(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
基本色による画像を形成する基本画像形成手段と、前記基本画像形成手段に先行して1以上の付加材により画像を形成する付加画像形成手段と、前記基本画像形成手段に対する濃度分布の補正条件を固定して前記付加画像形成手段において使用する付加材に応じた濃度分布の補正特性を制御する制御手段を有し、該制御手段は、基本画像形成手段で最初に画像を形成する第1色材の色材量と前記付加材についての感光体の電位を異ならせたテストパターンの画像を形成して読み取った感光体の軸方向の濃度分布から、付加材についての感光体の電位に対する第1色材の濃度感度特性を算出し、該濃度感度特性から感光体の軸方向の位置で変化させた該感光体の電位の組み合わせごとに第1色材の濃度を変更した場合の第1色材の最大色差を求め、前記組み合わせのうち前記最大色差を最小とする組み合わせを付加材の前記補正特性として取得することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記付加材に対応する濃度分布の補正特性を複数の付加材について保持しており、前記付加画像形成手段が使用する付加材に応じて濃度分布の補正特性を選択することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記付加画像形成手段の補正条件を決定して固定し、前記基本画像形成手段において使用する前記基本色の色材に応じた濃度分布の補正特性を決定した、付加材の使用を優先した補正を行う選択肢を含むことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式の画像形成装置では、形成する画像に応じて光を感光体に照射して潜像を書き込み、色材などによって潜像を現像し、その色材を感光体から像形成媒体に転写し、あるいは中間転写体などに一旦転写した後に像形成媒体に転写し、色材を定着させて画像を得ている。カラー画像を形成する場合など、複数の色材を使用する場合には、それぞれの色材について順に感光体から中間転写体や像形成媒体への転写を行っている。
【0003】
複数の色材を順に感光体から転写して行く際に、既に転写されている色材がその後に転写される色材に対応する感光体に引き戻される現象によって、感光体の軸方向にムラが発生することが知られている。この濃度のムラに対して、特許文献1では各色材に対応する露光条件を制御して濃度の補正を行っている。
【0004】
一方、複数の色材を使用してカラー画像を形成する画像形成装置では、基本色となるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、あるいはさらに黒(K)の色材を用い、順にそれぞれの色材の色の画像を重ねてゆくことによりカラー画像を形成している。これらの基本色とともに、そのほかの特色や透明な材料(付加材)を用いる場合がある。例えば色域を拡張するために赤、緑、紫などの色材やロゴなどの特定の色の色材を付加材として用いる場合や、粒状性を改善する目的で基本色よりも濃度が低いマゼンタやシアンの色材を付加材として用いる場合がある。また、例えば光沢を持たせ、あるいは像形成媒体の表面を改善するなどの目的で透明な材料を付加材として用いる場合がある。
【0005】
このように基本色の色材以外に付加材を用いる画像形成装置においては、付加材による画像の形成が基本色による画像の形成に先立って行われる場合、付加材による画像を形成した後に3または4色の基本色に対応する感光体と接触する。上述の濃度のムラは、この付加材についても生じ、付加材については基本色に対応する感光体との接触の際に、感光体に引き戻される現象による影響を基本色の色材よりも受けることになる。
【0006】
また、付加材による画像形成を行った後に画像を形成した基本色の画像についても、感光体に引き戻される現象を受ける。この現象は、転写した付加材及び基本色の色材の量によって変化する。そのため、付加材を用いる場合と用いない場合とで、あるいはどの程度使用するかによって、後続の色材が影響を受け、色むらの度合いが変化する。
【0007】
例えば透明な付加材を用いる場合、透明な付加材を用いた場合の方が用いない場合に比べて転写した材料の総量が増加し、後続の基本色の色材がより多く引き戻されることになる。従って、基本色の色材の量が変わらなくても、透明な付加材を使用するか否か、どの程度使用するかによって、形成される画像の色が異なってムラとして現れる場合がある。
【0008】
透明以外の付加材を用いる場合でも引き戻しの現象によるムラは生じ、その付加材あるいはその付加材の上に形成される色の色材が感光体に引き戻される。この場合には、その付加材の色と他の色材あるいは付加材の色との混色により再現される色が異なってムラとして現れる場合がある。
【0009】
付加材としてどのような材料を用いるかは利用者によって異なる。例えば上述の透明な付加材を用いる場合や、基本色とは異なる色の色材、基本色よりも濃度が低い色の色材、特定の色の色材などが、選択的に用いられる。そのため、使用する付加材によって異なる濃度のムラが生じる場合があり、それぞれの付加材に対応した濃度の補正が必要となる。
【0010】
なお、上述の引き戻しの現象による濃度のムラに対する技術としては、例えば特許文献2では、形成する画像中の単色の領域に透明な付加材の像を形成し、単色の領域と多重色の領域との総量の差を、付加材を用いない場合に比べて低減し、引き戻しの現象による濃度の変化を減らしている。この技術の場合には付加材自体が濃度ムラの解消以外に使用されることはない。
【発明を実施するための形態】
【0024】
図1は、本発明の実施の一形態を示す構成図である。図中、1は制御部、2は基本画像形成部、3は付加画像形成部、4は中間転写体、5は二次転写部、6は定着部、11は光源、12は感光体、13は現像部、14は一次転写部、15は清掃部、16は帯電部である。
図1に示した例では中間転写体4を用いる構成を示しているが、中間転写体4を用いずに像形成媒体に画像を直接形成する構成であってもよい。
【0025】
制御部1は、各部を制御してカラー画像を形成する制御を行う。制御の一つとして、基本画像形成部2及び付加画像形成部3における濃度分布の補正特性を決定し、その補正特性に従って濃度分布の補正を行う制御を行う。例えば後述する感光体12に対する露光量を制御して濃度分布の補正を行えばよい。あるいは、形成する画像に対して色補正を行ってもよい。制御の詳細は後述する。
【0026】
基本画像形成部2は、基本色による画像を形成する。この例では基本色を黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色とし、この4色のそれぞれの画像を形成する4つの単位形成部を有している。この単位形成部は基本画像形成部2及び付加画像形成部3について、使用する色材または付加材が異なる以外の構成は共通である。
【0027】
ここでは一例として黒(K)の単位形成部の構成について説明しておく。単位形成部には光源11、感光体12、現像部13、一次転写部14、清掃部15、帯電部16等を含んで構成されている。感光体12は帯電部16により帯電された後、光源11からの光によって電位が変化する。この電位の変化により潜像画像が感光体12の表面に形成される。現像部13で対応する色材(ここでは黒の色材)を感光体12の表面に供給すると、電位の違いにより黒の色材が感光体12の表面に付着する部分と付着しない部分が生じ、これによって潜像画像が現像される。現像されて感光体12の表面に付着した黒の色材は、一次転写部14において、この例では中間転写体4に転写されることになる。その後、感光体12の表面に残った色材は清掃部15で清掃され、帯電部16による帯電以降の過程を繰り返すことになる。
【0028】
付加画像形成部3は、基本画像形成部2に先行して1以上の付加材により画像を形成する。この例では単位形成部を2つ有する構成を示しているが、1または3以上であってもよい。付加材としては、例えば光沢を持たせたり像形成媒体の表面を改善するなどの目的で使用される透明な材料や、例えば色域を拡張するために用いられる赤、緑、紫などの色材、ロゴなどの特定の色の色材、粒状性を改善する目的で用いられる基本色よりも濃度が低いマゼンタやシアンの色材など、種々の材料が付加材として使用されてよい。この付加画像形成部3に設けられている単位形成部も、上述の構成を有している。
【0029】
中間転写体4には、基本画像形成部2及び付加画像形成部3の各単位形成部の一次転写部14で画像が重ねて転写される。中間転写体4に転写された画像は、二次転写部5で像形成媒体に転写され、定着部6で色材および付加材が像形成媒体に定着される。これにより、像形成媒体上に画像が形成される。
【0030】
図1に示した構成では、付加画像形成部3において中間転写体4に転写された画像が基本画像形成部2の各単位形成部の一次転写部14を通過する。例えば基本画像形成部2で何も画像を形成しない場合、付加画像形成部3で中間転写体4に転写された付加材は、基本画像形成部2における各単位形成部の一次転写部14で感光体12と接触し、その際に引き戻される現象が生じる場合がある。従って、付加画像形成部3で中間転写体4に転写された付加材は、その上に基本画像形成部2で色材が転写されなければ、この例では4回の引き戻しの現象が生じることになる。
【0031】
基本画像形成部2の最初に画像を形成するイエロー(Y)の色材についても、そのほかの色材による画像が形成されない部分では3回の引き戻しの現象が生じる。この引き戻しの現象は、中間転写体4に転写されている材料の量が多いほど引き戻される量が多くなる。そのため、付加画像形成部3で付加材が転写されている上にイエロー(Y)の色材を重ねて転写した場合には、その後の感光体12との接触の際に付加材が存在しない場合に比べて引き戻しの量が多くなる。
【0032】
図2は、感光体の軸方向の位置と補正前の濃度との関係の一例の説明図である。ここではイエロー(Y)単色の場合と、付加材として透明な材料を使用し、付加材の上にイエロー(Y)を転写した場合について、感光体12の軸方向の濃度の変化の一例を示している。なお、イエロー(Y)単体の場合の感光体12の軸方向の濃度については、従来の技術により補正を行っており、その補正を、付加材を使用した場合についても行っている。付加材を使用しない場合に比べて付加材を使用した場合にはイエロー(Y)の濃度が低下していることが分かる。なお、
図2にも示されているが、濃度の変化は感光体12の軸方向に変化し、中央部から端部へゆくに従って濃度の低下が大きくなっている。
【0033】
制御部1では、このような濃度の分布を補正する。以下、補正のために使用する補正特性を決定する処理について、一例を説明する。
図3は、濃度分布の補正特性を決定する処理の一例の説明図である。以下の説明において、付加画像形成部3を用いずに基本画像形成部2で形成する各色の画像については、補正が必要ないか、あるいは補正特性が例えば特許文献1などの従来の技術によって予め決めてあるものとする。
【0034】
まずS21において、付加材を使用した場合の基本画像形成部2における濃度分布を取得するためのテストパターンの画像を形成し、S22において、S21で形成されたテストパターンの画像を読み取る。読み取った結果から、S23において、付加画像形成部3における付加材に対する基本画像形成部2における色材の濃度感度特性を算出する。あるいは予め設定しておいた濃度感度特性を取得してもよい。S24において、付加画像形成部3における付加材についての補正量と色差との関係を計算し、S25において、付加材についての補正特性を決定する。
【0035】
以下、この処理の一例について、具体例を用いながらさらに説明して行く。ここでは、基本画像形成部2のうち引き戻しの影響を他の色材よりも受けるイエロー(Y)と、付加材として透明な材料とを用いて、透明な付加材に対する補正特性を決定する場合について説明する。透明な付加材の場合、付加材の量による色の変化は生じないことから、イエロー(Y)の濃度変化を最小とするように、透明な付加材についての補正を行うための補正特性を決定することになる。
【0036】
まず
図3のS21においてテストパターンの画像を形成するが、このテストパターンには、イエロー(Y)について複数の濃度のパターンを含み、それぞれのイエロー(Y)の濃度について透明な付加材に対応する電位を複数に変更したパターンを含めるとよい。電位の変更は、例えば光源からの光量を制御し、感光体における露光量を変更すればよい。
【0037】
図4は、テストパターンの一例の説明図である。図中の「Y」はイエローを、「CT」は透明な色材をそれぞれ示している。
図4に示した例では、イエロー(Y)の濃度を変更した2組のパターンを設けている。ここでは一方のイエローの濃度をY1とし、Y1よりも低いイエローの濃度をY2として示している。そして、Y1及びY2のそれぞれについて、透明な色材(CT)を形成しない場合と、透明な色材を通常の電位で形成した場合(CT
M )と、透明な色材を通常の電位よりも低い電位で形成した場合(CT
L )及び高い電位で形成した場合(CT
H )のパターンを設けている。この感光体の電位を変更することにより、透明な付加材の感光体への付着量が変わることから、その上にイエロー(Y)を転写した場合の総量(イエローの色材量+透明な付加材の量)が変わることになる。
【0038】
なお、用意するパターンはこの例に限られるものではなく、イエロー(Y)について3以上の段階の濃度パターンを設けてもよいし、透明な色材(CT)についても2または4以上の段階のパターンを設けてもよい。
【0039】
図3のS22において、S21で形成されたテストパターンの画像を読み取る。テストパターンの画像の読み取りは公知の方法を用いればよく、例えば中間転写体4から読取センサにより読み取ってもよいし、定着器6で像形成媒体に定着されたテストパターンの画像を内部の読取器で読み取ってもよいし、あるいは別途設けられている読取装置により像形成媒体からテストパターンの画像を読み取ってもよいし、測色器によって色を測定してもよい。
【0040】
図5は、テストパターンから得られるイエロー(Y)の濃度分布の一例の説明図である。テストパターンの画像を読み取って得られたイエロー(Y)の濃度をグラフにした一例を
図5に示している。いずれも、感光体の軸方向に中央と両端部において得たイエロー(Y)の濃度を示している。
図5(A)はイエロー(Y)の濃度がY1の場合を示しており、
図5(B)はイエロー(Y)の濃度がY2の場合を示している。いずれの場合も、透明な付加材を使用することによって、透明な付加材の上に転写されたイエロー(Y)が引き戻され、透明な付加材を使用しない場合に比べて濃度が低下している。この濃度の低下は、中央部に比べて両端部の方が大きい。さらに、透明な付加材を用いる場合の感光体の電位を高くした方が、電位が低い場合に比べて濃度の低下が大きくなっている。さらに、イエロー(Y)の色材の使用量(Y1とY2)によっても、濃度の変化は異なっている。
【0041】
図3のS23において、透明な付加材に対するイエロー(Y)の濃度感度特性を算出する。
図6は、濃度感度特性の一例の説明図である。ここでは、濃度感度特性として透明な付加材についての感光体の電位変化と、イエロー(Y)における濃度変化の関係を求める。
図5(A)に示したイエロー(Y)をY1とした場合の例において、透明な付加材に対応する感光体の各電位について、中央部におけるイエロー(Y)の濃度の変化を取得する。また、端部についても、透明な付加材に対応する感光体の各電位とイエロー(Y)の濃度の変化を取得する。これにより、
図6(A)に示す濃度感度特性が得られる。
図5(B)に示したイエロー(Y)をY2とした場合の例についても濃度感度特性を取得すると、
図6(B)に示すようになる。
【0042】
図3のS24において、付加画像形成部3における透明な付加材についての感光体の電位の補正量と色差との関係を計算する。ここでは中央部と端部についてそれぞれ感光体の電位を変更し、イエロー(Y)の濃度を変更した場合の中央部と端部におけるイエロー(Y)の色差が最小となる組み合わせを求める。
図7は、電位の補正量のマトリクスの一例の説明図である。例えば
図7に示すように、透明な付加材に対応する感光体の電位をD−10、D−9、…、D−1、D、D+1、…、D+10と変化するものとし、端部と中央部についてそれぞれこの範囲で変化させるものとする。そして、端部と中央部の電位をそれぞれに設定した各組み合わせについて、イエロー(Y)がY1とY2の場合の色差dY1及びdY2を求め、いずれか大きい方(max(dY1,dY2))を選択して当該電位の組み合わせにおける評価値とする。例えば端部の電位をD−10として、中央部の電位をD−10の場合の評価値H
-10-10、D−9の場合の評価値H
-9-10 、…、D+10の評価値H
+10-10をそれぞれ算出する。
【0043】
なお、各電位におけるイエロー(Y)の濃度については、S23で求めた濃度感度特性から得ればよい。イエロー(Y)の濃度がY1の場合には
図6(A)に示した濃度感度特性から端部及び中央部の濃度差をそれぞれ予測すればよい。また、イエロー(Y)の濃度がY2の場合には
図6(B)に示した濃度感度特性から端部及び中央部の濃度差をそれぞれ予測すればよい。
【0044】
色差は、濃度感度特性から得られた濃度差から、例えば周知の方法により計算して求めればよい。あるいは、次に示す色変換関数を用いて簡易に求めてもよい。
図8は、色変換関数の一例の説明図である。この例では、イエロー(Y)の濃度とL
* 、a
* 、b
* の関係を示しており、この関係を用いてイエロー(Y)の濃度からL
* a
* b
* の値を求める。そして、透明な付加材を用いない場合と透明な付加材を用いた場合のL
* a
* b
* の値から色差を求めればよい。
【0045】
図3のS25において、付加材についての補正量を決定する。
図9は、透明な付加材を用いた場合の補正量と評価値との関係の一例の説明図である。一例として端部の電位を
図7のD−8に固定して中央部の電位を上述の範囲で変化させる。中央部の各電位における評価値を算出し、電位との関係を求めると、例えば
図9に示す関係が得られる。この関係から、評価値が最も小さくなる中央部の電位を取得する。ここでは端部の電位をD−8としたが、端部の電位を上述の範囲で順に変更して、評価値が最も小さくなる中央部の電位を取得して行く。このようにして得られた端部の電位と中央部の電位の組のうち、評価値が最も小さい組み合わせを補正特性として取得すればよい。そして、画像を形成する際には取得した補正特性に従って補正を施せばよい。
【0046】
図10は、補正量及び補正結果の一例の説明図である。例えば
図9に示している端部の電位がD−8、中央部の電位がD+5の場合に評価値が最も小さくなるとすると、この電位の組を補正特性として決定する。この場合の補正特性を
図10(A)に示している。このような補正特性に従って補正を施すことにより、例えば、イエロー(Y)の濃度がY1の場合の補正後の濃度変化は
図10(B)に示すように、またイエロー(Y)の濃度がY2の場合の補正後の濃度変化は
図10(C)に示すようになる。
図5(A)及び
図5(B)に示した補正しない場合の濃度変化を破線で示しており、端部と中央部の濃度変化が補正を行う前よりも減少している。このようにして、基本画像形成部2の設定を変更せずに、付加画像形成部3の透明な付加材を使用することによって生じる濃度の変化が補正される。なお、補正特性に従った補正処理は、光源からの光量を調整して感光体上の露光量を制御するほか、形成する画像の濃度を補正するなど、種々の方法により補正すればよい。
【0047】
上述の例では感光体12の延在方向に中央部と端部について補正値を求めたが、これに限らず、例えば両端部で別々に補正値を求めてもよいし、さらに多くの点で補正値を求め、補正特性を決定してもよい。
【0048】
また上述の例では、付加材として透明な付加材を使用する場合について説明した。このほかにも、有色の色材を付加材として使用してもよい。この場合についても、上述の透明な付加材を使用する場合の処理によって補正特性を求め、補正を行えばよい。しかし、例えば
図3のS21でテストパターンを形成し、その形成されたテストパターンの画像をS22で読み取った場合に、付加画像形成部3で形成する付加材の色と基本画像形成部2で形成する色材の色とが混色して読み取られることになる。そのため、それぞれの色の成分を分離して処理することになる。
【0049】
色の分離のために、予め色変換モデルを求めておけばよい。例えば付加材として色がZの色材を用いるものとし、基本画像形成部2のイエロー(Y)との色変換モデルは、色Zとイエロー(Y)の値をそれぞれ変更した色見本を含む画像を形成して、形成された画像を読み取って色Z及びイエロー(Y)と測色値L
* a
* b
* との対を複数作成しておく。そして、色変換モデルを
【数1】
として、最小自乗法などにより行列A,B,C,Dを求める。このように予め色変換モデルを求めておいた後、テストパターンの画像を形成して読み取り、読み取った測色値L
* a
* b
* から色Zとイエロー(Y)の成分を求めればよい。テストパターンは、例えば
図4に示した例において透明な付加材を色Zの付加材に変更したパターンを使用すればよい。
【0050】
なお、付加材として基本画像形成部2で使用する色材の色よりも淡い色の色材を使用する場合もある。このような場合には、付加材として使用する色材の濃度に応じて重み付けし、例えば基本画像形成部2で使用する色材の重みを1、付加材で使用する色材の重みを0.5などとして、それぞれの濃度を分離すればよい。
【0051】
その後の処理においても、イエロー(Y)の濃度を使用する際には、付加材の色Zとイエロー(Y)とを分離した濃度を用いて行うことになる。さらに、濃度感度特性を得る場合や、感光体の電位の補正量と色差(評価値)との関係を求める際には、付加材の色Zについての濃度も関係することから、色Zの濃度を変化させた濃度感度特性を得て、その濃度感度特性をもとに感光体の電位の補正量と色差(評価値)との関係を求め、感光体の電位の補正量を求めればよい。
【0052】
なお、上述の説明では具体例として基本画像形成部2のイエロー(Y)との関係から付加画像形成部3で使用する付加材の補正特性を決定した。イエロー(Y)のほかの基本画像形成部2で用いる色材との対応についても補正特性を求め、総合して補正特性を決定してもよい。
【0053】
付加画像形成部3においては、種々の付加材が使用される場合があり、使用される付加材の特性により補正特性も異なる。そのため、使用される付加材に対応する補正特性を設定することになる。使用される付加材が決定したら、上述の処理によって補正特性を決定すればよい。あるいは、使用されるいくつかの付加材について予め補正特性を求めて保持しておき、使用される付加材が決定したら、その付加材に対応する補正特性を選択するように構成するとよい。上述の処理では、基本画像形成部2については調整されていることを前提としており、いずれの付加材を使用する場合も、基本画像形成部2の補正特性を含む補正条件を固定したままで、使用する付加材についての補正特性を決定すればよい。なお、それぞれの付加材について特性の違いが分かっている場合には、ある付加材についての補正特性を求める際に、他の付加材についての補正特性も求めて保持するように構成してもよい。
【0054】
また、ある付加材を使用すると決めた場合でも、例えば総量制限あるいは単色制限が設けられている場合、これらの制限を満たす条件のもとでは補正特性が異なる場合がある。例えば総量制限や単色制限から付加材の使用特性が制限されている場合、制限されている範囲内で補正特性を決定すればよい。また、例えば付加材として基本画像形成部2で用いている色材よりも淡い色の色材を用いる場合、基本画像形成部2で用いている色材の色と付加画像形成部3で用いている付加材(淡い色の色材)の色とに色分解する方法が異なると補正特性も異なってくる。そのため、色分解の方法に応じて補正特性を決定するとよい。補正特性を予め用意しておく場合、このような各種の制限や色分解の方法などの画像形成条件に応じた補正特性も用意しておき、実際に画像を形成する際の画像形成条件に従って補正特性を選択するとよい。
【0055】
さらに、補正特性を選択する場合の選択肢として、基本画像形成部2で使用する色材に対する補正特性についても付加画像形成部3で使用する付加材の補正特性とともに決定しておき、基本画像形成部2の補正条件を固定した場合の補正特性とともにいずれかを選択するように構成してもよい。例えば付加画像形成部3の補正特性を決定して固定し、基本画像形成部2の各色材の補正特性を決定すれば、付加材の使用を優先した補正が行われることになる。なお、基本画像形成部2とともに補正特性を決定する場合には、例えば特許文献1に記載されている方法を付加画像形成部3についても応用すればよい。