JP2013015578A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャリブレーション時に、定着後センサがメディアの表と裏に形成されたパッチを読み取る際に、定着後センサもしくはメディア自体を移動させるために、メカ部品のコストがかかり、またそのメカを移動させるための制御も煩雑になってしまう。さらに、メカを移動させることによる信頼性やメカ精度の向上にもコストがかかってしまう。
【解決手段】 メディアの両面にパッチ画像を配置し、メディアの表面に低濃度のパッチ画像を、裏面に高濃度のパッチ画像を形成することで、裏面のパッチ画像を測定する際の表面のパッチ画像の裏写りの影響を低減する。もしくは、１度パッチ画像を印刷したメディアを排紙し、ユーザが再度メディアの上下を反転して給紙することで、１回目のパッチ画像の形成位置と２回目のパッチ画像の形成位置を異ならせる。以上より、メカ的な仕組みや複雑な制御無しでパッチ画像を印刷する用紙枚数を減らすことができる。
【選択図】 図１４

Description

本発明は、画像形成装置から出力される濃度や色値等を測定するためのパッチ形成に関する。

近年、カラー画像を形成する画像形成装置は、次のように動作する。
まず、感光体の周囲に帯電装置、現像装置を配置した複数の電子写真プロセスユニットを装置内に併置させ、各プロセスユニット内の感光体表面にレーザ、ＬＥＤ光等を用いた露光装置により光学像を結像させることで感光体表面に潜像を形成する。

そして、その潜像を現像装置によりトナーを用いて可視化した後、中間転写ベルトに順次トナー転写した後、メディアに一括して定着し、カラー画像を形成する。

また、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式を採用した画像形成装置は出力画像の更なる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。

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、印刷に用いる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持っている。そして、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する。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する。そして、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（以下濃度センサとする）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。以降、この濃度制御をキャリブレーションと呼ぶ。

ただし、この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、その後に行われるメディア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。メディア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キャリブレーションでは対応できない。また、電子写真方式では、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の単色での濃度補正を行い安定させても、それらの組み合わせである混色の色がずれやすい傾向がある。

そこで、メディア上にシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の単色の階調パッチや、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ混色のパッチを形成し、定着後にメディア上のパッチ画像の濃度又は色度、分光値を検知するセンサを設置した画像形成装置もある。こうした画像形成装置は、読み取った値を用いて多次元のＬＵＴを作成して、単色の１次元のＬＵＴより、より精密な混色キャリブレーションを行う事が可能である。定着後のパッチ画像の濃度又は色度、分光値を検知するセンサには、カラーセンサ、分光センサ等があるが、ここでは分光センサを例にとって、説明していく。

このメディア上に定着された後のパッチの分光値を検知するセンサ（以下、定着後センサとする）は、画像形成装置内部の用紙を定着してから排紙をするまでの用紙搬送路上後に配置され、出力された階調補正用のチャートを読み込む。このセンサの主走査での位置は固定であるため、副走査方向（紙の搬送方向）にしかパッチの数を増やすことができない。また、パッチの分光値を読み取るにはパッチの濃度にもよるが、パッチにある程度以上の長さ（蓄積時間）が必要となってくる。例えば１パッチに１７．５ｍｍ程度の長さが必要であるとすると、Ａ３サイズのメディアの長手方向にパッチ画像を印字したとすると２３パッチしか配置できないことになる。また、Ａ４サイズのメディアまでをサポートする画像形成装置であるとすると、Ａ４サイズの長手方向で１６パッチしか配置できなくなってしまう。分光センサによる混色の色補正を行うためには、８０〜３００程度のパッチが必要になるため、分光センサが一つしか実装されていない場合、３００個のパッチを印字するには、Ａ３長手方向に印字したとしても、１４枚ものメディアが必要になってしまう。主走査方向に置く分光センサの数を増やせば、一枚のメディアに印字できるパッチの数は増えるが、パッチの分光値を測定できる分光センサは一般的に高価であり、コスト増を招いてしまう。

この課題を解決するために、両面印刷時の搬送路上に定着後センサを設置し、両面にパッチを形成することで、キャリブレーションに必要なメディアの消費枚数を減少させることが考えられる。しかし、メディアの表と裏でパッチが重なる位置に形成された場合に、裏面のパッチが測定側のパッチの濃度又は色度、分光値検知精度に影響を及ぼす可能性がある。そこで、メディアの表面と裏面でパッチが重ならないように形成し、定着後センサの位置を移動、もしくは、搬送しているメディアの位置を移動させることで、表裏で重なったパッチの裏写りの影響をなくす技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−００８９６７

しかしながら、上記の背景技術では、定着後センサがメディアの表と裏に形成されたパッチを読み取る際に、定着後センサもしくはメディアを移動させるための装置の構成に対してコストがかかる。またその構成を移動させるための制御も煩雑になってしまう。さらに、その装置構成を移動させることによる信頼性や精度の向上にもコストがかかってしまうと言う課題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、装置に対して新たな構成や複雑な制御無しで、パッチの重なりによる裏写りの影響を低減もしくは影響を無くす仕組みを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、出力画像のキャリブレーションに用いるパッチ画像を形成する形成手段と、用紙搬送路に設置され、前記形成手段により用紙に形成された定着後のパッチ画像を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたパッチ画像を用いて出力画像のキャリブレーションをする補正手段を有し、前記形成手段がパッチ画像を形成する際、用紙の第１の面にパッチ画像を形成し、該パッチが前記検出手段により検出された後、該用紙の第１の面の裏面である第２の面に該第１の面に形成されたパッチ画像より濃い濃度のパッチ画像を形成することで、該第２の面に形成されたパッチが、裏写りの影響を抑制して前記検出手段により検出されるようにパッチ画像の配置を制御することを特徴とする。

さらに、本発明の画像形成装置は、出力画像のキャリブレーションに用いるパッチ画像を形成する形成手段と、用紙搬送路に設置され、前記形成手段により用紙に形成された定着後のパッチ画像を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたパッチ画像を用いて出力画像のキャリブレーションをする補正手段を有し、前記形成手段がパッチ画像を形成する際、用紙にパッチ画像が形成されて排紙された後、反転して給紙された該用紙の印字可能領域のうち、該パッチ画像が形成されていない領域に対して該パッチ画像とは別のパッチ画像を形成するように制御することを特徴とする。

本発明によれば、定着後センサを用いてキャリブレーションを行う際に、装置に対して定着後センサもしくはメディアを移動させるための新たな構成を増やすことなく、パッチの重なりによる裏写りの影響を低減することができる。これにより、コストを増やさずに、パッチをメディア両面に配置することが可能になり、パッチを印字するためのメディアの使用枚数を減少することが可能になる。

本発明の実施形態における、画像形成部の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施形態における、画像処理部における処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における、画像形成装置の全体を示すブロック図である。 本発明の実施形態における、中間転写体に形成する濃度−階調特性制御用パッチ画像を示す図である。 本発明の実施形態における、メディア上に形成する濃度−階調特性制御用パッチ画像を示す図である。 （ａ）本発明の第１の実施形態における、メディア表面に形成される濃度−階調特性制御用パッチ画像の一例を示す図である。 （ｂ）本発明の第１の実施形態における、メディア裏面に形成される濃度−階調特性制御用パッチ画像の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態における、メディアの両面に濃度−階調特性制御用パッチ画像が形成された後のメディアの断面図である。 本発明の第１の実施形態における、パッチ画像形成からパッチ画像測定までの手順を示すフローチャートである。 （ａ）本発明の第２の実施形態における、１回目にメディアに形成される濃度−階調特性制御用パッチ画像の一例を示す図である。 （ｂ）本発明の第２の実施形態における、２回目にメディアに形成される濃度−階調特性制御用パッチ画像の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態における、キャリブレーションの手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における、キャリブレーションを実行する際に表示される表示部の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態における、２回目のパッチ画像形成で、ユーザが給紙カセットにメディアをセットする時に、メディアの向きを支援する表示部の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態における、２回目のパッチ画像形成で、ユーザが給紙カセットにセットする時に、メディアの向きを支援するメディアへの印字の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態における、キャリブレーションの手順を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態における、パッチ画像の印字方法を選択する画面の一例である。 本発明の第４の実施形態における、キャリブレーションの手順を示すフローチャートである。 本発明の第５の実施形態における、キャリブレーションの手順を示すフローチャートである。

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。

本発明に係る第１の実施形態について説明する。図１は画像形成部２０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。

図３は、画像形成装置１０の構成を示すブロック図である。本画像形成装置１０は、図１に示す画像形成部２０と画像制御部５０から構成される。図３は、画像制御部５０の構成を示すブロック図である。画像制御部５０は、付図示の画像読み取り部、画像形成部２０、操作部５７等の制御を司る。

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された制御プログラムを読み出して印刷制御等の各種制御処理を実行する。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１の主メモリ、ワークエリア等の一時記憶領域として用いられる。プリンタＩ／Ｆ５４は、画像形成部２０と画像制御部５０を接続する。画像形成部２０で印刷すべき画像データはプリンタＩ／Ｆ５４を介して画像制御部５０から画像形成部２０に送信され、画像形成部２０においてメディア上に印刷される。操作部Ｉ／Ｆ５５は、操作部５７と画像制御部５０を接続する。操作部５７は、スイッチやＬＥＤのみのものから、タッチパネル式のＬＣＤ表示部を有しているものまで様々である。操作部５７で入力した情報が、操作部Ｉ／Ｆ５５を介して、ＣＰＵ５１に伝えられ、所望の処理を行い、それに伴い操作部５７に具備された表示部５８に表示を行う。

次に画像処理部５６における処理について説明する。図２は、画像形成装置１０の画像処理部５６における処理の一例を示す説明図である。本説明図は、ＲＯＭ５２に格納されたプログラムに従って、画像制御部５０のＣＰＵ５１が画像処理部５６のハードウェアを制御することによって実行される。もしくは、ＲＯＭ５２に格納されたプログラムに従って、画像制御部５０のＣＰＵ５１が実行することによって実現されても構わない。ステップ２２１（図ではＳ２２１と表記する、以下同様）で、予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信号の変換を行う。ＲＧＢ信号を画像形成装置１０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、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。

次に図１を用いて、電子写真方式の画像形成装置１０における、画像形成部２０の動作を説明する。画像形成部２０は、画像処理部５６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する。そして、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メディア１１へ転写し、そのメディア１１上の多色トナー像を定着させるものである。

給紙部２１、感光体２２Ｙ〜２２Ｋ、注入帯電手段２３Ｙ〜２３Ｋ、トナーカートリッジ２５Ｙ〜２５Ｋ、現像手段２６Ｙ〜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、分光センサ４２によって構成されている。給紙部２１は、給紙カセット２１ａと手差し給紙段２１ｂから構成される。

前記感光ドラム（感光体）２２Ｙ〜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〜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。

一時帯電手段として、ステーションごとにイエロー（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〜２３Ｋを備える構成で、各注入帯電器にはスリーブ２３ＹＳ〜２３ＫＳが備えられている。

感光ドラム２２Ｙ〜２２Ｋへの露光光はスキャナ部２４Ｙ〜２４Ｋから送られ、感光ドラム２２Ｙ〜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。

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〜２６Ｋを備える構成で、各現像器には、スリーブ２６ＹＳ〜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。

中間転写体２７は、感光ドラム２２Ｙ〜２２Ｋに接触しており、画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム２２Ｙ〜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が接触してメディア１１を狭持搬送し、メディア１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写する。

転写ローラ２８は、メディア１１上に多色トナー像を転写している間、２８ａの位置でメディア１１に当接し、印字処理後は２８ｂの位置に離間する。定着部３０は、メディア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に示すようにメディア１１を加熱する定着ローラ３１とメディア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メディア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。

トナー像定着後のメディア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。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メディア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。

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。

図４に、中間転写体に形成する濃度‐階調特性制御用パッチ画像の一例を示す。未定着Ｋトナー単色の階調パッチ６０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６０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２０の各プロセス条件へフィードバックされる。

分光センサ４２は、図１の画像形成部２０において用紙搬送路（メディア搬送路）の定着部３０より先に、メディア１１の画像形成面へ向けて配置されている。つまり、このセンサは画像形成装置内部の用紙を定着してから排紙をするまでの搬送路上に配置されている。そして、メディア１１上に形成された定着後の混色パッチを検知し、測定することで、分光値を得る。ここで、分光値とはパッチを測定することで得られる分光反射率から求められる値である。例えば、パッチの濃度値、反射率、輝度値、またＬ＊ａ＊ｂ＊値やＸＹＺ等のデバイスに依存しない色空間の値である。この分光センサ４２を画像形成装置１０内部に配置することにより、定着後の画像を排紙部３６に排紙する前に、自動的にパッチ検知することが可能となる。そして、このセンサが、メディアに定着された後の混色パッチ画像を検出して読み取ることで、カラーマッチングの精度を向上させることが可能になり、単色のパッチのみでは合わせきれない多次色の変動を補正することができる。

分光センサ４２は、混色パッチ画像を検出して読み取る前に、センサに対向して設置された不図示の白板を読み取る。これにより、絶対色度を算出することができる。その後、混色パッチ画像を読み取る。

また、濃度制御時に、分光センサ４２によって読み取られメディア１１上に形成された定着後の濃度−階調特性制御用パッチ画像は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ単色の階調パターンや、Ｃ、Ｍ、Ｙを混色したプロセスグレー階調パッチであっても構わない。

ここで、図６にメディア１１上に形成する定着後の濃度‐階調特性制御用パッチ画像の一例を示す。ここでは、主走査方向に２つの分光センサ４２が設置された時の例を示している。濃度‐階調特性制御用パッチ画像には、ＣＭＹＫを混合した混色のパッチが用いられており、画像形成装置には２つの分光センサ４２ａ、４２ｂが設置されている。これを図５に示すと、２列の混色パッチ７０、７１が形成され、このパッチそれぞれが分光センサ４２ａ、４２ｂによって測定される。

混色のパッチをメディア１１の片面のみに印字して排紙する場合、この混色のパッチを定着部３０により定着した後に、定着部３０のすぐ後に具備されるフラッパ３７が動作する。これにより、定着部３０から出て来たメディア１１を反転ローラ３５の方向に搬送させる。そして、メディアが定着部３０を通過してから排紙されるまでの搬送路である両面搬送路上にある分光センサ４２にて、混色パッチの分光値の測定を行う。その後、メディア１１の先端が反転ローラ３５に突入した後に、反転ローラ３５を逆方向に回転させる。その後、両面フラッパ３８を排紙部３６の方向に動作させると、そのまま排紙部３６にメディア１１が排紙される。一方、メディア１１の両面に混色パッチを印字して排紙する場合には、反転ローラ３５を逆方向に回転させるまでは片面のみ印字の場合と同様で、両面フラッパ３８が両面搬送路３９の方向に動作し、メディア１１を両面搬送路３９に搬送する。その後、表面を転写したのと同様に、中間転写体２７に転写ローラ２８が接触してメディア１１を狭持搬送し、メディア１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写する。その先は、表面と同様に一旦反転ローラ３５の方向にメディア１１が搬送され、分光センサ４２で測定された後に、反転ローラ３５が逆回転することによって排紙部３６に排紙される。

図８は本実施例における、分光センサを搭載した画像形成装置における多次色のキャリブレーションの制御フローを示すフローチャートである。本制御は、特に記載がなければ基本的にＣＰＵ５１により実行され、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、プリント枚数などを検知し予め設定された所定のタイミングで自動的に実行される（以後、自動キャリブレーションと呼ぶ）。もしくは、所定のタイミングでユーザに実行を指示するか、又はユーザが制御実施を所望した場合に、ユーザの手動操作により実施する（以後、手動キャリブレーションと呼ぶ）ことも可能である。本実施例においては、自動キャリブレーションが設定されていた場合について説明する。

まず、最初に予め設定されているキャリブレーションに移行する所定のタイミングになり、給紙カセット２１ａからメディア１１の給紙が行われる（ステップ９０１）。

次にステップ９０２において、メディア１１の表面に印字するための混色のパッチ画像を形成する。この時、メディア１１の表面には、濃度の低い混色のパッチ画像を形成する。これは、後にメディア１１の裏面にもパッチ画像を形成して分光センサ４２で検出する際に、裏写りの影響を低減するためである。基本的には、裏写りの影響はメディア１１の透過率とトナーの載り量により決定される。例えば、裏写りの影響のない、もしくは影響が低いとされる予め決定されている濃度閾値以下の混色パッチ画像が、メディア１１の表面に形成されるパッチ画像として選択される。この段階では、もちろん、メディア１１の裏面にはパッチ画像は形成されておらず、裏写りの影響は全く受けない。また、この時形成されるパッチ画像は、予め画像制御部５０内のＲＯＭ５２に格納されているか、もしくはＣＰＵ５１が動的に生成しても構わない。

次にステップ９０３において、分光センサ４２の設置されている場所までメディア１１が搬送されて来た後に、メディア１１の表面の混色パッチ画像の分光値が分光センサ４２によって測定される。

本実施例では、分光反射率から取得できるパッチ画像の濃度値を用いてキャリブレーションを実行するが、これに限らず取得された分光反射率から求められる値を用いても構わない。

その後、反転ローラ３５が逆回転し、メディア１１は両面搬送路３９に搬送され、再度裏面の混色パッチ画像が形成される（ステップ９０４）。この際、ステップ９０２ではメディア１１の表面には低濃度のパッチ画像を形成したが、ステップ９０４では、高濃度のパッチ画像を形成する事になる。この際、メディア１１の表面に形成されるパッチ画像と裏面に形成されるパッチ画像の数が同数であれば一番効率が良いが、先述した裏写りの影響の少ない濃度閾値によっては、パッチ画像の総数が表面、裏面で異なっても構わない。

ステップ９０２、及びステップ９０４で形成されるパッチ画像の例を図６（ａ）、図６（ｂ）に示す。図６（ａ）は、メディア１１の表面に形成される低濃度のパッチ画像の一例である。本実施例では、分光センサ４２が主走査方向に２つ設置されているため、低濃度の２列の混色パッチ（８０、８１）が形成されている。メディア１１の表面は、裏面のパッチ画像の測定時における裏写りの影響を考慮して、低濃度のパッチ画像が配置されているが、その低濃度のパッチ群の中でも、例えば搬送方向先端から低濃度のパッチから徐々に高濃度のパッチへ移行するように配置している。

一方、図６（ｂ）は、メディア１１の裏面に形成される高濃度のパッチ画像の一例である。表面と同様に、分光センサ４２が主走査方向に２つ設置されているため、高濃度の２列の混色パッチ（８２、８３）が形成されている。図１の画像形成部２０の両面搬送路３９からも分かるように、裏面印字の際にも主走査方向のパッチ画像の形成される位置は変わらない。メディア１１の裏面のパッチ画像は、高濃度のパッチ画像が配置されているが、表面に既に形成されているパッチ画像の裏写りの影響を抑制するように、パッチが配置されている。すなわち、高濃度のパッチ群の中でも、例えば搬送方向先端から高濃度のパッチから徐々に低濃度のパッチへ移行するように配置している。

図７は、両面にパッチ画像が形成され排紙部３６に排紙されている時のメディア１１の断面図を示している。メディア１１の表面に低濃度のパッチ画像が、そして裏面には高濃度のパッチ画像が形成されているが、同一面内での濃度の濃淡の向きが等しくなり、裏面のパッチ画像の測定時において、裏写りの影響を抑制するようなパッチ画像の配置になっている。

図８のフローチャートに戻り、メディア１１の裏面のパッチ画像が転写され、定着部３０を通過した後に、再び分光センサ４２の設置されている場所までメディア１１が搬送される。そして、ステップ９０５において、分光センサ４２でメディア１１の裏面のパッチ画像を検出し測定した後に、反転ローラ３５が逆回転し、排紙部３６にメディア１１が排紙される（ステップ９０６）。

ステップ９０７において、これで全てのパッチ画像の検出、測定が終了していれば、濃度‐階調特性を補正するキャリブレーションテーブルを用いて出力画像データの補正をする（ステップ９０８）。一方、ステップ９０７において、まだ全てのパッチ画像を形成できていなければ、再びステップ９０１に戻り、給紙カセット２１ａからメディア１１を給紙して同様のフローを繰り返すことになる。

以上説明したように、本実施例によれば、複数回にわけてパッチ画像を形成した。

つまり、両面にパッチ画像を形成し、メディア１１の表面には低濃度のパッチ画像を形成し、裏面には高濃度のパッチ画像を形成することで、裏写りを抑制するパッチの配置を実現できる。

これにより、装置に新たな構成を追加したり、複雑な制御をすることなく、裏面のパッチ画像を分光センサ４２で検出して測定する際、表面のパッチ画像による裏写りによるセンシング誤差を低減できる。また、パッチ画像を印刷するために必要な用紙枚数を減少させることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。実施例１では、メディア１１の表面に低濃度のパッチ画像を、裏面に高濃度のパッチ画像を形成することで、センサによる裏面のパッチ画像の測定時に、パッチ画像の裏写りによるセンシング誤差を低減するものであった。本実施例２では、一旦パッチ画像を印字したメディア１１を排紙し、ユーザが用紙向きを上下反転させて再度給紙することで、２回目のパッチ画像を１回目のパッチ画像と異なる位置に形成する手法である。従って、実施例１と異なり、裏面のパッチ画像を測定する際に、表面のパッチ画像の裏写りの課題は存在しない。実施例１と共通である部分の説明は省略する。

図１０は、本実施例２における、分光センサを搭載した画像形成装置における多次色のキャリブレーションの制御フローを示すフローチャートである。本フローチャートは、特に記載がなければ基本的にＣＰＵ５１により実行され、通常のプリント動作の合間に実施される。実施例１では、自動キャリブレーションによるユーザの手を介さないキャリブレーションの例を示したが、実施例２では、手動キャリブレーションでユーザが意図的にキャリブレーションを行う必要がある。

図１１に、ユーザが手動キャリブレーションを実行する際に表示部５８に表示される画面の一例を示す。キャリブレーション用のパッチ画像を形成するメディア１１は、図１の給紙カセット２１ａ、手差しトレイ２１ｂでも給紙が可能である。図１１において、ユーザがテストプリントキーを押下することで、メディア１１が給紙される（ステップ１００１）。

次にステップ１００２において、１回目のパッチ画像を形成する。図９は、本実施例２において、メディア１１に形成されるパッチ画像１００、１０１と分光センサ４２ａ、４２ｂの位置関係を示した図である。図９（ａ）は、ステップ１００２において、１回目のパッチ画像が形成された時の一例を示す図である。本実施例２においては、分光センサ４２ａのメディア１１左端からの距離と、分光センサ４２ｂのメディア１１右端からの距離が、それぞれｈ１、ｈ２で異なる位置に設置されている。画像制御部５０は、２つの分光センサ４２ａ、４２ｂが、測定できる位置にパッチ画像を形成する。この時、実施例１とは異なり、特にパッチ画像の濃度に制約は生じない。

図１０のフローチャートに戻り、メディア１１が搬送され、分光センサ４２ａ、４２ｂが１回目のパッチ画像を測定する（ステップ１００３）。本実施例では、分光反射率から取得できるパッチ画像の濃度値を用いてキャリブレーションを実行するが、これに限らず取得された分光反射率から求められる値を用いても構わない。その後、反転ローラ３５が逆回転し、メディア１１は排紙部３６に一旦排紙される（ステップ１００４）。

次に、ステップ１００５において、２回目のパッチ画像を形成するために、ユーザが一旦排紙されたメディア１１を、給紙カセット２１ａ、もしくは手差しトレイ２１ｂに再びセットする。この際、ユーザは１回目のパッチ画像が形成された位置とは異なる位置で、メディア１１の印字可能領域に２回目のパッチ画像が形成されるように、メディア１１のセットする向きを考慮する必要がある。この時、表示部５８や、メディア１１に追加の画像を印字することによって、ユーザがどの向きにメディア１１を給紙すれば良いかの支援を行ってもよい。

図１２は、表示部５８に、給紙すべきメディア１１の向きを示している図である。図１２に示すように、印字されているパッチ画像の用紙端からの距離が異なっており、用紙における左右の余白が異なっている。よって、それを手がかりにしてメディア１１の給紙する向きを指し示す一例である。一方、図１３は、ステップ１００２における１回目のパッチ画像形成時に、ユーザが２回目のパッチ画像形成のためにメディア１１を給紙する向きを容易に判別できるように、メディア１１に予め給紙の向きを印字する一例を示している。これにより、ユーザは、ステップ１００４で排紙されたメディア１１に印字されたマークを見て、２回目のパッチ画像形成のためにメディア１１を再び給紙する際に、メディア１１の向きを判別することができる。

ユーザに対して図１２もしくは図１３に示すような支援を行い、ユーザがそれに従うことにより、メディア１１が給紙され２回目のパッチ画像が形成される。その後、表示部５８は再び図１１に示すような画面に遷移し、ユーザが再度テストプリントキーを押下することで、２回目のパッチ画像を形成するため画像形成部２０が、メディア１１の給紙を行う。

そして、ステップ１００６において、２回目のパッチ画像の形成が行われる。図９（ｂ）は、ステップ１００６において、２回目のパッチ画像が形成された時の一例を示す図である。図９（ｂ）に示される様に、２回目のパッチ１０２、１０３は、１回目と同一面内で、同様にメディア１１の左端からｈ１、右端からｈ２の距離にそれぞれ形成されることになる。しかし、ステップ１００５において、ユーザがメディア１１を上下反転した向きで再度給紙を行っているため、２回目に形成されるパッチ画像の印字位置は１回目に形成されたパッチ画像の印字位置とは異なる場所になる。

その後、ステップ１００７において、１回目と同様に２回目のパッチ画像を測定し、ステップ１００８で、排紙部３６にメディア１１は排紙される。ここから先の制御フローは、実施例１と同様であるので、説明を割愛する。

以上説明したように、本実施例では、一度パッチ画像が形成され排紙されたメディア１１の向きを上下反転させて再度給紙されるように表示画面を制御して、複数回に分けてパッチ画像を形成する。これにより、２回目のパッチ画像は、１回目のパッチ画像が形成された位置と異なる位置に形成される事になり、１枚のメディア１１に対して２枚分のパッチ画像が形成され、形成されたパッチ画像が測定されることが可能になる。本実施例を用いると、ユーザの手を介在してしまうが、実施例１のように、裏面のパッチ画像の測定の際に表面のパッチ画像の裏写りの影響等は皆無になるパッチの配置を実現できる。

そして、装置に新たな構成を追加したり複雑な制御をすることなく、裏面のパッチ画像を分光センサ４２で測定する際に、表面のパッチ画像による裏写りによるセンシング誤差を低減することができる。また、パッチ画像を印刷するために必要な用紙枚数を減少させることができる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施例３では、実施例１と実施例２で説明した方法を、キャリブレーションのモードによって自動的に切り替えるものである。前述の実施例と共通である部分に対する説明は省略する。

図１４は、本実施例３における、分光センサを搭載した画像形成装置における多次色のキャリブレーションの制御フローを示すフローチャートである。本フローチャートは、特に記載がなければ基本的にＣＰＵ５１により実行され、通常のプリント動作の合間に実施される。前述したように、本実施形態における画像形成装置１０のキャリブレーションの実行には、自動キャリブレーションと手動キャリブレーションの２つのモードが実装されている。これらのキャリブレーションのモードは、操作部５７を操作することによって、ユーザが所望しているモードに設定する事が可能である。ステップ１１０１において、自動キャリブレーションが選択されていた場合、ユーザを介さずに自動的にキャリブレーションを行うので、実施例１で説明したキャリブレーション手法が自動的に選択される。ステップ１１０２から先の制御フローについては、実施例１で説明した制御フローと同様であるので、説明を省略する。一方、ステップ１１０１において、手動キャリブレーションが選択されている場合には、ユーザが意図的にキャリブレーションを実行することになる。従って、実施例１で説明したキャリブレーション手法と実施例２で説明したキャリブレーション手法と、どちらも選択可能であるので、ユーザが選択することが可能になっている（ステップ１１１０）。この時の、表示部５８に表示される画面の一例を図１５に示す。

ステップ１１１０において、ユーザが「用紙の両面にパッチ画像を印字する」モードを選択した場合、実施例１で説明したキャリブレーション手法が実行される。また、ユーザが「パッチ画像をずらして印字する」モードを選択した場合には、実施例２で説明したキャリブレーション手法が選択される。そこから先のフローは実施例１、２で説明した制御フローと同様であるので、説明を省略する。

また、特にパッチ画像を印刷する用紙の枚数を減らす必要がないユーザに対しては、メディア１１の両面にパッチ画像を形成したり、パッチ画像をずらしたりすることなく、メディア１１の片面のみにパッチ画像を形成していく手法を選択できても良い。この場合は、パッチ画像を印刷するための用紙枚数の削減はできないことになる。

以上説明したように、本実施例によれば、キャリブレーションのモードが自動なのか手動なのかで、パッチ画像の形成手法を切り替えている。これにより、ユーザがキャリブレーションを実行する際の利便性を向上することができる。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施例４は、実施例３と似ている点が多いが、パッチ画像の印字方法をキャリブレーションのモードで切り替えるのではなくて、使用されるメディア１１の紙種によって切り替える点が異なる。

図１６は、本実施例４における分光センサを搭載した画像形成装置における多次色のキャリブレーションの制御フローを示すフローチャートである。本フローチャートは、特に記載がなければ基本的にＣＰＵ５１により実行され、通常のプリント動作の合間に実施される。通常、普通紙以外のメディア１１を使用する際には、ユーザがメディア１１を給紙する前に、どの紙種のメディア１１を使用するかを操作部５７により設定することになる。ここで、普通紙以外のメディア１１とは、厚紙やコート紙、ＯＨＰなどの紙種を指す。これらの紙種によっては、メディアの光透過率が変化し、これらの紙種と光透過率は予めＲＯＭ５２等に登録がされている。

ステップ１２０１において、ユーザが選択したメディアが、厚紙のように光の透過率が予め決められている閾値より低い紙種である場合、パッチ画像の裏写りの影響は無いとみなし、実施例１で説明したキャリブレーション手法が自動的に選択される。

これは、パッチ画像の重なりによる裏写りの影響が無いのであれば、当然両面にパッチを形成してユーザを介すことなく自動的にキャリブレーションが実行される方が望ましいからである。

一方、ユーザが選択しているメディア１１の光透過率が、閾値より大きい場合には、仮に実施例１の手法を採用したとしても、少なからずパッチ画像の重なりによる裏写りの影響が無いとは言い切れない。そのため、実施例１で説明したキャリブレーション手法または実施例２で説明したキャリブレーション手法のどちらでもユーザが選択できる（ステップ１２１０）。そこから先のフローは実施例１、２で説明した制御フローと同様であるので、説明を省略する。

また、例えばコート紙や上質紙等をユーザが選択している場合、より精度の高い多次色キャリブレーションが必要とされると考えられるので、パッチの総数を増やしても良い。

以上説明したように、本実施例によれば、ユーザが選択しているメディア１１の紙種によって、パッチ画像の形成手法を切り替えている。これにより、ユーザがキャリブレーションを実行する際にメディア１１の紙種の光透過率を特に意識することなく、適切なパッチ画像の形成手法を選択する事が出来る。

次に、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施例５では、実施例１と実施例２のパッチ画像の形成手法の組み合わせにより、１枚のメディア１１に印字できるパッチ画像の総数を更に増大させるものである。

図１７は、本実施例５で説明した分光センサを搭載した画像形成装置で実行される多次色のキャリブレーションの制御フローを示すフローチャートである。本フローチャートは、特に記載がなければ基本的にＣＰＵ５１により実行され、通常のプリント動作の合間に実施される。ステップ１７０１からステップ１７０６までの制御フローは実施例１と同様であるので説明を省略する。ステップ１７０７において、メディア１１が排紙部３６に排紙されたのが１度目か２度目かを判定する。ステップ１７０７において、１度目の排紙であるならば、実施例２で説明したように、ユーザがメディア１１の上下を反転させて再度メディア１１を給紙する（ステップ１７１０）。その後、ステップ１７０２に進み、再度同じ動作を繰り返す。

一方、ステップ１７０７において、メディア１１が２度目の排紙であるならば、全てのパッチの測定が終了したかを判断する（ステップ１７０８）。ステップ１７０８において、全てのパッチの測定が終了していれば、濃度‐階調特性を補正するキャリブレーションテーブルを用いてＣＭＹＫの濃度を補正する（ステップ１７０９）。一方、ステップ１７０８において、まだ全てのパッチ画像を測定できていないのであれば、再びステップ１７０１に戻り、給紙カセット２１ａからメディア１１を給紙して同様のフローを繰り返すことになる。

以上説明したように、本実施例によれば、実施例１と実施例２を組み合わせる事によって、パッチ画像を両面に形成すると共に、メディア１１を上下反転して給紙することにより更にパッチ画像をずらすことができる。これにより、実施例１や実施例２と比較して、更に１枚のメディア１１に印字できるパッチ画像の総数を更に増大することができ、パッチ画像を印刷するために必要な用紙枚数を減少させることができる。

（その他の実施例）
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。即ち、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或いは装置に供給し、そのシステム或い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。

Claims (23)

1. 出力画像のキャリブレーションに用いるパッチ画像を形成する形成手段と、
   用紙搬送路に設置され、前記形成手段により用紙に形成された定着後のパッチ画像を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出されたパッチ画像を用いて出力画像のキャリブレーションをする補正手段を有し、
   前記形成手段がパッチ画像を形成する際、
   用紙の第１の面にパッチ画像を形成し、該パッチが前記検出手段により検出された後、
   該用紙の第１の面の裏面である第２の面に該第１の面に形成されたパッチ画像より濃い濃度のパッチ画像を形成することで、該第２の面に形成されたパッチが、裏写りの影響を抑制して前記検出手段により検出されるようにパッチ画像の配置を制御する画像形成装置。
2. 前記用紙の第１の面に形成されるパッチは、予め設定された閾値以下の濃度を有するパッチであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記予め設定された閾値は、前記パッチが形成される用紙の厚さにより決定されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 出力画像のキャリブレーションに用いるパッチ画像を形成する形成手段と、
   用紙搬送路に設置され、前記形成手段により用紙に形成された定着後のパッチ画像を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出されたパッチ画像を用いて出力画像のキャリブレーションをする補正手段を有し、
   前記形成手段がパッチ画像を形成する際、
   用紙にパッチ画像が形成されて排紙された後、反転して給紙された該用紙の印字可能領域のうち、該パッチ画像が形成されていない領域に対して該パッチ画像とは別のパッチ画像を形成するように制御する画像形成装置。
5. 前記補正手段により、出力画像の濃度補正を行うことを特徴とする請求項１又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記反転された用紙を給紙する際に、該用紙の向きを表示する表示手段を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記補正手段が予め設定されたタイミングで実行される場合は、前記形成手段は、パッチ画像を形成する際、用紙の第１の面にパッチ画像を形成し、該パッチが前記検出手段により検出された後、該用紙の第１の面の裏面である第２の面に該第１の面に形成されたパッチ画像より濃い濃度のパッチ画像を形成することで、該第２の面に形成されたパッチが、裏写りの影響を抑制して前記検出手段により検出されるようにパッチ画像の配置を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記補正手段がパッチ画像を形成された用紙を給紙したタイミングで実行される場合は、
   前記形成手段は、用紙にパッチ画像が形成されて排紙された後、反転して給紙された該用紙の印字可能領域のうち、該パッチ画像が形成されていない領域に対して該パッチ画像とは別のパッチ画像を形成するように制御する請求項４に記載の画像形成装置。
9. 前記形成手段によりパッチが形成される用紙の厚さが閾値より大きいと判断されると、
   前記形成手段がパッチ画像を形成する際、
   用紙の第１の面にパッチ画像を形成し、該パッチが前記検出手段により検出された後、
   該用紙の第１の面の裏面である第２の面に該第１の面に形成されたパッチ画像より濃い濃度のパッチ画像を形成することで、該第２の面に形成されたパッチが、裏写りの影響を抑制して前記検出手段により検出されるようにパッチ画像の配置を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
10. 前記形成手段によりパッチが形成される用紙の厚さが閾値より小さいと判断されると、
    前記形成手段は、用紙にパッチ画像が形成されて排紙された後、反転して給紙された該用紙の印字可能領域のうち、該パッチ画像が形成されていない領域に対して該パッチ画像とは別のパッチ画像を形成するように制御する請求項４に記載の画像形成装置。
11. 前記検出手段は、両面搬送路に設置されていることを特徴とする請求項１乃至１０に記載の画像形成装置。
12. 用紙搬送路に設置され、用紙に形成された定着後のパッチ画像を検出する検出手段を有する画像形成装置の画像形成方法であり、
    出力画像のキャリブレーションに用いるパッチ画像を形成する形成ステップと、
    前記検出手段により検出されたパッチ画像を用いて出力画像のキャリブレーションをする補正ステップを有し、
    前記形成ステップがパッチ画像を形成する際、
    用紙の第１の面にパッチ画像を形成し、該パッチが前記検出手段により検出された後、
    該用紙の第１の面の裏面である第２の面に該第１の面に形成されたパッチ画像より濃い濃度のパッチ画像を形成することで、該第２の面に形成されたパッチが、裏写りの影響を抑制して前記検出手段により検出されるようにパッチ画像の配置を制御する画像形成方法。
13. 前記用紙の第１の面に形成されるパッチは、予め設定された閾値以下の濃度を有するパッチであることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
14. 前記予め設定された閾値は、前記パッチが形成される用紙の厚さにより決定されることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成方法。
15. 用紙搬送路に設置され、用紙に形成された定着後のパッチ画像を検出する検出手段を有する画像形成方法であり、
    出力画像のキャリブレーションに用いるパッチ画像を形成する形成ステップと、
    前記検出手段により検出されたパッチ画像を用いて出力画像のキャリブレーションをする補正ステップを有し、
    前記形成ステップがパッチ画像を形成する際、
    用紙にパッチ画像が形成されて排紙された後、反転して給紙された該用紙の印字可能領域のうち、該パッチ画像が形成されていない領域に対して該パッチ画像とは別のパッチ画像を形成するように制御する画像形成方法。
16. 前記補正ステップにより、出力画像の濃度補正を行うことを特徴とする請求項１２又は１５に記載の画像形成方法。
17. 前記反転された用紙を給紙する際に、該用紙の向きを表示する表示ステップを有することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成方法。
18. 前記補正ステップが予め設定されたタイミングで実行される場合は、前記形成ステップは、パッチ画像を形成する際、用紙の第１の面にパッチ画像を形成し、該パッチが前記検出手段により検出された後、該用紙の第１の面の裏面である第２の面に該第１の面に形成されたパッチ画像より濃い濃度のパッチ画像を形成することで、該第２の面に形成されたパッチが、裏写りの影響を抑制して前記検出手段により検出されるようにパッチ画像の配置を制御する請求項１２に記載の画像形成方法。
19. 前記補正ステップがパッチ画像を形成された用紙を給紙したタイミングで実行される場合は、
    前記形成ステップは、用紙にパッチ画像が形成されて排紙された後、反転して給紙された該用紙の印字可能領域のうち、該パッチ画像が形成されていない領域に対して該パッチ画像とは別のパッチ画像を形成するように制御する請求項１５に記載の画像形成方法。
20. 前記形成ステップによりパッチが形成される用紙の厚さが閾値より大きいと判断されると、
    前記形成ステップがパッチ画像を形成する際、
    用紙の第１の面にパッチ画像を形成し、該パッチが前記検出手段により検出された後、
    該用紙の第１の面の裏面である第２の面に該第１の面に形成されたパッチ画像より濃い濃度のパッチ画像を形成することで、該第２の面に形成されたパッチが、裏写りの影響を抑制して前記検出手段により検出されるようにパッチ画像の配置を制御する請求項１２に記載の画像形成方法。
21. 前記形成ステップによりパッチが形成される用紙の厚さが閾値より小さいと判断されると、
    前記形成ステップは、用紙にパッチ画像が形成されて排紙された後、反転して給紙された該用紙の印字可能領域のうち、該パッチ画像が形成されていない領域に対して該パッチ画像とは別のパッチ画像を形成するように制御する請求項１５に記載の画像形成方法。
22. 前記検出手段は、両面搬送路に設置されていることを特徴とする請求項１２乃至２１に記載の画像形成方法。
23. 請求項１２乃至２２に記載の画像形成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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