(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の階調におけるブラックによるグレーパッチと、複数の階調におけるシアン及びマゼンダ及びイエローを混色したプロセスグレーパッチと、を転写材上に定着し形成する形成手段と、
前記形成手段により転写材上に形成された定着後のパッチの色度を、前記転写材が排紙される前に検知する検知手段と、を備えたカラー画像形成装置であって、
前記形成手段により複数の階調における前記グレーパッチのみが転写材上に定着され形成されたときに、前記検知手段により検知された、前記グレーパッチの色度に基づき、ブラックの入力階調値と目標の色度出力値との対応関係である入出力特性を目標の前記入出力特性へ戻すように、入力階調値を変換する階調変換テーブルを更新する第１補正手段と、
前記第１補正手段による補正に引き続き、前記形成手段により、複数の階調における前記グレーパッチと、複数の階調における前記プロセスグレーパッチとが転写材上に定着され形成されたときに、前記検知手段により検知された、各パッチの色度に基づき、前記プロセスグレーパッチの色度が定着後のブラックによるグレーパッチの色度と同じようになるシアン及びマゼンダ及びイエローの各補正後の階調値を求め、該求めた結果に基づきシアン及びマゼンダ及びイエローの夫々について入力階調値を変換する階調変換テーブルを更新する第２補正手段と、を有し、
前記第２補正手段が前記各補正後の階調値を求める際の、前記検知手段により検知された前記シアン及びマゼンダ及びイエローの色度との比較対象となる前記定着後のブラックによるグレーパッチの色度は、前記第１補正手段による前記更新が反映されたものであることを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式のカラー画像形成装置に関し、特にその濃度−階調特性の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式やインクジェット方式等を採用したカラー画像形成装置には、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、人間が下す画像の良し悪しの判断に大きな影響を与える。
【０００３】
ところが、カラー画像形成装置は、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動があると、得ら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、わずかな環境変動でも濃度の変動が生じ、カラーバランスを崩す恐れがあるので、常に一定の濃度−階調特性を保つための手段を持つ必要がある。そこで、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、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）などの階調補正手段をもち、温湿度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、その時のプロセス条件や階調補正の最適値を選択している。また、装置各部の変動が起こっても一定の濃度−階調特性が得られるように、各色のトナーで濃度検知用トナーパッチを中間転写体やドラム等の上に作成し、その未定着トナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサ（以下濃度センサという）で検知し、その検知結果より露光量、現像バイアスなどのプロセス条件にフィードバックをかけて濃度制御を行うことで、安定した画像を得るように構成している。
【０００４】
しかし、前記濃度センサを用いた濃度制御はパッチを中間転写体やドラム等の上に形成し検知するもので、その後に行われる転写材への転写及び定着による画像のカラーバランスの変化については制御していない。転写材へのトナー像の転写における転写効率や、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。この変化には、前記濃度センサを用いた濃度制御では対応できない。
【０００５】
［関連の技術］
そこで転写材上にブラック（Ｋ）によるグレーパッチとシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を混色したプロセスグレーパッチを形成し、定着後に両パッチの色を相対比較することにより、プロセスグレーパッチが無彩色となるＣＭＹの混合比率を出力することができるような、転写材上のパッチの色を検知するセンサ（以下カラーセンサという）を設置したカラー画像形成装置が考えられる。
【０００６】
このカラー画像形成装置では、検知した結果を、画像形成部の露光量やプロセス条件、画像処理部のＲＧＢ信号をカラー画像形成装置の色再現域へ変換するカラーマッチングテーブルやＲＧＢ信号をＣＭＹＫ信号へ変換する色分解テーブル、濃度−階調特性を補正するためのキャリブレーションテーブルなどへフィードバックすることで、転写材上に形成した最終出力画像の濃度又は色度制御を行うことができる。
【０００７】
カラー画像形成装置の出力画像を外部の画像読取装置又は色度計・濃度計で検知し、同様の制御を行うことも可能であるものの、前述のカラーセンサを用いる方式はプリンタ内で制御が完結する点で優れている。このカラーセンサは、例えば発光素子として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の発光スペクトルが異なる３種以上の光源を用いるか、又は発光素子は白色（Ｗ）を発光する光源を用いて、受光素子上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の分光透過率が異なる３種以上のフィルタを形成したもので構成する。このことによりＲＧＢ出力等の異なる３種以上の出力が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、カラーセンサを用いた制御をするためには、転写材にパッチを形成しなければならず、転写材及びトナーを消費する。従って、実施頻度をあまり高めることができない。少ない実施回数で、効果的な濃度又は色度の制御を行う必要が有る。
【０００９】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、カラー画像形成装置において、カラーセンサと濃度センサを組み合わせて使用することにより、カラーセンサを用いた濃度−階調特性制御の実施回数を減らして転写材の消費を抑えると共に、濃度センサのみを用いた従来の濃度−階調特性制御と比較して３次色のグレーバランスを考慮している点で優れている濃度−階調特性制御を、１台のカラー画像形成装置内部で実施することを可能にすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため本発明では、カラー画像形成装置を次のとおりに構成する。
【００１１】
（１）複数の階調におけるブラックによるグレーパッチと、複数の階調におけるシアン及びマゼンダ及びイエローを混色したプロセスグレーパッチと、を転写材上に定着し形成する形成手段と、前記形成手段により転写材上に形成された定着後のパッチの色度を、前記転写材が排紙される前に検知する検知手段と、を備えたカラー画像形成装置であって、前記形成手段により複数の階調における前記グレーパッチのみが転写材上に定着され形成されたときに、前記検知手段により検知された、前記グレーパッチの色度に基づき、ブラックの入力階調値と目標の色度出力値との対応関係である入出力特性を目標の前記入出力特性へ戻すように、入力階調値を変換する階調変換テーブルを更新する第１補正手段と、前記第１補正手段による補正に引き続き、前記形成手段により、複数の階調における前記グレーパッチと、複数の階調における前記プロセスグレーパッチとが転写材上に定着され形成されたときに、前記検知手段により検知された、各パッチの色度に基づき、前記プロセスグレーパッチの色度が定着後のブラックによるグレーパッチの色度と同じようになるシアン及びマゼンダ及びイエローの各補正後の階調値を求め、該求めた結果に基づきシアン及びマゼンダ及びイエローの夫々について入力階調値を変換する階調変換テーブルを更新する第２補正手段と、を有し、前記第２補正手段が前記各補正後の階調値を求める際の、前記検知手段により検知された前記シアン及びマゼンダ及びイエローの色度との比較対象となる前記定着後のブラックによるグレーパッチの色度は、前記第１補正手段による前記更新が反映されたものであることを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、カラーセンサを用いた濃度−階調特性制御の実施回数を減らして転写材の消費を抑えると共に、濃度センサのみを用いた従来の濃度−階調特性制御と比較して３次色のグレーバランスを考慮している点で優れている濃度−階調特性制御を、１台のカラー画像形成装置内部で実施することを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００３６】
（実施例１）
図１は、実施例１である“カラー画像形成装置”の全体構成を示す断面図である。この装置は、図示のように、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体２７を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置である。本カラー画像形成装置は、図１に示す画像形成部と図示しない画像処理部から構成される。
【００３７】
最初に画像処理部における処理について説明する。図２は、カラー画像形成装置の画像処理部における処理の一例を示す説明図である。ステップ２２１で、あらかじめ用意されているカラーマッチングテーブルにより、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信号を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）に変換する。ステップ２２２で、あらかじめ用意されている色分解テーブルにより、前記ＤｅｖＲＧＢ信号を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。ステップ２２３で、各々のカラー画像形成装置に固有の濃度−階調特性を補正するキャリブレーションテーブルにより、前記ＣＭＹＫ信号を濃度−階調特性の補正を加えたＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号へ変換する。ステップ２２４で、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）テーブルにより、前記Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号に対応するスキャナ部２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙ、２４Ｋの露光時間Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙ、Ｔｋへ変換する。
【００３８】
次に図１を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置における、画像形成部の動作を説明する。画像形成部は、画像処理部が変換した露光時間に基づいて点灯させる露光光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を転写材１１へ転写し、その転写材１１上の多色トナー像を定着させるもので、給紙部２１、現像色分並置したステーション毎の感光体（２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ）、一次帯電手段としての注入帯電手段（２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ）、トナーカートリッジ（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）、現像手段（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ）、中間転写体２７、転写ローラ２８、クリーニング手段２９、定着部３０、濃度センサ４１及びカラーセンサ４２によって構成されている。
【００３９】
前記感光ドラム（感光体）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し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、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方向に回転させる。
【００４０】
一次帯電手段として、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の４個の注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを備える構成で、各注入帯電器にはスリーブ２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳが備えられている。
【００４１】
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ように構成されている。
【００４２】
現像手段として、前記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を備える構成で、各現像器には、スリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳが設けられている。各々の現像器は脱着可能に取り付けられている。
【００４３】
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の回転に伴って回転し、単色トナー像が転写される。その後、中間転写体２７に後述する転写ローラ２８が接触して転写材１１を狭持搬送し、転写材１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写する。
【００４４】
転写ローラ２８は、転写材１１上に多色トナー像を転写している間、２８ａの位置で転写材１１に当接し、印字処理後は２８ｂの位置に離間する。
【００４５】
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ものであり、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を備えている。定着ローラ３１と加圧ローラ３２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。すなわち、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。
【００４６】
トナー像定着後の転写材１１は、その後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して画像形成動作を終了する。
【００４７】
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ものであり、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。
【００４８】
濃度センサ４１は、図１のカラー画像形成装置において中間転写体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トナーパッチの濃度を測定する。この濃度センサ４１の構成の一例を図３に示す。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、受光データを処理する図示しないＩＣなどとこれらを収容する図示しないホルダーで構成される。
【００４９】
受光素子５２ａはトナーパッチ６４からの乱反射光強度を検知し、受光素子５２ｂはトナーパッチ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のトナーパッチ６４の濃度を検知することができる。なお、前記発光素子５１と受光素子５２の結合のために図示しないレンズなどの光学素子が用いられることもある。
【００５０】
図４に、中間転写体２７に形成する濃度−階調特性制御用パッチパターンの一例を示す。未定着Ｋトナーの単色の階調パッチ６５が並んでいる。この後、図示しないＣ，Ｍ，Ｙトナー単色の階調パッチが引き続き形成される。前記濃度センサ４１は中間転写体２７上に乗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、単色トナーの階調パッチ６５を中間転写体２７上に形成する。その後この濃度データは、画像処理部の濃度−階調特性を補正するキャリブレーションテーブルや、画像形成部の各プロセス条件へフィードバックされる。
【００５１】
また濃度センサ４１は、検知した濃度から特定の紙種との色差へ変換する変換テーブルを用いて、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ単色のパッチに限り特定の紙種との色差へ変換して出力することができるものもある。濃度センサが濃度のほか特定の紙種との色差を出力することが可能である場合、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各々の濃度−階調特性を制御する代わりに、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各々の特定の紙種との色差−階調特性を制御しても良い。この場合、これまでに述べた濃度−階調特性制御の濃度を全て特定の紙種との色差に変えれば良い。Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各々の特定の紙種との色差−階調特性を制御することにより、より人間の視覚特性に即した階調特性を得ることができる。
【００５２】
カラーセンサ４２は、図１のカラー画像形成装置において転写材搬送路の定着部３０より下流に転写材１１の画像形成面へ向けて配置されており、転写材１１上に形成された定着後の混色パッチの色のＲＧＢ出力値を検知する。カラー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、自動的に検知することが可能となる。
【００５３】
図５にカラーセンサ４２の構成の一例を示す。カラーセンサ４２は、白色ＬＥＤ５３とＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａにより構成される。白色ＬＥＤ５３を定着後のパッチが形成された転写材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５４ａ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５４ａの受光部は、５４ｂのようにＲＧＢが独立した画素となっている。
【００５４】
ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４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。
【００５５】
ここで、図６に転写材１１上に形成する定着後の濃度−階調特性制御用パッチパターンの一例を示す。濃度−階調特性制御用パッチパターンは、色再現域の中心であり、カラーバランスを取る上で非常に重要な色であるグレーの階調パッチパターンである。ブラック（Ｋ）によるグレー階調パッチ６１と、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を混色したプロセスグレー階調パッチ６２で構成されており、６１ａと６２ａ、６１ｂと６２ｂ、６１ｃと６２ｃといったように、標準のカラー画像形成装置において色度が近いＫによるグレー階調パッチ６１とＣＭＹプロセスグレー階調パッチ６２が対をなして並んでいる。このパッチのＲＧＢ出力値を、カラーセンサ４２で検知する。
【００５６】
また、絶対的な白色基準などを設ければ、絶対色度を算出することも可能である。
【００５７】
さらに、ＲＧＢ出力値は階調度に対して連続的に変化するので、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。絶対的な白色基準が無く、絶対色度を算出できない場合においても、Ｋによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチのＲＧＢ出力値を相対比較することにより、ある階調度のＫによるグレーパッチと色度がほぼ同じになる、ＣＭＹの３色を混合したプロセスグレーパッチのＣＭＹ３色の混合比率を算出できる。
【００５８】
すなわち、転写材上に形成された定着後のパッチの色を検知する手段の出力が異なる３色の出力である場合に、プロセスグレーパッチの異なる３色の出力とブラックによるグレーパッチの異なる３色の出力がそれぞれ同じであることをもって、両パッチの絶対色度が等しいと判断する。
【００５９】
図７は、本実施例における、カラーセンサ４２と濃度センサ４１を組み合わせた濃度−階調特性の制御を示すフローチャートである。カラーセンサを用いた制御は、転写材を消費するため、実施回数が濃度センサを用いた制御に比べて制限される。そこで、図７に示すように、最初にステップ１０１（図ではＳ１０１と表示する、以下同様）でカラーセンサと濃度センサを用いた濃度−階調特性制御（以下混色制御という）を実施し、その後ステップ１０２〜１０４において濃度センサのみを用いた濃度−階調特性制御（以下単色制御と言う）を所定回数実施し、再び混色制御へ戻る。
【００６０】
混色及び単色制御は、図７に示したように、通常のプリント動作の合間に実施され、カラー画像形成装置の電源投入時、所定の枚数の画像形成後、所定の環境変動検知後又は消耗品の交換時などのあらかじめ設定されたタイミングで自動的に実施するか、又はユーザーが制御実施を所望した場合にユーザーの手動操作により実施される。単色制御の所定実施回数は、あらかじめ設定しておく。なお、電源投入、環境変動、消耗品の交換などのカラー画像形成装置の状況変化が生じた際には、所定回数に達していなくても混色制御へ戻るようにしても良い。
【００６１】
図８は、前記混色制御と単色制御を組み合わせた濃度−階調特性の制御の詳細を示すフローチャートである。
【００６２】
ステップ１１１において、あらかじめブラック（Ｋ）の濃度−階調特性のターゲットを設定しておく。このターゲットはカラー画像形成装置の画像処理部の設計時又は出荷時に設定されるものである。
【００６３】
ここから先はカラー画像形成装置の設置先において実施される。ステップ１１２からステップ１１７までが、混色制御に相当する。
【００６４】
ステップ１１２において、Ｋの階調パッチを中間転写体上に形成し、濃度センサで濃度を検知する。
【００６５】
ステップ１１３において、検知したＫの階調パッチの濃度−階調特性とステップ１１１で設定した濃度−階調特性のターゲットとのズレを算出し、画像処理部の濃度−階調特性を補正するＫのキャリブレーションテーブルをターゲットへ戻すように更新する。
【００６６】
図９を用いて、ステップ１１３における、キャリブレーションテーブルの更新手法を示す。例えば、２５５階調のカラー画像形成装置において、階調度１００の濃度ターゲットに対し、実際に得られた濃度センサ出力はそれよりも低く、同じ濃度を得るためには、階調度１６０にしなければならないことが分かる。従ってＫ１００をＫ´１６０へ変換するように、キャリブレーションテーブルを更新すればよい。この作業を、複数の階調度において行い、キャリブレーションテーブルの更新を行う。なお、図９では階調度とターゲットの濃度が線形関係にあるが、線形である必要は無い。
【００６７】
次に、ステップ１１４において、Ｋによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチを転写材上に形成した定着後の濃度−階調特性制御用パターンを出力し、定着装置３０通過後、カラーセンサ４２でパッチのＲＧＢ出力を検知する。グレーパッチ形成の際、Ｋのみステップ１１３で更新したキャリブレーションテーブルを使用する。Ｃ，Ｍ，Ｙについては、使用しない。
【００６８】
ステップ１１５において、ステップ１１４で検知したＫによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチのＲＧＢ出力値から、ＲＧＢ出力は階調度に対して連続的に変化することを利用して、各階調度のＫによるグレーパッチの色度と色度が同じになるＣＭＹプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を算出する。色度が全く同じにならなくても、許容する色差をあらかじめ設定し、その色差の範囲内で同じであると判断しても良い。
【００６９】
ステップ１１６において、ステップ１１５で算出したＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を用いて、Ｃ，Ｍ，Ｙの各キャリブレーションテーブルを作成する。作成する手法は次の通りである。例えば、ステップ１１４で作成した階調度１００のＫによるグレーパッチと色度が同じになるＣＭＹプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度が、Ｃ１４０、Ｍ１２０、Ｙ８０であった場合、ＣのキャリブレーションテーブルはＣ１００をＣ´１４０へ変換するように、ＭのキャリブレーションテーブルはＭ１００をＭ´１２０へ変換するように、ＹのキャリブレーションテーブルはＹ１００をＹ´８０へ変換するように作成する。他の階調度のグレーパッチについても同様に処理し、Ｃ，Ｍ，Ｙのキャリブレーションテーブルを作成する。
【００７０】
ステップ１１７において、ステップ１１６で作成したＣ，Ｍ，Ｙのキャリブレーションテーブルを用いて、Ｃ，Ｍ，Ｙ単色の階調パッチによる未定着の濃度−階調特性制御用パッチパターンを中間転写体上に形成し、濃度センサで濃度を検知し、検知した濃度−階調特性をＣ，Ｍ，Ｙ各色の濃度−階調特性のターゲットに設定する。
【００７１】
ステップ１１８〜１１９は、単色制御に相当する。ステップ１１７と１１８の間には通常プリント動作が入る。
【００７２】
ステップ１１８において、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ単色の階調パッチを中間転写体上に形成し、濃度センサで濃度を検知する。
【００７３】
ステップ１１９において、ステップ１１１で設定したＫの濃度−階調特性ターゲット、及びステップ１１６で作成したＣ，Ｍ，Ｙの濃度−階調特性ターゲットからのズレを算出し、各色のキャリブレーションテーブルをターゲットへ戻すように更新する。更新の手法はステップ１１３で行ったＫのキャリブレーションテーブルの更新手順とＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋいずれの色においても同じである。
【００７４】
ステップ１１９と１２０の間に通常プリント動作が入り、ステップ１２０において前回混色制御を実施してから現在まで、単色制御を所定回数実施したか判断する。所定回数実施している場合は、ステップ１１２へ戻る。所定回数実施していない場合は、ステップ１１８へ戻る。
【００７５】
なお、単色制御を所定回数実施していない場合においても、電源投入、環境変動、消耗品の交換などのカラー画像形成装置の状況変化が生じた際には、ステップ１１２の混色制御へ戻るようにしても良い。
【００７６】
濃度センサが濃度のほか特定の紙種との色差を出力することが可能である場合、濃度−階調特性を制御する代わりに、特定の紙種との色差−階調特性を制御しても良い。この場合、本制御における濃度を全て特定の紙種との色差に変えれば良い。こうすることで、より人間の視覚特性に即した階調特性を得ることができる。
【００７７】
カラーセンサが絶対色度を出力することが可能である場合、ステップ１１５においてＫによるグレーパッチとＣＭＹプロセスグレーの絶対色度を利用して、色度が同じになるプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を算出しても良い。
【００７８】
以上説明したように、本実施例によれば、カラーセンサと濃度センサを使用し、混色制御と単色制御を組み合わせることで、転写材及びトナーの消費を極力抑えた効率の良い濃度−階調特性の制御を１台のカラー画像形成装置内部で実施することができる。またＣ，Ｍ，Ｙの濃度−階調特性をＫの濃度−階調特性に合わせることにより、グレーバランスが安定し、濃度−階調特性を変動させる環境変動等が発生してもＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋそろって濃度−階調特性が変動するため、色相の変化が発生しにくく、色再現性に優れたカラー画像形成装置を提供できる。
【００７９】
（実施例２）
図１０は、実施例２における、前記混色制御と単色制御を組み合わせた特定の紙種との色差−階調特性制御の詳細を示すフローチャートである。濃度センサは濃度のほか特定の紙種からの色差を出力し、カラーセンサの出力は絶対色度であり、混色制御の冒頭に行うＫのキャリブレーションテーブルの更新は転写材に形成したＫの階調パッチの絶対色度をカラーセンサで検知して行う点が実施例１と異なる。
【００８０】
ステップ１３１において、あらかじめブラック（Ｋ）の特定の紙種との色差−階調特性のターゲットを設定しておく。このターゲットはカラー画像形成装置の画像処理部の設計時又は出荷時に設定されるものである。
【００８１】
ここから先はカラー画像形成装置の設置先において実施される。ステップ１３２からステップ１３７までが、混色制御に相当する。
【００８２】
ステップ１３２において、Ｋの階調パッチを転写材上に形成し、カラーセンサで絶対色度を検知する。パッチは、未定着の濃度−階調特性制御用パッチパターン６５を定着させたもので良い。
【００８３】
ステップ１３３において、検知したＫの階調パッチの絶対色度と既知である特定の紙種の色度を用いて特定の紙種との色差−階調特性とステップ１３１で設定した特定の紙種との色差−階調特性のターゲットとのズレを算出し、画像処理部の特定の紙種との色差−階調特性を補正するＫのキャリブレーションテーブルをターゲットへ戻すように更新する。
【００８４】
図１１を用いて、ステップ１３３におけるキャリブレーションテーブルの更新手法を示す。例えば２５５階調のカラー画像形成装置において、階調度１００の色差ターゲットに対し、実際に得られたカラーセンサ出力より求めた色差はそれよりも低く、同じ色差を得るためには、階調度１６０にしなければならないことが分かる。従ってＫ１００をＫ´１６０へ変換するように、キャリブレーションテーブルを更新すればよい。この作業を、複数の階調度において行い、キャリブレーションテーブルの更新を行う。なお、図１１では階調度とターゲットの色差が線形関係にあるが、線形である必要は無い。
【００８５】
次に、ステップ１３４において、Ｋによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチを転写材上に形成した定着後の濃度−階調特性制御用パターンを出力し、定着装置３０通過後、カラーセンサ４２でパッチの絶対色度を検知する。グレーパッチ形成の際、Ｋのみステップ１３３で更新したキャリブレーションテーブルを使用する。Ｃ，Ｍ，Ｙについては、使用しない。
【００８６】
ステップ１３５において、ステップ１３４で検知したＫによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチの絶対色度から、色度は階調度に対して連続的に変化することを利用して、各階調度のＫによるグレーパッチと色度が同じになるＣＭＹプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を算出する。色差が全く同じにならなくても、許容する色差の差をあらかじめ設定し、その色差の差の範囲内で同じであると判断しても良い。
【００８７】
ステップ１３６において、ステップ１３５で算出したＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を用いて、Ｃ，Ｍ，Ｙの各キャリブレーションテーブルを作成する。作成する手法は次の通りである。例えば、ステップ１３４で作成した階調度１００のＫによるグレーパッチと色度が同じになるＣＭＹプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度が、Ｃ１４０、Ｍ１２０、Ｙ８０であった場合、ＣのキャリブレーションテーブルはＣ１００をＣ´１４０へ変換するように、ＭのキャリブレーションテーブルはＭ１００をＭ´１２０へ変換するように、ＹのキャリブレーションテーブルはＹ１００をＹ´８０へ変換するように作成する。他の階調度のグレーパッチについても同様に処理し、Ｃ，Ｍ，Ｙのキャリブレーションテーブルを作成する。
【００８８】
ステップ１３７において、ステップ１３６で作成したＣ，Ｍ，Ｙのキャリブレーションテーブルを用いて、Ｃ，Ｍ，Ｙ単色の階調パッチによる未定着の濃度−階調特性制御用パッチパターンを中間転写体上に形成し、濃度センサで特定の紙種との色差を検知し、検知した特定の紙種との色差−階調特性をＣ，Ｍ，Ｙ各色の特定の紙種との色差−階調特性のターゲットに設定する。
【００８９】
ステップ１３８〜１３９は、単色制御に相当する。ステップ１３７と１３８の間には、通常プリント動作が入る。
【００９０】
ステップ１３８において、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ単色の階調パッチを中間転写体上に形成し、濃度センサで特定の紙種との色差を検知する。ステップ１３９において、ステップ１３１で設定したＫの特定の紙種との色差−階調特性ターゲット、及びステップ１３６で作成したＣ，Ｍ，Ｙの特定の紙種との色差−階調特性ターゲットからのズレを算出し、各色のキャリブレーションテーブルをターゲットへ戻すように更新する。更新の手法はステップ１３３で行ったＫのキャリブレーションテーブルの更新手順とＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋいずれの色においても同じである。
【００９１】
ステップ１３９と１４０の間に通常プリント動作が入り、ステップ１４０において前回混色制御を実施してから現在まで、単色制御を所定回数実施したか判断する。所定回数実施している場合は、ステップ１３２へ戻る。所定回数実施していない場合は、ステップ１３８へ戻る。
【００９２】
なお、単色制御を所定回数実施していない場合においても、電源投入、環境変動、消耗品の交換などのカラー画像形成装置の状況変化が生じた際には、ステップ１３２の混色制御へ戻るようにしても良い。
【００９３】
以上説明したように、本実施例によれば、カラーセンサと濃度センサを使用し、混色制御と単色制御を組み合わせることで、実施例１による効果に加え、最初に行うブラックの階調特性制御をカラーセンサで行うこと及び階調特性を濃度ではなく全て特定の紙種との色差で制御することにより、より人間の視覚特性に即した制御を実施でき、色相の変化が発生しにくく、色再現性の優れたカラー画像形成装置を提供できる。
【００９４】
（実施例３）
図１２は、実施例３における、前記混色制御と単色制御を組み合わせた濃度−階調特性制御の詳細を示すフローチャートである。画像処理部の設計時又は出荷時に決めておく濃度−階調特性のターゲットが、ブラック（Ｋ）ではなく、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のいずれか１色である点が、実施例１，２と異なる。
【００９５】
ステップ１５１において、あらかじめシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のうち、いずれか１色の濃度−階調特性のターゲットを設定しておく。このターゲットはカラー画像形成装置の画像処理部の設計時に設定されるものである。以下、説明を簡単にするために、Ｃのターゲットを決めた場合について説明する。Ｍ，Ｙのターゲットを決めた場合においても、ＣをＭ又はＹに置き換えれば、手順は同様である。
【００９６】
ここから先はカラー画像形成装置の設置先において実施される。ステップ１５２からステップ１５７までが、混色制御に相当する。
【００９７】
ステップ１５２において、Ｃの階調パッチを中間転写体上に形成し、濃度センサで濃度を検知する。
【００９８】
ステップ１５３において、検知したＣの階調パッチの濃度−階調特性とステップ１５１で設定した濃度−階調特性のターゲットとのズレを算出し、画像処理部の濃度−階調特性を補正するＣのキャリブレーションテーブルをターゲットへ戻すように更新する。更新の手順は、実施例１の場合と同じである。
【００９９】
次に、ステップ１５４において、Ｋによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチを転写材上に形成した定着後の濃度−階調特性制御用パターンを出力し、定着装置３０通過後、カラーセンサ４２でパッチのＲＧＢ出力を検知する。グレーパッチ形成の際、Ｙのみステップ１５３で更新したキャリブレーションテーブルを使用する。Ｋ，Ｍ，Ｙについては、使用しない。
【０１００】
ステップ１５５において、ステップ１５４で検知したＫによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチのＲＧＢ出力値から、ＲＧＢ出力は階調度に対して連続的に変化することを利用して、各階調度のＫによるグレーパッチの色度と色度が同じになるＣＭＹプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を算出する。色度が全く同じにならなくても、許容する出力差をあらかじめ設定し、その色差の範囲内で同じであると判断しても良い。
【０１０１】
ステップ１５６において、ステップ１５５で算出したＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を用いて、Ｍ，Ｙ，Ｋの各キャリブレーションテーブルを作成する。作成する手法は次の通りである。例えば、ステップ１５４で作成した階調度１００のＫによるグレーパッチと色度が同じになるＣＭＹプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度が、Ｃ１４０、Ｍ１２０、Ｙ８０であった場合、ＫのキャリブレーションテーブルはＫ１００をＫ´１４０へ変換するように、ＭのキャリブレーションテーブルはＭ１２０をＭ´１４０へ変換するように、ＹのキャリブレーションテーブルはＹ８０をＹ´１４０へ変換するように作成する。他の階調度のパッチについても同様に処理し、Ｍ，Ｙ，Ｋのキャリブレーションテーブルを作成する。
【０１０２】
ステップ１５７において、ステップ１５６で作成したＭ，Ｙ，Ｋのキャリブレーションテーブルを用いて、Ｍ，Ｙ，Ｋ単色の階調パッチによる未定着の濃度−階調特性制御用パッチパターンを中間転写体上に形成し、濃度センサで濃度を検知し、検知した濃度−階調特性をＭ，Ｙ，Ｋ各色の濃度−階調特性のターゲットに設定する。
【０１０３】
ステップ１５８〜１５９は、単色制御に相当する。ステップ１５７と１５８の間には通常プリント動作が入る。
【０１０４】
ステップ１５８において、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ単色の階調パッチを中間転写体上に形成し、濃度センサで濃度を検知する。
【０１０５】
ステップ１５９において、ステップ１５１で設定したＣの濃度−階調特性ターゲット、及びステップ１５６で作成したＭ，Ｙ，Ｋの濃度−階調特性ターゲットからのズレを算出し、各色のキャリブレーションテーブルをターゲットへ戻すように更新する。更新の手法はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋいずれの色においても、ステップ１５３で行ったＣのキャリブレーションテーブルの更新手順と同じである。
【０１０６】
ステップ１５９と１６０の間に通常プリント動作が入り、ステップ１６０において前回混色制御を実施してから現在まで、単色制御を所定回数実施したか判断する。所定回数実施している場合は、ステップ１５２へ戻る。所定回数実施していない場合は、ステップ１５８へ戻る。
【０１０７】
なお、単色制御を所定回数実施していない場合においても、電源投入、環境変動、消耗品の交換などのカラー画像形成装置の状況変化が生じた際には、ステップ１５２の混色制御へ戻るようにしても良い。
【０１０８】
濃度センサが濃度のほか特定の紙種との色差を出力することが可能である場合、濃度−階調特性を制御する代わりに、特定の紙種との色差−階調特性を制御しても良い。この場合、本制御における濃度を全て特定の紙種との色差に変えれば良い。こうすることで、より人間の視覚特性に即した階調特性を得ることができる。
【０１０９】
また、カラーセンサが絶対色度を出力することが可能である場合、ステップ１５５においてＫによるグレーパッチとＣＭＹプロセスグレーの絶対色度を利用して、色度が同じになるプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を算出しても良い。
【０１１０】
さらに、ステップ１５２〜１５３で行うＣのキャリブレーションテーブルの更新を、実施例２で述べたように、Ｃの階調パッチを転写材に形成し、カラーセンサで絶対色度を検知し、ステップ１５１で設定したＣの色差−階調特性のターゲットと、検知したパッチと所定の紙との色差−階調特性のズレを算出することにより更新しても良い。
【０１１１】
以上説明したように、本実施例によれば、カラーセンサと濃度センサを使用し、混色制御と単色制御を組み合わせることで、実施例１，２による効果に加え、初期に設定する濃度−階調特性のターゲットをＫではなくＣ，Ｍ，Ｙのいずれかにすることは、濃度センサまたはカラーセンサの測定精度がＫよりＣ，Ｍ，Ｙの方が良い場合に有効であり、色相の変化が発生しにくく、色再現性の優れたカラー画像形成装置を提供できる。
【０１１２】
（実施例４）
図１３は、実施例４における、前記混色制御と単色制御を組み合わせた濃度−階調特性制御の詳細を示すフローチャートである。あらかじめシアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の濃度−階調特性のターゲットを決めておく点が実施例１と異なる。
【０１１３】
ステップ１７１において、あらかじめＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの濃度−階調特性のターゲットを設定しておく。このターゲットはカラー画像形成装置の画像処理部の設計時又は出荷時に設定されるものである。
【０１１４】
ここから先はカラー画像形成装置の設置先において実施される。ステップ１７２からステップ１７７までが、混色制御に相当する。
【０１１５】
ステップ１７２において、Ｋの階調パッチを中間転写体上に形成し、濃度センサで濃度を検知する。
【０１１６】
ステップ１７３において、検知したＫの階調パッチの濃度−階調特性とステップ１７１で設定した濃度−階調特性のターゲットとのズレを算出し、画像処理部の濃度−階調特性を補正するＫのキャリブレーションテーブルをターゲットへ戻すように更新する。更新の方法は、実施例１と同様である。
【０１１７】
次に、ステップ１７４において、Ｋによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチを転写材上に形成した定着後の濃度−階調特性制御用パターンを出力し、定着装置３０通過後、カラーセンサ４２でパッチのＲＧＢ出力を検知する。グレーパッチ形成の際、Ｋはステップ１７３で更新したキャリブレーションテーブルを使用する。Ｃ，Ｍ，Ｙも設計時又はその時点のキャリブレーションテーブルを使用する。
【０１１８】
ステップ１７５において、ステップ１７４で検知したＫによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチのＲＧＢ出力値から、ＲＧＢ出力は階調度に対して連続的に変化することを利用して、各階調度のＫによるグレーパッチの色度と色度が同じになるＣＭＹプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を算出する。色度が全く同じにならなくても、許容する色差をあらかじめ設定し、その色差の範囲内で同じであると判断しても良い。
【０１１９】
ステップ１７６において、ステップ１７５で算出したＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を用いて、Ｃ，Ｍ，Ｙの各キャリブレーションテーブルを更新する。更新する手法は次の通りである。例えば、画像処理部設計時に階調度１００のＫによるグレーパッチと色度が同じになるＣＭＹプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度が、Ｃ１４０、Ｍ１２０、Ｙ８０となるように設計したとする。それに対して、ステップ１７５の計算結果により、階調度１００のＫによるグレーパッチと色度が同じになるＣＭＹプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度がＣ１３５、Ｍ１２５、Ｙ９０であったとする。この場合、ＣのキャリブレーションテーブルはＣ１４０をＣ´１３５へ変換するように、ＭのキャリブレーションテーブルはＭ１２０をＭ´１２５へ変換するように、ＹのキャリブレーションテーブルはＹ８０をＹ´９０へ変換するように作成する。他の階調度のグレーパッチについても同様に処理し、Ｃ，Ｍ，Ｙのキャリブレーションテーブルを更新する。
【０１２０】
ステップ１７７において、ステップ１７６で更新したＣ，Ｍ，Ｙのキャリブレーションテーブルを用いて、Ｃ，Ｍ，Ｙ単色の階調パッチによる未定着の濃度−階調特性制御用パッチパターンを中間転写体上に形成し、濃度センサで濃度を検知し、検知した濃度−階調特性をＣ，Ｍ，Ｙ各色の濃度−階調特性のターゲットに設定する。
【０１２１】
ステップ１７８〜１７９は、単色制御に相当する。ステップ１７７と１７８の間には通常プリント動作が入る。
【０１２２】
ステップ１７８において、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ単色の階調パッチを中間転写体上に形成し、濃度センサで濃度を検知する。
【０１２３】
ステップ１７９において、ステップ１７１で作成したＫの濃度−階調特性ターゲット、及びステップ１７６で更新したＣ，Ｍ，Ｙの濃度−階調特性ターゲットからのズレを算出し、各色のキャリブレーションテーブルをターゲットへ戻すように更新する。更新の手法はステップ１７３で行ったＫのキャリブレーションテーブルの更新手順とＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋいずれの色においても同じである。
【０１２４】
ステップ１７９と１８０の間に通常プリント動作が入り、ステップ１８０において前回混色制御を実施してから現在まで、単色制御を所定回数実施したか判断する。所定回数実施している場合は、ステップ１７２へ戻る。所定回数実施していない場合は、ステップ１７８へ戻る。
【０１２５】
なお、単色制御を所定回数実施していない場合においても、電源投入、環境変動、消耗品の交換などのカラー画像形成装置の状況変化が生じた際には、ステップ１７２の混色制御へ戻るようにしても良い。
【０１２６】
濃度センサが濃度のほか特定の紙種との色差を出力することが可能である場合、濃度−階調特性を制御する代わりに、特定の紙種との色差−階調特性を制御しても良い。この場合、本制御における濃度を全て特定の紙種との色差に変えれば良い。こうすることで、より人間の視覚特性に即した階調特性を得ることができる。
【０１２７】
カラーセンサが絶対色度を出力することが可能である場合、ステップ１７５においてＫによるグレーパッチとＣＭＹプロセスグレーの絶対色度を利用して、色度が同じになるプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を算出しても良い。
【０１２８】
実施例２と同様に、ステップ１７２、１７３は、Ｋによるグレーパッチを転写体上に形成し、Ｋのキャリブレーションテーブルを更新しても良い。
【０１２９】
以上説明したように、本実施例によれば、カラーセンサと濃度センサを使用し、混色制御と単色制御を組み合わせることで、転写材及びトナーの消費を極力抑えた効率の良い濃度−階調特性の制御を１台のカラー画像形成装置内部で実施することができる。また、Ｋの濃度−階調特性に合わせることにより、グレーバランスが安定し、濃度−階調特性を変動させる環境変動等が発生してもＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋそろって濃度−階調特性が変動するため、色相の変化が発生しにくく、Ｃ，Ｍ，Ｙの濃度−階調特性のターゲットをあらかじめ決めておくことで、単色の階調特性も良い、色再現性に優れたカラー画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】実施例１の全体構成を示す断面図
【図２】画像処理部における処理を示すフローチャート
【図３】濃度センサの構成を示す図
【図４】濃度−階調特性制御用パッチパターンを示す図
【図５】カラーセンサの構成を示す図
【図６】転写材上に形成する濃度−階調特性制御用パッチパターンを示す図
【図７】カラーセンサと濃度センサを組み合わせた濃度−階調特性の制御を示すフローチャート
【図８】実施例１における混色制御と単色制御を組み合わせた濃度−階調特性の制御の詳細を示すフローチャート
【図９】画像処理部のキャリブレーションテーブルの更新手順を説明する図
【図１０】実施例２における混色制御と単色制御を組み合わせた、所定の紙からの色差−階調特性制御の詳細を示すフローチャート
【図１１】画像処理部のキャリブレーションテーブルの更新手順を説明する図
【図１２】実施例３における混色制御と単色制御を組み合わせた濃度−階調特性制御の詳細を示すフローチャート
【図１３】実施例４における混色制御と単色制御を組み合わせた濃度−階調特性制御の詳細を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１３１】
１１  転写材
２２  感光体、感光ドラム
２６  現像手段
２７  中間転写体
３０  定着装置
４１  濃度センサ
４２  カラーセンサ
６１  ブラックによるグレー階調パッチ
６２  プロセスグレー階調パッチ
６３  転写材上に形成した定着後の濃度−階調特性制御用パッチパターン
６４  単色未定着階調パッチ
６５  中間転写体上に形成した未定着の濃度−階調特性制御用パッチパターン
【図１】
0004478721.tif 000002
【図２】
0004478721.tif 000003
【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】
0004478721.tif 000009
【図９】
0004478721.tif 000010
【図１０】
0004478721.tif 000011
【図１１】
0004478721.tif 000012
【図１２】
0004478721.tif 000013
【図１３】
0004478721.tif 000014