数を削減するために無彩色や色空間の外郭に位置するパッチパターン以外の単色のパッチパターンなどを間引いた設定をパッチパターン生成部409C,409M,409Y,409Kにしても良い。その後、S117へ遷移する。
【００４９】
S117においてCPU102は、画像生成部４０４からパッチパターン生成部409C,409M,409Y,409Kに対しパッチパターンを生成するように命令して、パッチパターンを記録媒体１１に形成させ、S108へ遷移する。S118においてCPU102は、S103で異常だと判定されたカラーセンサの対面に配置された基準板53が異常であると判断してユーザに対して異常警告を図９のように、UI表示もしくはe-mailを送信して通知する。もしくはサービスマンにe-mailなどを送信して通知しても良い。その後、S119遷移する。
【００５０】
S119においてCPU102は、S103で異常と判定された際にカラーセンサが補正されていないため、他の正常なセンサと連携して補正するか否かをユーザに問い合わせる。なおCPU102は、ここで正常だと判定された複数のセンサの読み値にバラつきがあった場合、記録媒体の白色が補正するために適さないと判断して補正は行わないようにしてもよい。ユーザが「補正実行」を選択する場合は、S120へ遷移する。「補正しない」を選択した、S103で正常なセンサがない、または記録媒体が適さない場合は、S116へ遷移する。
【００５１】
S120においてCPU102は、S111および112において記録媒体11を読み取った値のうちS103で異常判定のカラーセンサおよび正常判定のカラーセンサで読み取り値の差分値を取得する。CPU102はこの差分値から異常判定のカラーセンサに対して正常なカラーセンサが読んだ値になるように係数を設定することで校正を行って、S107へ遷移する。
【００５２】
以上のフローによって、濃度および色の補正処理中におけるエラー処理時に異常時のセンサ、基準板のいずれか要因の特定が可能となる。また、基準板のエラー発生時にカラーセンサによる濃度および色の補正を精度よく実施することが可能となる。
【００５３】
＜実施例２＞
上述の画像形成システムにおいて、カラーセンサ50 a,b,c,dが４つ配置され、濃度および色の補正する際に、基準板53 a,b,c,dを対面するカラーセンサで読み取る。読みとり値と基準板の絶対値との差分が予め設定した閾値を超えた個数を計数しておき、この閾値を超えた個数を使用したエラー処理について図１および１３に示すフローチャートおよび図１２の表に沿って説明する。すなわち、本実施例２では、図１に示すフローチャートの各処理のうちＳ１１２およびＳ１１３において、実施例１の処理に加えより細やかな処理を実行する。したがって、S112,113以外のステップは、実施例１と同様のため説明は割愛する。S112においては通常、装置の状態により処理の内容が変化する。具体的には、装置の異常の状態に応じて、Ｓ１１２で読み取り値と比較する値が異なってくる。すなわち、Ｓ１１２においてCPU102は、S103で異常だと判定されたカラーセンサ50 a,b,c,dのいずれかが記録媒体11を読んだ値と、後述のいずれかの値とを比較する。この「読み取り値の比較」の処理の詳細を図１３に示す。
【００５４】
図１３を参照すると、S201においてCPU102は、S103において異常と判定されたカラーセンサ数をカウントして、S202へ遷移する。S202においてCPU102は、S201のカウント数と配置されているカラーセンサ数を参照してS202へ遷移する。そこで、カウント数が配置された個数と同一の場合は、S203へ遷移する。異なる場合は、S208へ遷移する。すなわち、図１２の表でいえばc,d,e,f,gのケースが該当する。
【００５５】
S203においてCPU102は、前回の濃度および色の補正時に正常であったセンサが、現在選択されている記録媒体１１を読んだ値を保持しているか否かを判定する。保持していない場合はS204へ、保持している場合はS207へ遷移する。S204においてCPU102は、予めユーザもしくはサービスマンが設定した予測値を保持しているか否かを判定する。保持していない場合はS205へ、保持している場合はS206へ遷移する。
【００５６】
S205において予測値が設定されていない場合は、CPU102は補正処理を停止し、カラーセンサもしくは基準板汚れ異常の通知をして終了する。S206において、カラーセンサが記録媒体11を読んだ値と、予測値とを比較して読みとり比較フローを終了する。S207において、カラーセンサが記録媒体11を読んだ値と、正常時の読みとり値とを比較して読みとり比較フローを終了する。
【００５７】
S208において、S103で異常と判定されたセンサの読み取り値と、正常と判定されたセンサの読み取り値とを比較して比較フローを終了する。この場合、ユーザに対して異常警告を図１１のように、UI表示もしくはe-mailを送信して通知する。もしくはサービスマンにe-mailなどを送信して通知しても良い。
【００５８】
以上に示したように、画像形成装置内に配置されているカラーセンサ数と、S103において異常と判定されたセンサの個数との関係により、図１２の図に示すような分類がされる。また、この関係と、内部に格納している読み取り値との比較対象を保持しているか否かに基づいて比較対象を変更する。
【００５９】
例えば、複数のカラーセンサが配置されていて、S103における異常センサのカウント数が同じだった場合(図１２に示すa,b,cのケース)は、S112にて、正常時の読みとり値もしくは予測値と、センサの読み取り値とを比較することになる。また、同様に異常センサのカウント数が、配置されたカラーセンサの個数より少ない場合（図１２に示すd,e,fのケース）、CPU102は他の正常なセンサが読んだ値を優先的に比較対象とする。以上の結果から、S113においてCPU102は基準板が汚れているか、カラーセンサが汚れているか、その両方が汚れているかを判別することが可能となる。なお、両方が汚れていると判定した場合はユーザに対して異常警告を図１０に示すようなUI表示もしくはe-mailを送信して通知する。もしくはサービスマンにe-mailなどを送信して通知しても良い。S118およびＳ114の両方のステップを実行するものとする。
【００６０】
また、単体（個数１個）のカラーセンサが配置されている場合には、CPU102は上記と同様に保持している正常時に読んだ値、もしくは予測値を比較対象とする。S113で比較した結果、CPU102は差分値が予め設定した閾値の範囲内であった場合(図１２に示すgのケース)、CPU102は基準板が汚れていると判定としてS118へ遷移する。また、閾値の範囲外であった場合（図１２に示すhのケース）は、CPU102はカラーセンサが汚れていると判定してS114へ遷移する。
【００６１】
なお、上記正常なセンサが現在選択されている記録媒体１１を読んだ値、および予めユーザもしくはサービスマンが設定した予測値はＲＡＭ１０４、外部記憶部１０６などの記憶部に格納され適宜読み出すことが可能であるものとする。
【００６２】
以上のフローによって濃度および色の補正処理中におけるエラー処理時に異常時のセンサ、基準板のいずれか要因の特定を可能とする。また、基準板のエラー発生時にカラーセンサによる濃度および色の補正を精度よく実施することが可能となる。
【００６３】
［その他の実施形態］
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。すなわち、上述した実施例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又は装置に供給し、そのシステム又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。また、本発明は、複数のプロセッサが連携して処理を行うことによっても実現できるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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