(57)【要約】【課題】  濃度又は色度制御の精度を向上させ、各機体ごとの色のばらつきや経時変化に対する色変動を抑え、複数のカラー画像形成装置間の濃度又は色度を統一させる。【解決手段】  転写材上にパッチを形成する画像形成部と、パッチの色度を検知する色度検知部とを有する画像形成装置における画像処理部が、色度検知部によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正する画像形成方法において、所定のテストチャートを転写材上に形成する形成ステップ（２１２）と、テストチャートを色度検知部によって検知する検知ステップ（２１３）とテストチャートを測定器によって測定した測定結果を格納する格納ステップ（２１６）と、検知された結果と格納された測定結果とに基づいて、色度検知部の検知誤差を補正する補正ステップ（２１７，２１８）とを備えた。【選択図】  図１７
2005027276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色材を用いて転写材上にパッチを形成する画像形成部と、該画像形成部によって転写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知部とを有する画像形成装置における画像処理部が、前記色度検知部によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正する画像形成方法において、
前記画像形成部において所定のテストチャートを転写材上に形成する形成ステップと、
前記転写材上に形成された前記テストチャートを前記色度検知部によって検知する検知ステップと、
前記テストチャートを測定器によって測定した測定結果を格納する格納ステップと、
前記検知ステップで検知された結果と前記格納ステップで格納された前記測定結果とに基づいて、前記色度検知部の検知誤差を補正する補正ステップと
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
複数の色材を用いて転写材上にパッチを形成する画像形成部と、該画像形成部によって転写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知部とを有する画像形成装置における画像処理部が、前記色度検知部によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正する画像形成方法において、
複数の画像形成装置のうち１の画像形成装置の前記画像形成部において、所定のテストチャートを転写材上に形成する形成ステップと、
前記１の画像形成装置および他の画像形成装置において、前記転写材上に形成された前記テストチャートを前記色度検知部によって検知する検知ステップと、
前記テストチャートを測定器によって測定した測定結果を、前記１の画像形成装置および前記他の画像形成装置において格納する格納ステップと、
前記検知ステップで検知された結果と前記格納ステップで格納された前記測定結果とに基づいて、前記色度検知部の検知誤差を補正する補正ステップと
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
複数の色材を用いて転写材上にパッチを形成する画像形成手段と、該画像形成手段によって転写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知手段とを有し、該色度検知手段によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正する画像形成装置において、
前記画像形成手段において転写材上に形成された所定のテストチャートを、測定器によって測定した測定結果を格納する格納手段と、
前記色度検知手段によって前記テストチャートを検知した結果と、前記格納手段で格納された前記測定結果とに基づいて、前記色度検知部の検知誤差を補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記色度検知手段のデバイス特性を補正することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記色度検知手段は、検知されたデータ値を変換するための変換テーブルを有し、
前記補正手段は、前記変換テーブルを補正することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記変換テーブルは、３次元または４次元のマトリクスであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記変換テーブルは、複数の色域ごとに格納されており、
前記補正手段は、前記テストチャートの対応する色域のチャートごとに、前記検知された結果に基づいて、前記変換テーブルを補正することを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記テストチャートは、前記画像形成装置の再現可能な色域の全域をカバーするような色で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記テストチャートは、ＣＭＹ混色パッチパターン及びＫの単色パッチパターンを含むことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記テストチャートは、ＣＭＹＫ各色ごとの単色パッチパターンを含むことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記テストチャートの画像データは、前記画像形成装置内に保持されていることを特徴とする請求項８、９または１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記テストチャートは、前記画像形成装置に接続されたホストＰＣから受信して格納することを特徴とする請求項８、９または１０に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記補正手段により補正を行った後、所定の枚数をプリントしたとき、所定期間を経過したとき、または温度と湿度とが所定量変化したときに、画像形成条件を補正するようにユーザに報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記測定器は、高精度分光測色計であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
複数の色材を用いて転写材上にパッチを形成する画像形成部と、該画像形成部によって転写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知部とを有する画像形成装置における画像処理部に、
前記色度検知部によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正するために、前記画像形成部において所定のテストチャートを転写材上に形成する形成ステップと、
前記転写材上に形成された前記テストチャートを前記色度検知部によって検知する検知ステップと、
前記テストチャートを測定器によって測定した測定結果を格納する格納ステップと、
前記検知ステップで検知された結果と前記格納ステップで格納された前記測定結果とに基づいて、前記色度検知部の検知誤差を補正する補正ステップと
を実行させるためのプログラム。
【請求項１６】
複数の色材を用いて転写材上にパッチを形成する画像形成部と、該画像形成部によって転写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知部とを有する画像形成装置における画像処理部に、
前記色度検知部によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正するために、前記画像形成部において所定のテストチャートを転写材上に形成する形成ステップと、
前記転写材上に形成された前記テストチャートを前記色度検知部によって検知する検知ステップと、
前記テストチャートを測定器によって測定した測定結果を格納する格納ステップと、
前記検知ステップで検知された結果と前記格納ステップで格納された前記測定結果とに基づいて、前記色度検知部の検知誤差を補正する補正ステップと
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成方法及びその装置に関し、より詳細には、転写材上のパッチの色度を検知し、一定の階調・濃度特性を保つように制御を行う画像形成方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式またはインクジェット方式などを採用したカラー画像形成装置、例えば、カラープリンタ、カラー複写機等は、出力画像の高画質化が求められている。特に、濃度の階調とその安定性は、人間が画像の良し悪しを判断する際に大きな影響を与える。電子写真方式の画像形成装置は、環境の変化、長時間の使用による装置各部の変動により、出力される画像の濃度が変動する。特に、電子写真方式のカラー画像形成装置の場合には、わずかな濃度の変動によりカラーバランスが崩れてしまうことから、常に一定の階調・濃度特性を保つ必要がある。
【０００３】
そこで、カラー画像形成装置は、各色のトナーに対して、絶対湿度に応じた数種類の露光量や現像バイアスなどのプロセス条件を適用し、ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴという）などの階調補正手段を有している。カラー画像形成装置は、温湿度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、プロセス条件や階調補正の最適値を選択している。また、濃度検知用のトナーパッチを中間転写体やドラムの上に形成し、未定着のトナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサにより検知することが行われている。検知結果を、露光量、現像バイアスなどのプロセス条件にフィードバックし、濃度制御を行うことで、装置各部の変動が生じても、一定の階調・濃度特性を得ることができる。
【０００４】
しかし、未定着トナー用濃度検知センサを用いた濃度制御は、トナーパッチを中間転写体やドラム等に形成するので、その後に行われる転写材への転写と定着とによるカラーバランスの変化については考慮されない。転写材へのトナー像の転写における転写効率、定着による加熱及び加圧によってもカラーバランスが変化するので、これらを考慮した濃度制御が必要となる。
【０００５】
そこで、濃度又は色度制御用カラートナーパッチ（以下、単にパッチという）を転写材上に形成し、濃度又は色度センサ（以下、カラーセンサという）により単色トナー画像の濃度又はフルカラー画像の色度を検知することが行われている。転写材に転写及び定着後に、検知した濃度又は色度を、露光量などのプロセス条件、ＬＵＴにフィードバックし、転写材上に形成した出力画像の濃度又は色度制御を行う。
【０００６】
カラーセンサは、ＣＭＹＫを識別するセンサ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光素子を用いて濃度又は色度を検知するセンサ、白色（Ｗ）の発光素子と赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の分光透過率が異なる３種のフィルタを形成した受光素子とにより構成されたセンサなどを用いることができる。カラーセンサから得られる３つの異なる出力、例えばＲＧＢ出力から、ＣＭＹＫを識別したり濃度を検知することができる。また、ＲＧＢ出力に対する線形変換等の数学的な処理、ＬＵＴにより変換処理などにより色度を検知することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
インクジェット方式のカラー画像形成装置においても、インク吐出量の経時変化、環境の変化、インクカートリッジの個体差によりカラーバランスが変化し、一定の階調・濃度特性を保つことができない。そこで、出力部にカラーセンサを設置し、転写材上のパッチの濃度又は色度を検知し、濃度又は色度制御を行うことが考えられている。濃度又は色度の制御方法は、様々であるが、例えば、測定した濃度に基づくガンマ特性制御、測定した色度に基づくカラーマッチングテーブル、色分解テーブルの補正等が知られている。
【０００８】
ここで、カラーセンサを用いてパッチの絶対濃度又は絶対色度を検知するためには、以下の理由により、濃度又は色度の絶対値が既知である基準、例えば、センサ出力校正用の白色基準板等が必要となる。第１の理由は、センサを構成する発光素子、受光素子の分光特性のバラツキを校正する必要があるからである。第２の理由は、カラーセンサを構成する発光部及び受光部の経時変化、周囲温度変化により、同じパッチを検知しても出力が異なることがあるからである。第３の理由は、通常印字時に多くの転写材がセンサ付近を通過することにより、紙粉、トナー又はインクが飛び散り、センサ表面に堆積、付着することにより、センサ出力の低下を招くからである。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１０７８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、センサ出力校正用の白色基準板は、高価であるだけでなく、カラーセンサと同様に白色基準板にも紙粉、トナー又はインクが飛び散り、基準として使えないという問題があった。
【００１１】
また、絶対色度を精度良く検知するためには、高価な測色器で用いられる高精度のＸＹＺ型フィルタ機能、反射光を分光するための機能等を有する必要があり、画像形成装置の製造コストが大幅に増加することから、このような機能を有するカラーセンサを、プリンタ、複写機に搭載することは現実的ではないという問題もあった。
【００１２】
一方、カラーセンサを搭載するカラー画像形成装置においては、カラーセンサの検知結果に基づいて濃度又は色度制御を行うので、色及び色の階調の安定性を向上させることができる。しかしながら、カラーセンサ自体に読取精度のバラツキが含まれていると、精度の高い濃度又は色度制御を行えない。また、個々のカラーセンサでバラツキが異なるため、カラーセンサを用いた濃度又は色度制御だけでは、複数の異なる画像形成装置間の記録媒体上の濃度又は色度を同一にすることができないという問題もあった。
【００１３】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、濃度又は色度制御の精度を向上させ、各機体ごとの色のばらつきや経時変化に対する色変動を抑え、複数のカラー画像形成装置間の濃度又は色度を統一させる画像形成方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の色材を用いて転写材上にパッチを形成する画像形成部と、該画像形成部によって転写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知部とを有する画像形成装置における画像処理部が、前記色度検知部によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正する画像形成方法において、前記画像形成部において所定のテストチャートを転写材上に形成する形成ステップと、前記転写材上に形成された前記テストチャートを前記色度検知部によって検知する検知ステップと、前記テストチャートを測定器によって測定した測定結果を格納する格納ステップと、前記検知ステップで検知された結果と前記格納ステップで格納された前記測定結果とに基づいて、前記色度検知部の検知誤差を補正する補正ステップとを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明、複数の色材を用いて転写材上にパッチを形成する画像形成部と、該画像形成部によって転写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知部とを有する画像形成装置における画像処理部が、前記色度検知部によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正する画像形成方法において、複数の画像形成装置のうち１の画像形成装置の前記画像形成部において、所定のテストチャートを転写材上に形成する形成ステップと、前記１の画像形成装置および他の画像形成装置において、前記転写材上に形成された前記テストチャートを前記色度検知部によって検知する検知ステップと、前記テストチャートを測定器によって測定した測定結果を、前記１の画像形成装置および前記他の画像形成装置において格納する格納ステップと、前記検知ステップで検知された結果と前記格納ステップで格納された前記測定結果とに基づいて、前記色度検知部の検知誤差を補正する補正ステップとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、テストチャートを用いて、カラーセンサの検知精度を外部の画像読取装置の精度と同レベルまで補正し、画像形成装置の濃度又は色度制御の精度を向上させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、複数の色材を用いて転写材上にパッチを形成する画像形成手段と、該画像形成手段によって転写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知手段とを有し、該色度検知手段によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正する画像形成装置において、前記画像形成手段において転写材上に形成された所定のテストチャートを、測定器によって測定した測定結果を格納する格納手段と、前記色度検知手段によって前記テストチャートを検知した結果と、前記格納手段で格納された前記測定結果とに基づいて、前記色度検知部の検知誤差を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、複数の画像形成装置間の濃度又は色度を、絶対濃度又は絶対色度を基準に統一することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、補正されたカラーセンサを用いて、濃度又は色度制御の精度を向上させ、各機体ごとの色のばらつきや経時変化に対する色変動を抑え、複数のカラー画像形成装置間の濃度又は色度を統一させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。  
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるカラー画像形成装置を示すブロック図である。カラー画像形成装置は、画像処理部１０と画像形成部２０とから構成されている。最初に、画像処理部１０における処理について説明する。パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像の色を表すＲＧＢ信号は、あらかじめ用意されているカラーマッチングテーブル１０１により、カラー画像形成装置の色再現域に合わせたデバイスＲＧＢ信号（以下、ＤｅｖＲＧＢという）に変換される。次に、変換されたＤｅｖＲＧＢ信号を、あらかじめ用意されている色分解テーブル１０２により、カラー画像形成装置のトナー色材色であるＣＭＹＫ信号に変換する。
【００２１】
キャリブレーションテーブル１０３は、カラー画像形成装置に固有の濃度−階調特性を補正するテーブルであり、変換されたＣＭＹＫ信号を、濃度−階調特性の補正を加えたＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号に変換する。さらに、ディザテーブル１０４を用いてディザ処理を行い、Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’信号に変換する。Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’信号は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）テーブル１０５により、感光ドラムを露光するスキャナ部の露光時間に変換される。
【００２２】
次に、画像形成部１１について説明する。画像形成に関わる主な手段は、帯電手段１１２、露光手段１１３、現像手段１１４、転写手段１１５および定着手段１１６である。ＣＰＵ１１１は、これら手段を制御する。また、カラーセンサ４２は、ＣＰＵ１１１に接続されている。
【００２３】
図２に、電子写真方式のカラー画像形成装置の画像形成部を示す。中間転写体を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置であり、図１に示した画像形成部と、図示しない画像処理部とから構成されている。画像形成部は、画像処理部により変換された露光時間に基づいて、露光光を点灯させて静電潜像を形成する。この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成する。この多色トナー像を転写材へ転写し、転写材上の多色トナー像を定着させる。
【００２４】
画像形成部２０は、帯電手段１１２により感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを帯電させ、露光手段１１３により感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに静電潜像を形成する。現像手段１１４により静電潜像を可視化し、転写手段１１５により中間転写体２７に転写し、さらに転写材１１に転写した後、定着手段１１６により定着させる。
【００２５】
画像形成部２０は、現像色の分だけ並置したステーション毎の感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを備えている。感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成されており、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを、画像形成動作に応じて反時計周りの方向に回転させる。
【００２６】
帯電手段１１２として、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光体を帯電させるために、４個の注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを備えている。注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋには、スリーブ２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳが備えられている。
【００２７】
露光手段１１３において、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋへの露光光は、スキャナ部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋから送られ、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの表面を選択的に露光することにより、静電潜像が形成される。
【００２８】
現像手段１１４は、静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備えている。現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは、スリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳが設けられており、各々脱着可能に取り付けられている。
【００２９】
転写手段１１５において、中間転写体２７は、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋとその対向に位置する一次転写ローラ２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋの回転に伴って、単色トナー像が転写される。一次転写ローラ２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋに適当なバイアス電圧を印加するとともに、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの回転速度と中間転写体２７の回転速度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２や上に転写する。これを一次転写という。
【００３０】
転写手段１１５は、ステーション毎に単色トナー像を中間転写体２７上に重ね合わせ、重ね合わせた多色トナー像を中間転写体２７の回転に伴い二次転写ローラ２８ａまで搬送する。転写材１１を給紙トレイ２１ａ，２１ｂから二次転写ローラ２８ａへ狭持搬送し、転写材１１に中間転写体２７上の多色トナー像を転写する。二次転写ローラ２８ａに適当なバイアス電圧を印加し、静電的にトナー像を転写する。これを二次転写という。二次転写ローラは、２８ａの位置で転写材１１に当接し、転写材１１に多色トナー像を転写し、印字処理後は２９ｂの位置に離間する。
【００３１】
定着手段１１６である定着部３０は、転写材１１を搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させる。図１に示すように、転写材１１を加熱する定着ローラ３１と、転写材１１を定着ローラ３１に圧接させるための加圧ローラ３２とを備えている。定着ローラ３１と加圧ローラ３２とは、中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ３３、３４が内蔵されている。多色トナー像を保持した転写材１１は、定着ローラ３１と加圧ローラ３２により搬送されるとともに、熱および圧力を加えられ、トナーが表面に定着される。
【００３２】
トナー像定着後の転写材１１は、図示しない排出ローラによって、図示しない排紙トレイに排出されて、画像形成動作が終了する。
【００３３】
クリーニング手段２９は、中間転写体２７上に残ったトナーをクリーニングする。中間転写体２７上に形成された４色の多色トナー像を転写材１１に転写した後の廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。
【００３４】
図３に、本発明の第１の実施形態にかかる濃度センサの構成を示す。図２に示したように、濃度センサ４１は、中間転写体２７へ向けて配置されており、中間転写体２７の表面上に形成されたパッチ６４の濃度を測定する。濃度センサ４１は、ＬＥＤなどの赤外発光素子５１と、フォトダイオード、Ｃｄｓ等の受光素子５２と、受光データを処理する図示しない集積回路と、これらを収容する図示しないホルダとから構成されている。
【００３５】
受光素子５２ａは、パッチ６４からの乱反射光強度を検知し、受光素子５２ｂは、パッチ６４からの正反射光強度を検知する。正反射光強度と乱反射光強度の両方を検知することにより、高濃度から低濃度までパッチ６４の濃度を検知することができる。また、所定の紙との色差を出力することもできる。なお、発光素子５１と受光素子５２との結合のために、図示しない光学素子を用いることもできる。
【００３６】
濃度センサ４１は、中間転写体にのっているトナーの色を見分けることはできない。そのため、単色トナーの階調を検出するパッチ６４を中間転写体上に形成する。濃度センサ４１で検知された濃度データは、画像処理部の階調−濃度特性を補正する濃度補正テーブル、画像形成部の各プロセス条件へフィードバックされる。
【００３７】
カラーセンサ４２は、図２に示したように、転写材搬送路の定着部３０より下流において、転写材１１の画像形成面へ向けて配置されている。転写材１１に形成された定着後のパッチ６５から、混色されたＲＧＢ出力値を検知する。
【００３８】
図４に、カラーセンサとその周辺装置の構成を示す。カラーセンサ４２とその周辺装置は、発光素子１３１、受光素子１３２、Ａ／Ｄコンバータ１３４およびＣＰＵ１１１から構成されている。発光素子１３１は、カラーセンサ４２の光源であり、測定対象物１３３へ光を入射する。測定対象物１３３の物体色に反射率が依存する乱反射光が発生し、その乱反射光を、受光素子１３２に入射する。受光素子１３２は、光信号をアナログ電気信号に変換し、Ａ／Ｄコンバータ１３４によりディジタル電気信号へと変換される。ディジタル電気信号は、ＣＰＵ１１１に取り込まれ、一次変換又はルックアップテーブル等で処理されて、色度が出力される。
【００３９】
図５に、本発明の第１の実施形態にかかるカラーセンサの構成を示す。カラーセンサ４２は、発光素子１３１として白色ＬＥＤ５３、および受光素子１３２としてＲＧＢオンチップフィルタ付きの電荷蓄積型センサ５４ａにより構成されている。定着後のパッチ６５が形成された転写材１１に対して斜め４５度より、白色ＬＥＤ５３の出力光を入射させ、０度方向への乱反射光強度を、電荷蓄積型センサ５４ａにより検知する。
【００４０】
電荷蓄積型センサ５４ａの受光部５４ｂは、ＲＧＢが独立した画素となっている。受光素子１３２は、フォトダイオードでもよい。ＲＧＢの３画素のセットが、数セット並んでいるものを用いることもできる。また、入射角が０度、反射角が４５度の構成でもよい。
さらに、ＲＧＢ３色を発光するＬＥＤと、フィルタの無いセンサにより構成してもよい。
【００４１】
濃度センサ４１とカラーセンサ４２とを用いた階調−濃度特性制御の概念を説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態にかかる階調−濃度特性制御を示すフローチャートである。カラーセンサ４２を用いた制御は、転写材を消費するために、濃度センサ４１を用いた制御に比べて、実施回数が制限される。そこで、図６に示したように、ステップ１０１において、カラーセンサ４２と濃度センサ４１とを用いた階調−濃度特性制御（以下、混色制御という）を実施する。その後、ステップ１０２〜１０４において、濃度センサ４１のみを用いた階調−濃度特性制御（以下、単色制御という）を、規定回数実施してから再び混色制御に戻る。
【００４２】
なお、混色制御及び単色制御は、通常のプリント動作の合間に実施される。実施のタイミングは、環境変動などを検知して、あらかじめ設定された所定のタイミングで自動的に実施する。または、ユーザが実施を所望した場合には、ユーザの手動操作により実施される。
【００４３】
図７は、混色制御と単色制御とを組み合わせた階調−濃度特性制御を示すフローチャートである。新規のカートリッジが使用される場合、すなわち画像形成装置が最初に設置された時、またはカートリッジが交換された時には、ステップ１１１において、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色の階調−濃度特性のターゲットとして、あらかじめ定められたデフォルトの階調−濃度曲線を用いる。
【００４４】
図８に、デフォルトの階調−濃度曲線を示す。デフォルトの階調−濃度曲線は、画像形成装置の特性を加味して設定される。本実施形態では、入力階調度に対して出力濃度が線形となるものを用いる。また、濃度補正テーブル１３３は、入力値を変更しないで出力するスルー・テーブルを用いる。
【００４５】
次に、中間転写体２７にパッチ６４を形成し、濃度センサ４１によって読み取る（ステップ１１２）。図９に、中間転写体に形成するパッチパターンの一例を示す。未定着Ｋトナー単色の階調を表すパッチ６４が並んでおり、図示しないが、Ｃ，Ｍ，Ｙトナー単色の各パッチが引き続き形成される。パッチを形成するＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの階調度は、あらかじめ定められたものを用いる。中間転写体２７に形成されたパッチ６４は、濃度センサ４１によって濃度を検知される。検知された濃度により、補間された階調−濃度曲線が生成される。
【００４６】
図１０に、シアンの濃度を検知した結果と階調−濃度曲線とを併せて示す。シアンの濃度を検知した結果は、黒丸で示されている。例えば線形補間により曲線１４１のような階調−濃度曲線を生成する。ステップ１１１で設定されたターゲットの濃度曲線１４２（図８に同じ）を基準に、逆特性の曲線１４３を算出する。縦軸を出力階調度として、入力画像データに対するシアンの濃度補正テーブルを作成する。入力画像データに対して、濃度補正テーブルを用いて変換することにより、シアンの入力階調度と出力濃度とが、ターゲットの濃度曲線１４２の関係になる（ステップ１１３）。Ｍ，Ｙ，Ｋについても同様の濃度補正テーブルを作成する。
【００４７】
図７に戻り、ステップ１１４において、ステップ１１３で生成された各色の濃度補正テーブルを用いて、補正されたＣＭＹ混色パッチパターン及びＫの単色パッチパターンを転写材上に形成し、これらをカラーセンサ４２で検知する。
【００４８】
図１１に、ＣＭＹ混色パッチのパターンの一例を示す。ＣＭＹ混色パッチのパターンは、８つのパッチを１組として８組、計６４個のパッチからなる。図１１は、第０組の８つのパッチを示し、（０−０）〜（０−６）までの７つのＣ，Ｍ，Ｙのデータと、Ｋの単色データ（０−７）とからなっている。（０−０）〜（０−６）における各パッチのＣ，Ｍ，Ｙの階調度は、基準の階調度（以下、基準値という）Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０と基準値から特定の色の階調度を変化させた値±αの組み合わせになっている。（０−７）のパッチは、Ｋの単色パッチであり、あらかじめ定められた階調度Ｋ０で形成される。
【００４９】
ここで、基準値Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０，Ｋ０の値は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの階調−濃度特性が、デフォルトの階調−濃度曲線１４２の状態に調整され、通常の画像形成条件下で、Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０の値を混色するとＫ０と同じ色になる値であり、色処理及びハーフトーン設計時に設定される。また、各組のＫの基準値Ｋ０〜Ｋ７は、低濃度から高濃度まで単調増加するように設定されており、ＣＮ，ＭＮ，ＹＮ（Ｎ＝１…７）は、混色するとＫＮと同じ色になる値である。
【００５０】
図１２に、転写材に形成するパッチパターンの一例を示す。転写材１１には、（０−０）〜（７−７）の６４個のパッチ６５が形成される。転写材１１に形成されたパッチ６５は、定着装置３０を通過した後、カラーセンサ４２で検知されて、ＲＧＢ値が出力される。
【００５１】
次に、カラーセンサ４２のＲＧＢ出力値を、マトリクスによる１次変換によってＸＹＺ表色系に変換する。カラーセンサ４２のＲＧＢフィルタの特性は、理想的なＸＹＺ等色関数の特性に対して非線形な関係にあるため、全色域で同じマトリクスを用いて変換すると、誤差が非常に大きくなってしまう。そこで、各組のパッチが、各ＫＮ（Ｎ＝０…７）の近傍の色域内にあることを考慮して、各ＫＮ（Ｎ＝０…７）の近傍の色域ごとに最適なマトリクスを用意する。各組のパッチは、対応するマトリクスで変換することにより、変換の精度を向上させることができる。
【００５２】
マトリクスは、パッチの各組に対応して３×３のマトリクスＡｎと、１×３のマトリクスＢｎ（ｎ＝０…７）が用意されている。第０組に対しては、Ａ０，Ｂ０，…、第１組に対してはＡ１，Ｂ１，…、のように、式（１）を用いてセンサのＲＧＢ出力値を、ＸＹＺ値に変換する。  
【００５３】
【数１】
2005027276.tif 000003
【００５４】
図７に戻り、ステップ１１５において、ステップ１１４で変換されたＸＹＺ値を用いて、Ｃ，Ｍ，ＹのプロセスグレーとＫの単色パッチの色が一致するためのＣ，Ｍ，Ｙの値（階調度）を算出する。第０組のパッチを例に説明する。図１１に示したＣＭＹ混色パッチの階調度を、改めて順に（０−０）＝（Ｃ００，Ｍ００，Ｙ００）〜（０−６）＝（Ｃ０６，Ｍ０６，Ｙ０６）とする。また、ＣＭＹ混色パッチのＸＹＺ値を、（０−０）＝（ｘ００、ｙ００、ｚ００），（０−１）＝（ｘ０１、ｙ０１、ｚ０１），…（０−６）＝（ｘ０６、ｙ０６、ｚ０６）とし、（０−７）のＫ単色パッチのＸＹＺ値を、（ｘｋ０、ｙｋ０、ｚｋ０）とする。
【００５５】
図１３に、Ｃ，Ｍ，Ｙ階調度を算出するための変量を示す。説明変量Ｃ，Ｍ，Ｙと、目的変量Ｘとして、式（２）の重回帰式の係数ｘ０、ｘ１、ｘ２、ｘ３を求める。ただし、式（２）では、イエローの階調度をＸＹＺのＹと区別するためにＹｌと記す。  
X=x1×C+x2×M+x3×Yl+x0      (2)
係数ｘ０、ｘ１、ｘ２、ｘ３は以下のようにして求める。  
【００５６】
【数２】
2005027276.tif 000004
【００５７】
ただし、
【００５８】
【数３】
2005027276.tif 000005
【００５９】
とすると、
B=S-1T  
により、ｘ１、ｘ２、ｘ３が求まる。さらに、  
【００６０】
【数４】
2005027276.tif 000006
【００６１】
により、ｘ０が求まる。
【００６２】
Ｙ，Ｚに対しても同様に、式（３），（４）の重回帰式の係数が求まる。  
Y=y1×C+y2×M+y3×Yl+y0      (3)
Z=z1×C+z2×M+z3×Yl+z0      (4)
ここで、ＫのＸＹＺ値（ｘｋ０、ｙｋ０、ｚｋ０）に対するＣ，Ｍ，Ｙの値を、（Ｃ０’，Ｍ０’，Ｙｌ０’）として、式（２）〜（４）に代入し、これを行列で書くと、
【００６３】
【数５】
2005027276.tif 000007
【００６４】
となり、
【００６５】
【数６】
2005027276.tif 000008
【００６６】
により、（Ｃ０’，Ｍ０’，Ｙｌ０’）が求まる。
【００６７】
第１組〜第７組に対しても、上述した計算を行い、基準値（ＣＮ，ＭＮ，ＹＮ，ＫＮ）（Ｎ＝１，２…７）に対して、（ＣＮ’，ＭＮ’，ＹＮ’，ＫＮ’）を求める。図１４に、シアンの階調度を算出した結果と階調−濃度曲線とを併せて示す。求めた（ＣＮ，ＭＮ，ＹＮ）と（ＣＮ’，ＭＮ’，ＹＮ’）との関係が、黒丸で示されている。例えば線形補間により曲線１５１のような色補正テーブルを生成する。
【００６８】
図７に戻り、ステップ１１６において、濃度補正のターゲットテーブルを補正する。図１０に示したターゲットの階調−濃度曲線１４２に対して、図１４に示した色補正テーブルの曲線１５１を掛け合わせた階調−濃度曲線を生成する。図１５に、色補正テーブルにより補正された階調−濃度曲線を示す。新しいシアンのターゲットの階調−濃度曲線１６１は、入力階調度に対して色補正テーブル１５１でテーブル変換した後、ターゲットの階調−濃度曲線１４２にしたがって出力濃度に変換することにより得られる。
【００６９】
同様にして、Ｍ，Ｙについてもターゲット階調−濃度曲線を変更する。この新しいターゲット階調−濃度曲線で濃度補正を行うことにより、（ＣＮ，ＭＮ，ＹＮ）の混色による色は、ＫＮの色と一致する。なお、（ＣＮ，ＭＮ，ＹＮ，ＫＮ）の値は、「人間の目は、ハイライトのグレーに敏感で、シャドウになるほど鈍感になること」、及び「通常色処理時には、ＵＣＲ処理（色分解時にＣＭＹの一部をＫで置き換える処理）を行うため、シャドウ領域では、ＣＭＹの３色のみによるグレーは現われないこと」に留意して、ハイライトを中心に選ぶことによって本発明をより効果的に実施することができる。
【００７０】
ステップ１１７において、ステップ１１２の濃度を検知した結果に基づいて、ステップ１１６において変更されたＣ，Ｍ，Ｙのターゲットを用いて、改めて濃度補正テーブルを生成し、以後のプリント時には、この濃度補正テーブルを用いて入力画像データの濃度補正を行い、通常のプリント状態に入る（ステップ１１８）。
【００７１】
通常のプリント状態では、所定の枚数をプリントすると（ステップ１２０）、単色濃度制御を行う。ステップ１２１において、ステップ１１２と同様に中間転写体２７にパッチ６４を形成し、濃度センサ４１によって読み取る。濃度センサ４１によって検知された濃度により、補間された階調−濃度曲線を生成し、ステップ１１６において生成されたターゲットの階調−濃度曲線１６１を用いて、ステップ１１３と同様の方法により濃度補正テーブルを更新する（ステップ１２２）。
【００７２】
さらに、単色濃度制御を規定回数行ったか否かを判断し（ステップ１２３）、規定回数に達していない場合には、再び通常プリントに入る。規定回数に達していれば、再度ステップ１１４において、ＣＭＹ混色パッチパターン及びＫの単色パッチパターンを転写材上に形成し、カラーセンサ４２で検知する。このとき、パッチパターンの形成は、最新の濃度補正テーブルを用いて行い、その後、上述したステップで処理が行われる。ただし、新しいターゲットを作成したときには、前回のステップ１１６において生成されたターゲットの階調−濃度曲線１６１に対して、新しい逆特性テーブルを掛け合わせる。
【００７３】
また、通常のプリント状態において、いずれかの色のカートリッジが交換された場合（ステップ１１９）には、画像形成条件が大きく変わるため、再びステップ１１１の処理へと戻る。
【００７４】
次に、カラーセンサの補正方法について述べる。図１６に、カラー画像形成装置のオペレーションパネルを示す。以下に述べるセンサ補正条件が真になったとき、画像形成装置は、オペレーションパネルなどにより、センサの補正が必要なことをユーザに知らせる。本実施形態では、画像形成装置のオペレーションパネル上に表示しているが、ホストＰＣなどにより同様の表示を行ってもよい。
【００７５】
センサ補正条件は、以下の４つの条件のうちいずれかを満たした場合に真となる。  
（１）画像形成装置が工場出荷後、最初に電源を投入された時
（２）不図示の温度センサ及び湿度センサによって検知される環境の変化が、前回のセンサ補正時に対して所定のレベル以上に達した時
（３）前回のセンサ補正時から所定の期間が経過した時
（４）前回のセンサ補正時から所定の枚数プリントした時  
以下、複数の実施例を挙げて説明する。
【００７６】
（実施例１）
図１７に、実施例１にかかるカラーセンサの補正方法を示す。ユーザがオペレーションパネル上でセンサ補正実行を選択すると（ステップ２１１）、不図示のＲＯＭに格納されたテストチャート画像がロードされ、転写材に形成される（ステップ２１２）。テストチャート画像は、カラーセンサ４２による混色制御と同じく、第０〜７組の８組のパッチから構成されている。
【００７７】
図１８に、テストチャート画像のパッチパターンの一例を示す。各パッチの組について、第０組のパッチを例に説明する。第０組のパッチは、（０−０）〜（０−６）の７つのパッチから構成される。７つのパッチは、ＣＭＹの基準値及び基準値からＣＭＹ各色の階調度を±β変化させたパッチとなっている。転写材上に形成されたテストチャートは、定着装置３０を通過した後に、カラーセンサ４２で検知される。さらに、各パッチのＲＧＢ値が出力され、ＥＥＰＲＯＭに格納される（ステップ２１３）。
【００７８】
ユーザは、転写紙上に形成されたテストチャートを、校正された分光測色計で測定する（ステップ２１４）。分光測色計は、画像形成装置のホストＰＣに接続されており、測定結果は、Ｄ５０光源下のＸＹＺ値として、ホストＰＣに保存される（ステップ２１５）。保存された測色データ（ＸＹＺ値）は、プリンタドライバを経由して画像形成装置へと転送され、メモリ内に格納される（ステップ２１６）。画像形成装置において、ステップ２１３で保存されたセンサのＲＧＢ出力値とステップ２１６でメモリ内に格納されたＸＹＺ値とを用いて、マトリクスＡｎ，Ｂｎの再計算を行い、新しいマトリクスを求める（ステップ２１７）。
【００７９】
第０組のパッチを例に新しいマトリクスの求め方を述べる。ＣＭＹ混色パッチ（０−０）〜（０−６）のＲＧＢ出力値を、順に（Ｒ００，Ｇ００，Ｂ００）〜（Ｒ０６，Ｇ０６，Ｂ０６）とする。また、各パッチの分光測色計による測定結果を順に（Ｘ００，Ｙ００，Ｚ００）〜（Ｘ０６，Ｙ０６，Ｚ０６）とする。
【００８０】
図１８に、Ｃ，Ｍ，Ｙ階調度を算出するための変量を示す。Ｒ，Ｇ，Ｂのセンサ出力値を、説明変量と分光測色計の測定値のＸを目的変量として、式（５）の重回帰式の係数ｘ０、ｘ１、ｘ２、ｘ３を求める。  
X=x1×R+x2×G+x3×B+x0      (5)
係数ｘ０、ｘ１、ｘ２、ｘ３は以下のようにして求める。  
【００８１】
【数７】
2005027276.tif 000009
【００８２】
ただし、
【００８３】
【数８】
2005027276.tif 000010
【００８４】
とすると、
B=S-1T  
により、ｘ１、ｘ２、ｘ３が求まる。さらに、
【００８５】
【数９】
2005027276.tif 000011
【００８６】
により、ｘ０が求まる。
【００８７】
Ｙ，Ｚに対しても同様に、式（６），（７）の重回帰式の係数が求まる。  
Y=y1×R+y2×G+y3×B+y0      (6)
Z=z1×R+z2×G+z3×B+z0      (7)
以上の計算により、求められた係数を用いて、
【００８８】
【数１０】
2005027276.tif 000012
【００８９】
とすると、
【００９０】
【数１１】
2005027276.tif 000013
【００９１】
となり、センサ出力値ＲＧＢからＸＹＺ表色系への変換行列が求まる。
【００９２】
第１組〜第７組に対しても同様の計算を行い、新しいＡ１〜Ａ７、Ｂ１〜Ｂ７を求める。ステップ２１８で求めた新しいマトリクスにより、古いマトリクスを置き換える。以後、カラーセンサによる補正は、新しいマトリクスを用いて行われる。
【００９３】
本実施形態において、転写材に形成するパッチの数は、上述した数には限らない。また、α及びβの値はＣ，Ｍ，Ｙで同一のものを用いたが、色毎に異なる値を用いてもよい。さらに、カラーセンサは、ＲＧＢ出力を用いたが、フィルタの形状は、ＲＧＢとは限らない。
【００９４】
本実施形態では、マトリクスをＲＧＢからＸＹＺへの変換マトリクスとしたが、変換元のデータとして、ＲＧＢに加えてフィルタを通さないセンサ出力値を含む４つのデータとしてもよく、変換後のデータはＸＹＺ以外の均等な色空間上のデータであってもよい。
【００９５】
また、Ｃ，Ｍ，Ｙの混色パッチの色をＫのパッチの色に合わせたが、カラーセンサで検知されたＣ，Ｍ，Ｙの混色パッチのＸＹＺ値を、Ｌ*ａ*ｂ*値等に変換し、例えばａ＝０，ｂ＝０の無彩色軸をターゲットにして、Ｃ，Ｍ，Ｙ混色が無彩色となる最適な階調度を算出して、単色制御にフィードバックしてもよい。
【００９６】
本実施形態では、ユーザが所定のタイミングでセンサの補正を行ったが、画像形成装置の工場出荷時などに同様の補正を行ってもよい。また、テストチャートは、画像形成装置内のＲＯＭに格納されているとしたが、ホストコンピュータなどの外部の装置から画像形成装置へ入力するようにしてもよい。
【００９７】
（実施例２）
図２０に、実施例２にかかるカラーセンサの補正方法を示す。ここでは、全て濃度を用いて説明するが、濃度を全て色度（Ｌ*ａ*ｂ*表色系）のＬ*に置き換えても、同様に補正することができる。また、混色パッチを用いて、色度(Ｌ*ａ*ｂ*表色系)のＬ*ａ*ｂ*値または色度(ＸＹＺ表色系)のＸＹＺ値に置き換え、各値について補正を行うこともできる。
【００９８】
上述したセンサ補正条件が真の場合、またはユーザがカラーセンサの補正を所望した場合に、カラーセンサの補正を開始する（ステップ４１１）。不図示のＲＯＭに格納された濃度検知手段補正用テストパターンの画像を、カラー画像形成装置により転写材に形成し、形成されたパッチの濃度を、カラーセンサ４２を用いて検知する（ステップ４１２）。カラーセンサ４２で検知した後、転写材は排紙トレイへ出力される。テストパターンの構成については後述する。
【００９９】
ユーザは、排紙トレイに出力された濃度検知手段補正用テストパターンを、外部の画像読取装置または濃度計にセットする（ステップ４１３）。例えば、ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ社製ＲＤ−９１８を使用することができる。また、色度を用いて補正を行う場合には、例えば色度計として、Ｘ−ｒｉｔｅ社製ＳＰ６８、ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ社製Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏを使用することもできる。
【０１００】
転写材に形成された濃度検知手段補正用テストパターンを、ユーザが外部の画像読取装置または濃度計を用いて検知し、画像形成装置に検知結果を入力する（ステップ４１４）。ユーザの作業方法については後述する。ステップ４１４にて画像形成装置に入力された検知結果に基づき、ステップ４１２のカラーセンサ４２の検知結果を補正する（ステップ４１５）。補正方法については後述する。ステップ４１６で、カラーセンサの補正を終了する。
【０１０１】
次に、図２１を用いて、ステップ４１２において形成する濃度検知手段補正用テストパターンの構成について説明する。転写材に対するパターン形成時の走査方向の向きと、転写材の搬送方向の向きとは、矢印で示す通りである。搬送方向に１列に、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ単色で各々の色は同じ画像データのパッチ７１を交互に形成する。Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各１パッチを１組としてｎ組分形成する。画像データは、濃度０％と１００％を必ず含み、重複しない任意の濃度で良い。
【０１０２】
パッチの個数は、カラーセンサ４２で検知可能な限り多いほうが、その後の補正精度が良くなる。なお、濃度検知手段補正用テストパターン７０には、後述するユーザの作業を正しく誘導するため、画像形成済みのテストパターン７０を外部の画像読取装置又は濃度計へセットする方向とその動作についてのコメント７２も同時に形成する。また、個々のパッチを識別するための符号７３、例えば、番号(＃１、＃２)などを、各パッチに対応させて形成する。
【０１０３】
次に、ステップ４１４におけるユーザの作業方法について説明する。ステップ４１３で形成した濃度検知手段補正用テストパターンを、コメント７２のコメントに従い、転写材上に形成された矢印の先端側から順次検知を行う。なお、矢印の先端側から検知を実施してもよいし、パッチに付与した識別符号７３に対応する検知結果をユーザが認識できれば、検知を行う順番は順不同でもよい。
【０１０４】
ステップ４１４で検知した結果は、ユーザが画像形成装置の操作パネルから入力を行う。画像形成装置の操作パネル上には、ユーザが入力すべき外部の画像読取装置または濃度計の検知結果に対応した識別符号を表示する。ここでは、操作パネルから検知結果を入力するが、外部の画像読取装置または濃度計と直接接続できる手段を画像形成装置に設けることもできる。
【０１０５】
次に、ステップ４１５における、カラーセンサの補正方法について説明する。図２２に、カラーセンサの検出結果に対する外部の画像読取装置または濃度計の検出結果を示す。ステップ４１２において、カラーセンサ４２を用いて濃度検知手段補正用テストパターン７０のパッチ７１を検知した結果を横軸にしめす。ステップ４１４において、外部の画像読取装置または濃度計を用いて濃度検知手段補正用テストパターン７０のパッチ７１を検知した結果を縦軸に示す。
【０１０６】
図２２の結果は、濃度０％から濃度１００％までをｎ段階で分割したパッチを検知した時の、ある１色の結果を示す。カラーセンサ４２の検知結果と外部の画像読取装置または濃度計の結果が異なっていることが分かる。なお、ここではＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのうちの１色のみの結果に対する補正方法について説明するものの、他の色の結果に対しても同様な補正をすれば良い。
【０１０７】
図２３に、カラーセンサの補正を行うための装置構成を示す。ＣＰＵ１１１に外部の画像読取装置の検知結果をフィードバックするカラーセンサ補正手段１１７を接続する。ＣＰＵ１１１にて、カラーセンサ検出結果のみから求まる濃度１１８を、カラーセンサ補正手段１１７で補正し、検知精度の高い濃度１１９を求める。濃度１１９に基づき画像形成部２０の露光量、プロセス条件、濃度―階調特性を補正するキャリブレーションテーブルなどへフィードバックをすることにより、画像形成装置の濃度制御の精度向上を図る。
【０１０８】
外部の画像読取装置の検知結果を用いて、カラーセンサ精度を補正する方法は以下の式(８)に従う。
【０１０９】
【数１２】
2005027276.tif 000014
【０１１０】
但し、
【０１１１】
【数１３】
2005027276.tif 000015
【０１１２】
式（８）の求め方を説明する。図２２は、濃度検知手段補正テストパターンにて形成された同じパッチをカラーセンサで検知した結果と外部の画像読取装置で検知した結果の関係を示している。任意の濃度をカラーセンサが検知した場合、濃度検知手段補正テストパターンで形成したパッチの中から、最も近い濃度をカラーセンサが検知している２パッチを特定することができる。この２パッチの補正前のカラーセンサ検知濃度は、  
【０１１３】
【数１４】
2005027276.tif 000016
【０１１４】
である。また、この２パッチの外部の画像読取装置での検知濃度は、  
【０１１５】
【数１５】
2005027276.tif 000017
【０１１６】
となる。これらの検知濃度に基づき、カラーセンサの検知濃度を式（８）にて補正することができる。式（８）においては、線形補間により補正後の濃度を求めているものの、線形に限られるものではない。
【０１１７】
また、図２２においては、濃度検知手段補正テストパターンのパッチを等間隔の濃度刻みとしているものの、濃度０％と濃度１００％を含む任意の重複しない濃度パッチであれば、補間計算によりカラーセンサを補正することができる。このようにして求めた、補正後のカラーセンサ検知濃度を用いることにより、濃度制御の精度向上を達成することができる。
【０１１８】
なお、本実施例では、濃度検知手段補正制御を１枚のテストパターンで済ませるため、濃度検知手段補正用テストパターン７０には、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ単色のパッチ７１を交互に形成した。図２４に示すように、１枚のテストパターン当り１色で濃度の異なるｎ個のパッチを形成し、全色で４枚のテストパターンを用いても、同様のカラーセンサ精度の補正を実施できることは明らかである。この場合、多くの点において濃度を検知できるため、補正精度が向上する効果がある。また、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの混色パッチを用いても、色度を検知することでも同様のカラーセンサの補正を実施できる。
【０１１９】
以上説明した通り、本実施例で構成を説明したパッチを形成した濃度検知手段補正用テストパターンを、外部の画像読取装置で検知することで、カラーセンサの検知精度を補正し向上することが可能となり、カラー画像形成装置の画質を向上させることができる。
【０１２０】
（実施例３）
実施例３では、実施例２で説明したカラーセンサの補正方法を、複数の画像形成装置で実施し、複数の画像形成装置間の濃度または色度を統一させる。濃度検知手段補正テストパターンは、任意の画像形成装置の１台にて形成し、外部の画像読取装置も１台のみで濃度検知手段補正テストパターンを検知する。ここでは、全て濃度を用いて説明するが、濃度を全て色度（Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系）のＬ＊に置き換えても、同様に補正することができる。また、混色パッチを用いて、色度(Ｌ*ａ*ｂ*表色系)のＬ*ａ*ｂ*値または色度(ＸＹＺ表色系)のＸＹＺ値に置き換え、各値について補正を行うこともできる。
【０１２１】
図２５に、実施例３にかかるカラーセンサの補正方法を示す。複数の画像形成装置間の濃度制御精度を補正し、濃度または色度を統一する方法について説明する。ステップ５１１において、複数の画像形成装置の濃度制御精度の補正を開始する（ステップ５１１）。予め決められた濃度検知手段補正用テストパターンの画像を、補正を行う画像形成装置にて形成し、排出トレイへ出力する。形成したテストパターンを外部の画像読取装置にて検知し、検知結果をデータとして保存する。
【０１２２】
ステップ５１１にて形成した濃度検知手段補正用テストパターンを、異なる画像形成装置の給紙トレイにセットする（ステップ５１２）。ユーザの作業については、後述する。給紙トレイに画像形成済みの濃度検知手段補正用テストパターンがセットされたことを確認した後、テストパターンをカラーセンサの位置まで搬送する（ステップ５１３）。その際、画像は形成しない。セットされたことの確認は、ユーザが画像形成装置のコントロールパネルのボタンを押すなどして実施する。
【０１２３】
濃度検知手段補正用テストパターンに形成されたパッチの濃度をカラーセンサを用いて検知する（ステップ５１４）。ステップ５１１における外部の画像読取装置の検知結果と、ステップ５１４のカラーセンサの検知結果とを用いて、カラーセンサの補正を実施する（ステップ５１５）。補正方法は、実施例２で説明した方法と同じである。外部の画像読取装置の検知結果は、画像形成装置の操作パネルからユーザが直接画像形成装置に入力する。
【０１２４】
まだ補正を行っていない画像形成装置がないかを確認し（ステップ５１６）、必要があれば、ステップ５１２〜５１５を繰り返す。ステップ５１７において、全ての画像形成装置のカラーセンサの補正を終了する。
【０１２５】
次に、ステップ５１２においてユーザが行うテストパターンのセット作業について、図２６を用いて説明する。図２６（ａ）は、上半分が画像形成装置を横から見た図であり、図２６（ｂ）は、上から見た図である。濃度検知手段補正用テストパターン７０を、図に示したように、画像形成装置の給紙トレイ２１にセットする。この作業は以下の理由により必要である。濃度検知手段補正用テストパターン７０は、画像形成装置のカラーセンサで検知可能な記録媒体上の領域に形成される必要がある。そのため、カラーセンサの画像形成装置の搭載位置により、テストパターンの転写材上の形成領域が限定される。ステップ５１２においては、ステップ５１１にて形成されたテストパターンを使用するため、既に形成されたテストパターンを、ステップ５１１でカラーセンサが検知したのと同じ向きで画像形成装置内を搬送する必要がある。ここでは、カラーセンサが画像形成装置内で位置が固定されている場合を想定し、本作業を指定しているものの、カラーセンサが画像形成装置内で紙搬送方向に垂直方向に移動可能な場合などは、パッチがカラーセンサの読取側になるようにセットするだけで良い。
【０１２６】
以上説明した通り、複数の画像形成装置に搭載されているカラーセンサの精度を、単一の外部の画像読取装置を基準として補正し、複数の画像形成装置の濃度制御精度を一致されることができ、複数の画像形成装置の画質を向上させるとともに統一した画質を達成できる。
【０１２７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について述べる。画像形成装置の構成は、図２に示した第１の実施形態と同様である。第２の実施形態では画像形成装置の工場出荷時にカラーセンサの補正を行う。
【０１２８】
第２の実施形態のカラーセンサ４２は、ＬＥＤ、ＲＧＢフィルタ、フォトダイオード（以下、ＰＤという）で構成されているものとする。カラーセンサ４２の構成要素であるＬＥＤ、ＲＧＢフィルタ、ＰＤには、リファレンスの特性があらかじめ定められている。図２７にＬＥＤの分光特性を示し、図２８にＰＤの分光感度特性を示し、図２９にフィルタ特性を示す。
【０１２９】
このようなリファレンスの特性を有する仮想的なカラーセンサから出力されるＲＧＢ値と、ＸＹＺ表色系の値との関係は、第１の実施形態と同様に色域ごとに以下のマトリクスで変換される。  
色域０：Ａ０、Ｂ０    色域４：Ａ４、Ｂ４
色域１：Ａ１、Ｂ１    色域５：Ａ５、Ｂ５
色域２：Ａ２、Ｂ２    色域６：Ａ６、Ｂ６
色域３：Ａ３、Ｂ３    色域７：Ａ７、Ｂ７
ただし、
【０１３０】
【数１６】
2005027276.tif 000018
【０１３１】
図３０に示したように、各色域０〜７は、画像形成装置の色再現範囲をＬ*ａ*ｂ*空間上で８つに分割したものである。
【０１３２】
次に、図３１を参照して、上述した各マトリクスの算出方法を述べる。最初に、各色域に対して代表色１６色を抽出する。代表色は、各色域内全体を均一にカバーするように選択する。各色域の代表色の分光反射率６０１に対して、リファレンスのＬＥＤ分光特性６０２と、ＲＧＢフィルタの透過率特性６０３と、ＰＤの分光感度特性６０４とを掛け合わせて総和をとり、規格化されたＲＧＢ値をＲ’Ｇ’Ｂ’６０５として算出する。
【０１３３】
一方、各色域の代表色の分光反射率に対して、Ｄ５０光源の分光特性６０６を掛け合わせた後、ＸＹＺ等色関数の特性６０７を掛け合わせて総和をとり、規格化したＸＹＺ値６０８を算出する。１６点の代表色に対するＲ’Ｇ’Ｂ’６０５と、ＸＹＺ値６０８とを用いて、第１の実施形態と同様の重回帰分析により、その色域のマトリクスＡｎ，Ｂｎを算出する。
【０１３４】
図３２に、本発明の第２の実施形態にかかる階調−濃度特性制御を示す。最初に、工場での出荷検査時に、図３３に示したテストチャートを出力する（ステップ３１２）。図３３のテストチャートは、白地であるＷと、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂの各色とが３階調づつ含まれている。各階調は、Ｃを例にとると、図３４に示したように、最大の階調度までを４等分した値となっている。Ｍ，Ｙ，Ｋも同様である。
【０１３５】
また、Ｒ０〜Ｒ３，Ｇ０〜Ｇ３，Ｂ０〜Ｂ３は、それぞれＭとＹ、ＣとＹ、ＣとＭを、図３４の階調度づつ混色したパッチとなっている。これら各パッチは、出力時にカラーセンサ４２で検知され、対応するＲＧＢ値が出力され、メモリ内に格納される（ステップ３１３）。次に、校正された分光測色計によりテストチャートを測定し、測定するパッチに対するＸＹＺ値を出力する（ステップ３１４）。出力されたＸＹＺ値は、Ｌａｂへと変換され（ステップ３１５）、上述した色域０〜７のいずれに属しているかが判定される（ステップ３１６）。属している色域に対応するマトリクスＡｎ，Ｂｎによって逆変換を行い、すなわち下式によってＲ’Ｇ’Ｂ’に変換される（ステップ３１７）。
【０１３６】
【数１７】
2005027276.tif 000019
【０１３７】
すべてのパッチについて、ステップ３１４〜３１７の処理を行ったか否かを判断し（ステップ３１８）、行っていなければ次のパッチに対して再びステップ３１４の処理を行う。すべてのパッチについて、ステップ３１４〜３１７の処理を行っていれば、次のステップ３１９に移る。
【０１３８】
ステップ３１９では、ステップ３１３でメモリ内に格納されたセンサのＲＧＢ出力値と、ステップ３１７で算出されたＲ’Ｇ’Ｂ’とを比較する。ここで、各画像形成装置ごとにＬＥＤ特性、フィルタ特性、ＰＤ特性にばらつきがあるため、通常、ＲＧＢ出力値は、リファレンスの出力値Ｒ’Ｇ’Ｂ’とは一致しない。そこで、以下の式を満たすマトリクスＡ’，Ｂ’を、第１の実施形態と同様の重回帰分析によって求める。
【０１３９】
【数１８】
2005027276.tif 000020
【０１４０】
求めたマトリクスＡ’，Ｂ’をＥＥＰＲＯＭに格納し、出荷検査時の調整を終える（ステップ３２０）。以後、混色制御時にカラーセンサで検知され、出力されたＲＧＢ値は、マトリクスＡ’，Ｂ’によって、リファレンスのセンサのＲＧＢ値Ｒ’Ｇ’Ｂ’へと変換される。この変換によって、各々の画像形成装置におけるカラーセンサの特性のばらつきを抑え、リファレンスセンサの出力値を得ることができる。混色制御は、このリファレンスのセンサ出力値を用いて行う。
【０１４１】
本実施形態では、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂの各階調パッチをテストチャートとしたが、色再現領域全体をカバーするものであれば上記に限らない。また、センサのＲＧＢ値をリファレンスのＲ’Ｇ’Ｂ’へ変換することによって補正を行ったが、ステップ３１３及びステップ３１７の結果を元に、ＬＥＤ、フィルタ、ＰＤの各デバイスの特性を補正するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるカラー画像形成装置を示すブロック図である。
【図２】電子写真方式のカラー画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる濃度センサの構成を示す図である。
【図４】カラーセンサとその周辺装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかるカラーセンサの構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる階調−濃度特性制御を示すフローチャートである。
【図７】混色制御と単色制御とを組み合わせた階調−濃度特性制御を示すフローチャートである。
【図８】デフォルトの階調−濃度曲線を示す図である。
【図９】中間転写体に形成するパッチパターンの一例を示す図である。
【図１０】シアンの濃度を検知した結果と階調−濃度曲線とを併せて示す図である。
【図１１】ＣＭＹ混色パッチのパターンの一例を示す図である。
【図１２】転写材に形成するパッチパターンの一例を示す図である。
【図１３】Ｃ，Ｍ，Ｙ階調度を算出するための変量を示す図である。
【図１４】シアンの階調度を算出した結果と階調−濃度曲線とを併せて示す図である。
【図１５】色補正テーブルにより補正された階調−濃度曲線を示す図である。
【図１６】カラー画像形成装置のオペレーションパネルを示す上面図である。
【図１７】実施例１にかかるカラーセンサの補正方法を示すフローチャートである。
【図１８】テストチャート画像のパッチパターンの一例を示す図である。
【図１９】Ｃ，Ｍ，Ｙ階調度を算出するための変量を示す図である。
【図２０】実施例２にかかるカラーセンサの補正方法を示すフローチャートである。
【図２１】濃度検知手段補正用テストパターンの一例を示す図である。
【図２２】カラーセンサの検出結果に対する外部の画像読取装置または濃度計の検出結果を示す図である。
【図２３】カラーセンサの補正を行うための装置構成を示す図である。
【図２４】濃度検知手段補正用テストパターンの一例を示す図である。
【図２５】実施例３にかかるカラーセンサの補正方法を示すフローチャートである。
【図２６】ユーザが行うテストパターンのセット作業を説明するための図である。
【図２７】カラーセンサのＬＥＤの分光特性を示す図である。
【図２８】カラーセンサのフォトダイオード（ＰＤ）の分光感度特性を示す図である。
【図２９】カラーセンサのフィルタ特性を示す図である。
【図３０】画像形成装置の色再現範囲をＬ*ａ*ｂ*空間上に示す図である。
【図３１】各マトリクスの算出方法を説明するための図である。
【図３２】本発明の第２の実施形態にかかる階調−濃度特性制御を示すフローチャートである。
【図３３】テストチャートの一例を示す図である。
【図３４】テストチャートの階調度の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１１    転写材
２７    中間転写体
４１    濃度センサ
４２    カラーセンサ
５１    赤外発光素子
５２    受光素子
５３    白色ＬＥＤ
５４    電荷蓄積型センサ
６４，６５    パッチ？
【図１】
2005027276.tif 000021
【図２】
2005027276.tif 000022
【図３】
2005027276.tif 000023
【図４】
2005027276.tif 000024
【図５】
2005027276.tif 000025
【図６】
2005027276.tif 000026
【図７】
2005027276.tif 000027
【図８】
2005027276.tif 000028
【図９】
2005027276.tif 000029
【図１０】
2005027276.tif 000030
【図１１】
2005027276.tif 000031
【図１２】
2005027276.tif 000032
【図１３】
2005027276.tif 000033
【図１４】
2005027276.tif 000034
【図１５】
2005027276.tif 000035
【図１６】
2005027276.tif 000036
【図１７】
2005027276.tif 000037
【図１８】
2005027276.tif 000038
【図１９】
2005027276.tif 000039
【図２０】
2005027276.tif 000040
【図２１】
2005027276.tif 000041
【図２３】
2005027276.tif 000042
【図２４】
2005027276.tif 000043
【図２５】
2005027276.tif 000044
【図２６】
2005027276.tif 000045
【図２７】
2005027276.tif 000046
【図２８】
2005027276.tif 000047
【図２９】
2005027276.tif 000048
【図３０】
2005027276.tif 000049
【図３１】
2005027276.tif 000050
【図３２】
2005027276.tif 000051
【図３３】
2005027276.tif 000052
【図３４】
2005027276.tif 000053
【図２２】
2005027276.tif 000054