JP4876413B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に出力画像の色ムラを低減させる画像形成装置に関するものである。

従来よりデジタル画像信号に基づいてプリントアウトする画像形成装置では、入力される画像信号の色情報に忠実な色再現を行うため、入力される画像信号を画像形成装置の階調特性に応じた画像信号に変換する、いわゆる濃度変換処理が行われている。この濃度変換処理には、一般的にはルックアップテーブルが広く用いられている。ルックアップテーブルは、入力される画像信号と出力用の画像信号との関係（入出力特性）を予めＲＯＭ或いはＲＡＭに記憶させたものである。これにより入力される画像信号に対する出力画像の色変動が低減される。

また、特に、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色のトナー画像を形成する画像形成ユニットが直列に並べられ、中間転写体上にそれぞれのユニットで作像されたトナー像を中間転写体を介して、あるいは直接的に記録媒体に順次重ね合わせて転写（多重転写）することでカラー画像を形成するカラーの画像形成装置は、入出力特性において非線形性が非常に高く、色変動（色ムラ）が生じやすい。

このような色ムラを低減するために、多次元のダイレクトルックアップテーブル(ＤＬＵＴ)を使って画像信号を変換する画像処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

ここで、多重転写による非線形性、色ムラの発生原因について簡単に説明する。プロセス方向上流側の画像形成ユニットで感光体から中間転写体（中間転写体を用いずに一次転写で用紙に転写する装置の場合には用紙）に転写されたトナー像が、下流側の画像形成ユニットの転写部を通過するときに、該下流側の画像形成ユニットの感光体に付着して中間転写体から剥ぎ取られる現象、いわゆるリトランスファーが生じることがある。これが色ムラが生じる主な原因である。さらにまた、リトランスファーの発生は、出力画像の色、すなわち、一次色（ＹＭＣＫいずれか１種類のトナーによる色）、二次色（ＲＧＢ等、２種類のトナーによる色）、三次色（グレーや黒等、ＹＭＣの３種類のトナーによる色）に応じて異なる。

図８はプロセス方向上流側から下流側方向にＹトナー像形成用の画像形成ユニット、Ｍトナー像形成用の画像形成ユニット、Ｃトナー像形成用の画像形成ユニット、Ｋトナー像形成用の画像形成ユニットを直列に配列した画像形成装置において、Ｙの単色画像（一次色）を形成した場合に生じるリトランスファーを説明する説明図である。なお、図８では、中間転写体ベルト２２と、各画像形成ユニットを構成する要素の、感光体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ、現像器１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋ、及び一次転写器１８ｙ、１８ｍ、１８ｃ、１８ｋとが図示されている。

図８に示されるように、Ｙの画像形成ユニットで感光体１０ｙ上に作像されたＹのトナー像Ｔｙは中間転写体ベルト２２に転写され（一次転写される被転写体が記録媒体の場合もあるが、ここでは一次転写される被転写体が中間転写体の場合を例に挙げて説明する）た後、下流側のＭの画像形成ユニット側に搬送されるが、このとき、Ｙのトナー像Ｔｙの一部がＭの感光体１０ｍ表面に付着して剥ぎ取られるリトランスファーが発生する。リトランスファーは続くＣ、Ｋの感光体１０ｃ、１０ｋを通過するときにも発生することがある。したがって、最終的なＹのトナー像Ｔｙはリトランスファーによって最初にＹの画像形成ユニットで形成されたものとは異なる形状となってしまう。

図９は、図８の同様の画像形成装置において、Ｙのカバレッジ６０％のトナー画像ＹｙとＭのカバレッジ６０％のトナー画像ＴｍとによりＲ画像（二次色）を形成した場合に生じるリトランスファーを説明する説明図である。この場合、Ｙの画像形成ユニットでＹのトナー像Ｔｙが形成されるのは、上記図８の場合と同様であるが、続くＭの画像形成ユニットではＹのトナー像Ｔｙの上にＭのトナー像Ｔｍが形成されるので、Ｍの感光体１０ｍへのＹのトナー像Ｔｙのリトランスファーは発生しない（あるいは少ない）。続くＣ、Ｋの一次転写では、Ｍのトナー像Ｔｍのリトランスファーは発生するが、Ｙのトナー像Ｔｙについては上層にＭのトナー像Ｔｍが形成されているためリトランスファーは発生しない（あるいは少ない）。

このように、一次色と二次色とでは、Ｙの画像形成ユニットで同じようにＹのトナー像Ｔｙが形成されたとしても最終的に出力されるＹのトナー像はリトランスファーの状態によって異なる形状となる。これが多重転写による非線形性の主原因である。
特開２００２−１３５６１０公報

しかしながら、リトランスファーは、ＹＭＣＫ全ての画像形成ユニットで同じように発生するわけではない。例えば、図１０に示されるように、直列に配列された画像形成ユニットの最後段に設けられた画像形成ユニット（図１０ではＫ色の画像形成ユニット）で形成されたトナー像Ｔｋについては、後に続く画像形成ユニットが無いため、トナー像Ｔｋのリトランスファーは発生しない。

ところが、従来の技術では、どのような場合でも濃度変換処理に一次色から三次色までリトランスファー発生を考慮して全ての画像信号を入力とした多次元のＤＬＵＴを用いるため、容量の大きなメモリが必要となり、装置のコストアップを招いていた。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、少ないメモリ容量で色ムラを低減させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、感光体表面を画像信号に基づいて露光して潜像を形成した後トナーを用いて現像することにより感光体表面にＣＭＹＫ各色のトナー画像を形成する４つの画像形成ユニットがプロセス方向に沿って配列され、各画像形成ユニットの感光体表面に形成された互いに異なる色のトナー画像を被転写体に順次重ね合わせて転写することにより出力画像を形成する画像形成手段と、前記プロセス方向の最下流に位置する画像形成ユニットと、Ｋ色のトナー像を形成する画像形成ユニットと、ＣＭＹ色のトナー像を形成する画像形成ユニットの中で１番目にトナー像を形成する画像形成ユニットとを除いた残りの画像形成ユニットが、前記被転写体に転写されたトナー像が下流側の画像形成ユニットの感光体に付着する現象であるリトランスファーが発生するトナー像を形成する画像形成ユニットであることから、前記残りの画像形成ユニットを前記リトランスファーの影響を考慮する必要がある第１の画像形成ユニットとし、前記４つの画像形成ユニットのうち前記第１の画像形成ユニットを除いた画像形成ユニットを前記リトランスファーの影響を考慮する必要がない第２の画像形成ユニットとしたときに、前記第１の画像形成ユニットに対応して設けられ、前記出力画像を形成する際に他のトナー像と重ねられるトナー像を形成する複数の画像信号のうち、前記対応する第１の画像形成ユニット以外の他の画像形成ユニットにより形成される画像信号を考慮して前記対応する第１の画像形成ユニットにより形成されるトナー像を形成する画像信号が補正されるように、前記複数の画像信号の各々を入力とし、前記リトランスファーによる色むら及び前記リトランスファー以外の所定の要因による色ムラが前記出力画像に生じないように定められた画像信号を出力とする第１の変換テーブルを用いて、前記第１の画像形成ユニットに供給する画像信号を補正すると共に、前記第２の画像形成ユニットに対応して設けられ、前記対応する第２の画像形成ユニット以外の他の画像形成ユニットにより形成される画像信号を考慮せずに前記対応する第２の画像形成ユニットにより形成されるトナー像を形成する画像信号が補正されるように、前記対応する第２の画像形成ユニットに供給する画像信号を入力とし前記リトランスファー以外の所定の要因による色ムラが前記出力画像に生じないように定められた画像信号を出力とする第２の変換テーブルを用いて、前記対応する第２の画像形成ユニットに供給する画像信号を補正する画像処理手段と、を含んで構成されている。

出力画像の色ムラを抑えるためには、プロセス方向の最下流に位置する画像形成ユニットと、Ｋ色のトナー像を形成する画像形成ユニットと、ＣＭＹ色のトナー像を形成する画像形成ユニットの中で１番目にトナー像を形成する画像形成ユニットとを除いた残りの画像形成ユニットが、被転写体に転写されたトナー像が下流側の画像形成ユニットの感光体に付着する現象であるリトランスファーが発生するトナー像を形成する画像形成ユニットであることから、前記残りの画像形成ユニットを前記リトランスファーの影響を考慮する必要がある第１の画像形成ユニットとし、前記４つの画像形成ユニットのうち前記第１の画像形成ユニットを除いた画像形成ユニットを前記リトランスファーの影響を考慮する必要がない第２の画像形成ユニットとしたときに、第１の画像形成ユニットに対しては、画像形成装置の階調特性などリトランスファー以外の要因により生じる色変動及びリトランスファーによる色変動を考慮して画像信号を補正する必要がある。すなわち、出力画像を形成する際に他のトナー像と重ねられるトナー像を形成する画像信号の各々を考慮して画像信号を補正する必要がある。これに対して、第２の画像形成ユニットに対しては、リトランスファー以外の要因による色変動のみを考慮して画像信号を補正すればよい。

このことから、本発明は、第２の画像形成ユニットに対応して設けられ、対応する第２の画像形成ユニット以外の他の画像形成ユニットにより形成される画像信号を考慮せずに対応する第２の画像形成ユニットにより形成されるトナー像を形成する画像信号が補正されるように、対応する第２の画像形成ユニットに供給する画像信号を入力としリトランスファー以外の所定の要因による色ムラが出力画像に生じないように定められた画像信号を出力とする第２の変換テーブルを用いて、対応する第２の画像形成ユニットに供給する画像信号を補正するようにしたため、他の色の画像信号を考慮しない分、メモリ容量を抑えることができる。また、第１の画像形成ユニットに対応して設けられ、出力画像を形成する際に他のトナー像と重ねられるトナー像を形成する複数の画像信号のうち、対応する第１の画像形成ユニット以外の他の画像形成ユニットにより形成される画像信号を考慮して当該対応する第１の画像形成ユニットにより形成されるトナー像を形成する画像信号が補正されるように、複数の画像信号の各々を入力とし、リトランスファーによる色むら及びリトランスファー以外の所定の要因による色ムラが出力画像に生じないように定められた画像信号を出力とする第１の変換テーブルを用いて、第１の画像形成ユニットに供給する画像信号を補正するようにしたため、リトランスファーを考慮した色ムラも抑えることができる。

なお、複数の画像形成ユニットでトナー像を形成して被転写体に順次重ね合わせて転写する際、例えば、最後に被転写体に転写されるトナー像は、該トナー像の次に転写されるトナー像を形成する画像形成ユニットが無いため、リトランスファーが発生しない（例えば、図１０参照）。従って、被転写体に最後に転写されるトナー像を形成する画像形成ユニットを第２の画像形成ユニットとすることができる。

また、リトランスファーの程度は感光体に接するトナー層の下層にも影響を受ける。本発明の発明者らが行った実験では、被転写体に直に転写されたトナー像と、先に被転写体に転写された他のトナー像の上に転写されたトナー像とでは、付着力の違いから前者の方がリトランスファーが発生しにくいという結果が得られた。以下、発明者らが行った実験及びその結果について簡単に説明する。

発明者らは、図１０に示した順序で各色の画像形成ユニットを直列に配列した画像形成装置で主走査方向に濃度が高くなるような出力画像を形成し、出力画像を構成する各色トナー像の濃度を測定した。図１１（Ａ）は、Ｙ色のトナー像の濃度の測定結果を示したグラフ、図１１（Ｂ）はＭ色のトナー像の測定結果を示したグラフ、図１１（Ｃ）はＣ色のトナー像の測定結果を示したグラフである。いずれのグラフも、横軸が主走査方向の位置を示し、縦軸が濃度を示している。

なお、図１１（Ａ）において、Ｙで示される値は、出力画像がＹ色（すなわちＹの一次色）である場合の、Ｙ色トナー像の濃度を示している。ＹinＧで示される値は、出力画像がグリーンＧ色（すなわち、Ｙ色＋Ｃ色の二次色）の場合に該Ｇ色の出力画像を構成するＹ色トナー像の濃度を示している。ＹinＲで示される値は、出力画像がレッドＲ色（すなわち、Ｙ色＋Ｍ色の二次色）の場合に該Ｒ色の出力画像を構成するＹ色トナー像の濃度を示している。また、ＹinＰＢで示される値は、出力画像がプロセスブラックＰＢ（すなわち、Ｙ色＋Ｍ色＋Ｃ色の三次色）の場合に、該ＰＢ色の出力画像を構成するＹ色トナー像の濃度を示している。

同様に、図１１（Ｂ）のＭで示される値は、出力画像が一次色Ｍ色のときのＭ色トナー像の濃度、ＭinＲで示される値は出力画像が二次色Ｒ色のときのＭ色トナー像の濃度、ＭinＢで示される値は出力画像が二次色Ｂ色のときのＭ色トナー像の濃度、ＭinＰＢで示される測定値は、出力画像が三次色ＰＢのときのＭ色トナー像の濃度を示している。

同様に、図１１（Ｃ）のＣで示される値は、出力画像が一次色Ｃ色のときのＣ色トナー像の濃度、ＣinＢで示される値は出力画像が二次色Ｂ色のときのＣ色トナー像の濃度、ＣinＧで示される値は出力画像が二次色Ｇ色のときのＣ色トナー像の濃度、ＣinＰＢで示される測定値は、出力画像が三次色ＰＢのときのＣ色トナー像の濃度を示している。

また、図１２は、上記画像形成装置で形成されたＹ、Ｍ、Ｃの各色のトナー像が、出力画像が一次、二次、三次色の場合にどのような状態で被転写体（この場合は中間転写体）に転写され、転写後他の画像形成ユニットを何回通過するかを示した表である。

この表において、△は、中間転写体上に直にトナー像が転写された状態で他の画像形成ユニットを通過した回数を示し、×は、先に被転写体に転写されたトナー像の上にトナー像が転写された状態で、他の画像形成ユニットを通過した回数を示している。

例えば、図８に示すように出力画像がＹ単色の画像の場合には、Ｙ色の画像形成ユニットでＹ色トナー像が形成されて中間転写体に直に一次転写され、続くＭ、Ｃ、Ｋの３つ画像形成ユニットの一次転写器を通過する（図８では△△△で示されている）。図９に示すように出力画像が二次色ＲのときのＹ色トナー像の場合には、まずＹ色トナー像が形成されて中間転写体に直に一次転写され、続くＭ色の画像形成ユニットによりＹ色トナー像の上層にＭ色のトナー像が転写されるため、下層のＹ色トナー像にリトランスファーは発生しない。

また、出力画像が二次色Ｇの場合には、Ｙ色の画像形成ユニットでＹ色のトナー像が形成されて中間転写体に直に一次転写され、Ｙ色の画像形成ユニットに続くＭ色の画像形成ユニットの一次転写器を通過する。続くＣ色の画像形成ユニットによりＹ色トナー像の上層にＣ色のトナー像が転写されるため、後続のＫ色の画像形成ユニットではリトランスファーは発生せず、Ｙ色トナー像にリトランスファーが発生するのはＭ色の画像形成ユニット通過時のみとなる。

ここで、図１１（Ａ）の測定結果を見ると、Ｙ色トナーについては、一次色、二次色、三次色のいずれの場合も濃度にバラツキが無く、リトランスファーによる色ムラはほとんど発生していないことがわかる。

また、出力画像が一次色ＭのときのＭ色のトナー像は、Ｍ色トナー像が直に中間転写体に転写された後、後続のＣ，Ｋの画像形成ユニットを通過する（△△で示されている）。また、出力画像が二次色ＭのときのＲ色トナー像については、先に中間転写体に直に転写されたＹ色トナー像の上にＭ色のトナー像が転写された状態で、後続のＣ，Ｋの画像形成ユニットを通過する（××で示されている）。

ここで、図１１（Ｂ）の測定結果を見ると、同一回数だけ他の画像形成ユニットを通過しても、下層が中間転写体の場合にはリトランスファーはほとんど発生せず、リトランスファーが全く発生しない場合（MinB、MinPB）における濃度とほとんど変わりないことがわかる。これはトナー層とトナー層との付着力よりも、トナー層と中間転写体との付着力の方が高いためと考えられる。

また、同様にＣ色トナー像の場合、図１１（Ｃ）の測定結果を見ると、出力画像が一次色ＣのときのＣ色のトナー像は、Ｃ色トナー像が中間転写体に直に転写されるため後続のＫ色の画像形成ユニットによるリトランスファーはほとんど発生しないが、出力画像が二次色ＧあるいはＢ、三次色ＰＢの場合には、先に他の色のトナー像が中間転写体に転写された上に転写されるため、後続のＫ色の画像形成ユニットによるリトランスファーで濃度が低下している。

このことから、下層が中間転写体のときのリトランスファーの程度は小さく、リトランスファーはほとんど発生しないといえる。また、リトランスファーが多少発生したとしても一次転写器の転写電流等のパラメータを最適化することにより使用上問題ないレベルまで補正できるため、形成したトナー像が常に被転写体に直に転写される画像形成ユニット、すなわち被転写体に最初に転写されるトナー像を形成する画像形成ユニットは、第２の画像形成ユニットとすることができる。

また、黒色（Ｋ色）に他の色のトナー像を重ねても画像の色は黒になってしまうので、通常はＫ色のトナー像と他の色のトナー像を重ねることは少ない。従って、Ｋ色トナー像は常に一次色として被転写体に直に転写されることになるため、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットは、第２の画像形成ユニットとすることができる。

さらに、前記第１の変換テーブル及び前記第２の変換テーブルは、更に、前記出力画像の形成位置に関する情報を入力とすることができる。

この出力画像の形成位置に関する情報は、主走査方向の位置に関する情報であってもよいし、副走査方向の位置に関する情報であってもよいし、二次元的な位置に関する情報、すなわち主走査・副走査双方の位置に関する情報であってもよい。これによって、更に、画像形成面内の面内均一性に起因した色変動を防止でき、濃度変換精度を大幅に向上させることができる。

以上説明した如く本発明によれば、少ないメモリ容量で色ムラを低減させることができる、という優れた効果を奏する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の画像形成装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。画像形成装置は、画像入力部１、画像処理部２、及び画像形成部３により構成されている。

画像入力部１は、外部装置からカラー画像データを入力、あるいは画像読取り部１ａ（図２参照）によりカラー原稿を読み取ることによりカラー画像データを取り込む。そして、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の画像信号と、該画像信号に対応する画像を形成する用紙上の記録位置座標信号ｘを出力する。

なお、用紙上の記録位置座標信号ｘは、画像形成部３内のＲＯＳ１４による露光時の主走査方向の記録位置座標を示す。これは、画像信号の位置座標と一致するので、ここでは画像入力部１から記録位置座標信号ｘを画像処理部２に入力している。

画像処理部２は、出力画像に色ムラが生じないように、画像入力部１から入力されたＹＭＣＫ各色の画像信号を画像形成部３で画像を形成するための画像信号（以下、画像形成信号と呼称する）に変換してから画像形成部３に転送する。また、本実施の形態では、主走査方向の記録位置座標を示す記録位置座標信号ｘも画像入力部１から入力され、該記録位置座標信号ｘも用いてＹＭＣＫ各色の画像信号をＹＭＣＫ各色の画像形成信号に変換する。これにより、画像形成面内の面内均一性に起因する色変動を補正することができ、最終的な出力画像の色ムラを低減することができる。なお、画像処理部２の構成及び作用の詳細は後述する。

画像形成部３は、画像処理部２から転送された画像形成信号に従って用紙上に画像を形成する。図２は、画像形成部３の一構成例を示す概略構成図である。画像形成部３は、Ｙ色のトナー画像を形成するＹ色画像形成ユニット３３Ｙ、Ｍ色のトナー画像を形成するＭ色画像形成ユニット３３Ｍ、Ｃ色のトナー画像を形成するＣ色画像形成ユニット３３Ｃ、Ｋ色のトナー画像を形成するＫ色画像形成ユニット３３Ｋがプロセス方向の上流側から下流側に向け直列方向に配列されている。

各画像形成ユニットは、回転する感光体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋと、この各感光体の表面を帯電する帯電器１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋと、帯電された各感光体表面を画像処理部２から転送された各色の画像形成信号に基づいて変調された露光光により露光し、各感光体上に静電潜像を形成するＲＯＳ（レーザ出力部）１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋと、各色トナーを担持する現像ロールを各々備え、現像ロールに現像バイアスを印加することにより各感光体上の静電潜像を各色トナーで現像して感光体上にトナー像を形成する現像器１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋと、感光体上の各色トナー像を中間転写体ベルト２２に転写する一次転写器１８ｙ、１８ｍ、１８ｃ、１８ｋと、各感光体の表面をクリーニングするクリーナ２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋと、除電器２１ｙ、２１ｍ、２１ｃ、２１ｋとを備えている。

また、更に画像形成部３は、中間転写体ベルト２２上のトナー像を記録用紙に転写する二次転写器２４と、記録用紙に転写されたトナー像を定着する定着器２６と、記録用紙を収納する用紙トレイ２８と、から構成されている。

ここで、本構成図に示されている画像形成装置における画像形成動作を簡単に説明する。外部からの信号によって画像形成装置の駆動が開始され、感光体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋの表面を帯電器１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋに帯電バイアスを電源から印加することで所定の帯電電位に帯電する。帯電器１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋによって帯電された感光体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋの表面が各色現像器１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋ位置に到達した時点で各色現像器１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋにも電源から所定の現像電位となるように現像バイアスが印加される。

一方、画像入力部１から、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応する画像信号Ｙi、Ｍi、Ｃi、Ｋiと、記録位置座標信号ｘとが画像処理部２に転送される。画像処理部２では、入力された各色の画像信号Ｙi、Ｍi、Ｃi、Ｋiと記録位置座標信号ｘから、画像形成信号Ｙo、Ｍo、Ｃo、Ｋoは、ＲＯＳ１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋに入力され、レーザ光線（露光光）が変調される。そして、この変調されたレーザ光線は、帯電器１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋにより一様帯電された感光体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋの表面に照射される。この各感光体表面にレーザ光線がラスタ照射されると、各感光体上にはそれぞれ画像形成信号に対応した静電潜像が形成される。続いて、各色現像器１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋにより各感光体上の静電潜像がトナーにより現像され、各感光体上に各色トナー像が形成される。各感光体上に形成された各色のトナー像は、一次転写器１８ｙ、１８ｍ、１８ｃ、１８ｋにより中間転写体ベルト２２に順次（ここでは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色順に）重ね合わせて転写される。この中間転写体ベルト２２へトナー像の転写が終了した各感光体は、クリーナ２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋにより表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、除電器２１ｙ、２１ｍ、２１ｃ、２１ｋにより残留電荷が除去される。

次に、中間転写体ベルト２２上のトナー像は、二次転写器２４により、用紙トレイ２８から送られてくる記録用紙上に転写された後、定着器２６により記録用紙上に転写されたトナー像が定着され所望の画像が得られる。

画像処理部２は、図３に示すように、第１変換テーブル３０と第２変換テーブル７０ｋとを備えている。本実施の形態では、出力画像の色に応じてリトランスファーが発生する可能性のあるＹＭＣ色の画像形成ユニット３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃに対しては、第１変換テーブル３０を用いて濃度変換（補正）した画像形成信号を供給し、中間転写体ベルト２２に一次転写されたトナー像が再度感光体に付着するリトランスファーが常に発生しないＫ色の画像形成ユニット３３Ｋには、第２変換テーブル７０ｋで濃度変換（補正）した画像形成信号を供給する。

第２変換テーブル７０ｋは、入力信号（Ｋi，ｘ）と画像形成信号Ｋoとの対応表が保持されたルックアップテーブルであり、画像処理部２は、この第２変換テーブル７０ｋを用いて、入力した画像信号Ｋiを画像形成信号Ｋoに変換する（２入力１出力）。この第２変換テーブル７０ｋは、中間転写体ベルト２２に転写される他の色については考慮せずに出力画像に色ムラが生じないような画像信号を生成する。この第２変換テーブル７０ｋにより、画像形成装置の階調特性等の色再現性に応じて、入力された画像信号を該画像信号が表す画像の濃度が出力画像上で適正に再現されるような画像形成信号に変換することができる。また、画像形成装置の面内均一性が低い場合であっても、記録位置座標信号ｘに応じて画像信号を変換することができるため、色ムラを抑えることができる。

本実施の形態では、プロセス方向の上流側から下流側に向けて、Ｙ色画像形成ユニット３３Ｙ、Ｍ色画像形成ユニット３３Ｍ、Ｃ色画像形成ユニット３３Ｃ、Ｋ色画像形成ユニット３３Ｋが直列方向に配列されている。このため、中間転写体ベルト２２に最後にトナー像を転写する（すなわち最下流に位置する）Ｋ色画像形成ユニットにはリトランスファーは発生しない。（図１０参照）。従って、本実施の形態では、Ｋ色画像形成ユニット３３Ｋには、第２変換テーブル７０ｋでリトランスファー以外の要因による色変動を考慮して変換された（すなわち他の色のトナー像については考慮しないで変換された）画像形成信号を供給する。

第１変換テーブル３０は、入力信号（Ｙi，Ｍi，Ｃi，ｘ）とＹ、Ｍ、Ｃの各色毎の画像形成信号との対応表が保持された多次元ルックアップテーブルであり、画像処理部２は、この第１変換テーブル３０を用いて、入力した画像信号Ｙi、Ｍi、Ｃiを画像形成信号Ｙo、Ｍo、Ｃoに変換する（４入力３出力）。

本実施の形態では、多重転写特性に非線形性があるような場合（リトランスファーがある場合）でも、色ムラが生じないように濃度変換を行うため、同じ記録位置であっても中間転写体ベルトに重ね合わされる各色の画像信号に応じた濃度変換を行う。従って、面内均一性や階調特性だけでなく、多重転写特性などに起因する色変動も補正することができる。

本実施の形態では、最下流に位置するＫ色画像形成ユニット３３Ｋ以外の画像形成ユニット３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃはリトランスファーが発生する画像形成ユニットと考え、第１変換テーブルで変換された画像形成信号をこれら画像形成ユニット３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃに供給する。なお、Ｋ色に他の色のトナー像を重ねても画像の色は黒になってしまうので、通常はＫ色のトナー像と他の色のトナー像を重ねることは少ない。従って、リトランスファーについてはＫ色のトナー像を考慮する必要はなく、第１変換テーブル３０の入力信号には画像信号Ｋｉを含めていない。

なお、第２変換テーブル７０ｋは以下のようにして求めることができる。まず、画像形成部３で、画像信号Ｋｉの任意の値に対するパッチを用紙上に主走査方向の所定の分割数に応じた間隔でプリントアウトし、図示しない色彩計により、出力したパッチの濃度を測定する。この濃度測定値と、もとの画像信号と、主走査方向の記録位置座標ｘの対応表を作成する。この対応表を基に、入力信号（Ｋｉ，ｘ）と、入力された画像信号が表す画像の濃度が出力画像上で適正に再現されるような画像形成信号Ｋoとの対応表を作成して、ＲＯＭ等に記憶する。

第１変換テーブル３０も第２変換テーブル７０ｋと同様に、画像信号Ｙｉ、Ｍｉ、Ｃｉの任意の値に対するパッチを用紙上に上記分割数に応じた間隔でプリントアウトし、出力したパッチの濃度を測定する。そして上記と同様に対応表を作成し、最終的に、入力信号（Ｙｉ、Ｍｉ、Ｃｉ，ｘ）と画像形成信号Ｙｏ、Ｍｏ、Ｃｏとの対応表を作成して、ＲＯＭ等に記憶する。

このように、リトランスファーが発生しない画像形成ユニット以外の画像形成ユニットについては、ＹＭＣ各色の画像信号と記録位置座標信号ｘを入力信号とした第１変換テーブル３０を用いて濃度変換を行うようにし、最下流の画像形成ユニット３３Ｋのようにリトランスファーが発生しない画像形成ユニットについてはＫ色の画像信号と記録位置座標信号ｘを入力信号とした第２変換テーブル７０ｋを用いて濃度変換を行うようにしたため、濃度変換処理に必要なルックアップテーブルのメモリ容量を削減することができる。

例えば、画像入力部１から入力される画像信号を８ビット（２５６階調）の画像信号とし、画像入力部１から入力される主走査方向の記録位置座標信号ｘの分割数を１６分割（１７格子点）とすると、本実施の形態における濃度変換処理に必要な総メモリ容量は、以下のように算出できる。

まず、第１変換テーブル３０のメモリ容量は、
２５６（Ｙ）×２５６（Ｍ）×２５６（Ｃ）×１７（ｘ）×３（出力）
＝８５５，６３８，０１６ビット
＝１０６，９５４，７５２バイト
となる。

一方、第２変換テーブル７０ｋのメモリ容量は、
２５６（Ｋ）×１７（ｘ）＝４３５２ビット＝５４４バイト
となるので、本実施の形態における変換テーブルの総メモリ容量は、
１０６，９５４，７５２＋５４４＝１０６，９５５，２９６バイト ・・・（１）
となる。

ここで、比較例として従来の濃度変換処理に用いられている変換テーブル（ＤＬＵＴ）４０のメモリ容量を例示する。従来技術では、図４に示すようにＹＭＣＫ各色の画像信号Ｙｉ、Ｍｉ、Ｃｉ、Ｋｉと記録位置座標信号ｘを入力として、ＹＭＣＫ各色の画像信号Ｙｏ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｋｏを出力とするため、濃度変換処理に必要なＤＬＵＴ４０のメモリ容量は、
２５６（Ｙ）×２５６（Ｍ）×２５６（Ｃ）×２５６（Ｋ）×１７（ｘ）×４（出力）
＝２９２，０５７，７７６，１２８ビット
＝３６，５０７，２２２，０１６バイト ・・・（２）
となる。

算出結果（１）と（２）から明らかなように、メモリ容量は従来よりも削減される。

［第２の実施の形態］
トナー像が中間転写体ベルト２２に直に転写された場合と、他のトナー像の上に転写された場合とでは付着力が異なる。通常、前者の場合には、付着力が大きくリトランスファーはほとんど発生しない。

従って、形成したトナー像が常に中間転写体ベルト２２に直に転写される画像形成ユニット、すなわち中間転写体ベルト２２に最初に転写されるトナー像を形成する画像形成ユニット（プロセス方向最上流に位置する画像形成ユニット）は、リトランスファーが発生しない画像形成ユニットとすることができる。本実施の形態では、最上流に位置するＹ色画像形成ユニット３３Ｙに供給する画像形成信号も、上記実施の形態で説明した第２変換テーブルと同様の変換テーブルを用いて生成する。

なお、本実施の形態における画像形成装置全体の構成は、前述の図１及び図２と同様の構成であるため説明を省略する。

本実施の形態の画像処理部２は、図５に示すように、第１変換テーブル５０と２つの第２変換テーブル７０ｙ、７０ｋとを備えている。本実施の形態では、出力画像の色に応じてリトランスファーが発生する可能性のあるＭＣ色の画像形成ユニット３３Ｍ、３３Ｃに対しては、第１変換テーブル５０を用いて濃度変換した画像形成信号を供給し、リトランスファーが常に発生しないＹ色、Ｋ色の画像形成ユニット３３Ｙ、３３Ｋには、第２変換テーブル７０ｙ、７０ｋで濃度変換した画像形成信号を供給する。

第２変換テーブル７０ｙは、入力信号（Ｙi，ｘ）と画像形成信号Ｙoとの対応表が保持されたルックアップテーブルであり、その作用は第１の実施の形態で示した第２変換テーブル７０ｋと同様であるため、説明を省略する。

第１変換テーブル５０は、入力信号（Ｙi，Ｍi，Ｃi，ｘ）とＭ、Ｃの各色毎の画像形成信号との対応表が保持された多次元ルックアップテーブルであり、画像処理部２は、この第１変換テーブル５０を用いて画像形成信号Ｍo、Ｃoを生成する。本実施の形態では、４入力２出力となる。

本実施の形態において、第１の実施の形態と同様に画像入力部１から入力される画像信号を８ビット（２５６階調）の画像信号とし、画像入力部１から入力される主走査方向の記録位置座標信号ｘの分割数を１６分割（１７格子点）とすると、濃度変換処理に必要な総メモリ容量は以下のように算出できる。

まず、第１変換テーブル５０のメモリ容量は、
２５６（Ｙ）×２５６（Ｍ）×２５６（Ｃ）×１７（ｘ）×２（出力）
＝５７０，４２５，３４４ビット
＝７１，３０３，１６８バイト
となる。

一方、第２変換テーブル７０ｙ、７０ｋのメモリ容量はそれぞれ、
２５６×１７＝４３５２ビット＝５４４バイト
となるので、本実施の形態における変換テーブルの総メモリ容量は、
７１，３０３，１６８＋５４４＋５４４＝７１，３０４，２５６バイト・・・（３）
となる。

従って、第１の実施の形態で示した算出結果（１）、（２）と比較して明らかなように、本実施の形態ではメモリ容量はさらに削減される。

［第３の実施の形態］
Ｋ色に他の色のトナー像を重ねても画像の色は黒になってしまうので、通常はＫ色のトナー像と他の色のトナー像を重ねることは少ない。従って、Ｋ色トナー像は常に一次色として中間転写体ベルト２２に直に転写される。従って、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットは、常にリトランスファーが発生しない画像形成ユニットとみなすことができる。

本実施の形態では、Ｋ色画像形成ユニット３３Ｋをプロセス方向最上流及び最下流の位置以外の位置に配列する。ここでは、図６に示すように、プロセス方向の上流から下流に向かってＹ色画像形成ユニット３３Ｙ、Ｍ色画像形成ユニット３３Ｍ、Ｋ色画像形成ユニット３３Ｋ、Ｃ色画像形成ユニット３３Ｃの順に直列方向に配列する。

この配列により、最上流の位置に配列されたＹ色画像形成ユニット３３Ｙ、最下流の位置に配列されたＣ色画像形成ユニット３３Ｃ、及びＫ色の画像形成ユニット３３Ｋについては、リトランスファーを考慮せずに濃度変換処理を行うことができる。

本実施の形態の画像処理部２は、図７に示すように、第１変換テーブル６０と３つの第２変換テーブル７０ｙ、７０ｋ、７０ｃとを備えている。本実施の形態では、出力画像の色に応じてリトランスファーが発生する可能性のあるＭ色の画像形成ユニット３３Ｍに対しては、第１変換テーブル５０を用いて濃度変換した画像形成信号を供給し、リトランスファーが常に発生しないＹ色、Ｋ色、Ｃ色の画像形成ユニット３３Ｙ、３３Ｋ、３３Ｃには、第２変換テーブル７０ｙ、７０ｋ、７０ｃで濃度変換した画像形成信号を供給する。

第２変換テーブル７０ｃは、入力信号（Ｃｉ，ｘ）と画像形成信号Ｃoとの対応表が保持されたルックアップテーブルであり、その作用は第１の実施の形態で示した第２変換テーブル７０ｋ、第２の実施の形態で示した第２変換テーブル７０ｃと同様であるため、説明を省略する。

第１変換テーブル６０は、入力信号（Ｙi，Ｍi，Ｃi，ｘ）とＭ色の画像形成信号Ｍoとの対応表が保持された多次元ルックアップテーブルであり、画像処理部２は、この第１変換テーブル６０を用いて画像形成信号Ｍoを生成する。本実施の形態では、４入力１出力となる。

本実施の形態において、第１の実施の形態と同様に画像入力部１から入力される画像信号を８ビット（２５６階調）の画像信号とし、画像入力部１から入力される主走査方向の記録位置座標信号ｘの分割数を１６分割（１７格子点）とすると、濃度変換処理に必要な総メモリ容量は以下のように算出できる。

まず、第１変換テーブル６０のメモリ容量は、
２５６（Ｙ）×２５６（Ｍ）×２５６（Ｃ）×１７（ｘ）
＝２８５，２１２，６７２ビット
＝３５，６５１，５８４バイト
となり、第２変換テーブル７０ｙ、７０ｋ、７０ｃのメモリ容量はそれぞれ、
２５６×１７＝４３５２ビット＝５４４バイト
となるので、本実施の形態における変換テーブルの総メモリ容量は、
３５，６５１，５８４＋５４４＋５４４＋５４４＝３５，６５２，１２８バイト
・・・（４）
となる。

従って、第１及び第２実施の形態で示した算出結果（１）、（２）、（３）と比較して明らかなように、本実施の形態ではメモリ容量はさらに削減される。

なお、上記実施の形態では、主走査方向の記録位置座標信号を入力する例について説明したが、主走査方向の記録位置座標信号に加えて、感光体上の副走査方向の記録座標信号を入力するようにしてもよい。例えば、感光体に感光体エンコーダを設け、該エンコーダが出力する回転角信号を上記第１及び第１変換テーブルに入力するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、感光体から中間転写体ベルトに一次転写し、該中間転写体ベルトから用紙に二次転写する画像形成装置を例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば、感光体から直接記録用紙に転写する画像形成装置であってもよい。

本発明の画像形成装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。 画像形成部の一構成例を示す概略構成図である。 第１の実施の形態の画像処理部に備えられた第２変換テーブルと第１変換テーブルの入出力状態を示した図である。 従来技術で用いられている変換テーブル（ＤＬＵＴ）の入出力状態を示した図である。 第２の実施の形態の画像処理部に備えられた第２変換テーブルと第１変換テーブルの入出力状態を示した図である。 第３の実施の形態の各画像形成ユニットの配列を示した図である。 第３の実施の形態の画像処理部に備えられた第２変換テーブルと第１変換テーブルの入出力状態を示した図である。 上流側から下流側方向にＹトナー画像形成用の画像形成ユニット、Ｍトナー画像形成用の画像形成ユニット、Ｃトナー画像形成用の画像形成ユニット、Ｋトナー画像形成用の画像形成ユニットを直列に配列した画像形成装置において、Ｙの単色画像（一次色）を形成した場合に生じるリトランスファーを説明する説明図である。 図８の同様の画像形成装置において、Ｙのカバレッジ６０％のトナー画像ＹｙとＭのカバレッジ６０％のトナー画像ＴｍとによりＲ画像（二次色）を形成した場合に生じるリトランスファーを説明する説明図である。 直列に配列された画像形成ユニットの最後段に設けられた画像形成ユニットで形成されたトナー像（最後に形成され転写されるトナー像）にリトランスファーが発生しないことを説明する説明図である。 図１０に示した順序で各色の画像形成ユニットを直列に配列した画像形成装置で主走査方向に濃度が高くなるような出力画像を形成し、出力画像を構成する各トナー像の濃度を測定した場合の測定結果を示した図であって、（Ａ）は、Ｙ色のトナー像の濃度の測定結果を示したグラフ、（Ｂ）はＭ色のトナー像の測定結果を示したグラフ、（Ｃ）はＣ色のトナー像の測定結果を示したグラフである。 図１０に示した順序で各色の画像形成ユニットを直列に配列した画像形成装置で、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色のトナー像が、出力画像が一次、二次、三次色の場合にどのような状態で被転写体（この場合は中間転写体）に転写され、転写後他の画像形成ユニットを何回通過するかを示した表である。

符号の説明

１ 画像入力部
２ 画像処理部
３ 画像形成部
１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ 感光体
１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋ 帯電器
１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋ ＲＯＳ
１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋ 現像器
１８ｙ、１８ｍ、１８ｃ、１８ｋ 一次転写器
２２ 中間転写体ベルト
２４ 二次転写器
２６ 定着器
３０、５０、６０ 第１変換テーブル
３３Ｙ Ｙ色画像形成ユニット
３３Ｍ Ｍ色画像形成ユニット
３３Ｃ Ｃ色画像形成ユニット
３３Ｋ Ｋ色画像形成ユニット
７０ｙ、７０ｋ、７０ｃ 第２変換テーブル

Claims (2)

1. 感光体表面を画像信号に基づいて露光して潜像を形成した後トナーを用いて現像することにより感光体表面にＣＭＹＫ各色のトナー画像を形成する４つの画像形成ユニットがプロセス方向に沿って配列され、各画像形成ユニットの感光体表面に形成された互いに異なる色のトナー画像を被転写体に順次重ね合わせて転写することにより出力画像を形成する画像形成手段と、
   前記プロセス方向の最下流に位置する画像形成ユニットと、Ｋ色のトナー像を形成する画像形成ユニットと、ＣＭＹ色のトナー像を形成する画像形成ユニットの中で１番目にトナー像を形成する画像形成ユニットとを除いた残りの画像形成ユニットが、前記被転写体に転写されたトナー像が下流側の画像形成ユニットの感光体に付着する現象であるリトランスファーが発生するトナー像を形成する画像形成ユニットであることから、前記残りの画像形成ユニットを前記リトランスファーの影響を考慮する必要がある第１の画像形成ユニットとし、前記４つの画像形成ユニットのうち前記第１の画像形成ユニットを除いた画像形成ユニットを前記リトランスファーの影響を考慮する必要がない第２の画像形成ユニットとしたときに、前記第１の画像形成ユニットに対応して設けられ、前記出力画像を形成する際に他のトナー像と重ねられるトナー像を形成する複数の画像信号のうち、前記対応する第１の画像形成ユニット以外の他の画像形成ユニットにより形成される画像信号を考慮して前記対応する第１の画像形成ユニットにより形成されるトナー像を形成する画像信号が補正されるように、前記複数の画像信号の各々を入力とし、前記リトランスファーによる色むら及び前記リトランスファー以外の所定の要因による色ムラが前記出力画像に生じないように定められた画像信号を出力とする第１の変換テーブルを用いて、前記第１の画像形成ユニットに供給する画像信号を補正すると共に、前記第２の画像形成ユニットに対応して設けられ、前記対応する第２の画像形成ユニット以外の他の画像形成ユニットにより形成される画像信号を考慮せずに前記対応する第２の画像形成ユニットにより形成されるトナー像を形成する画像信号が補正されるように、前記対応する第２の画像形成ユニットに供給する画像信号を入力とし前記リトランスファー以外の所定の要因による色ムラが前記出力画像に生じないように定められた画像信号を出力とする第２の変換テーブルを用いて、前記対応する第２の画像形成ユニットに供給する画像信号を補正する画像処理手段と、
   を含む画像形成装置。
2. 前記第１の変換テーブル及び前記第２の変換テーブルは、更に、前記出力画像の形成位置に関する情報を入力とする請求項１記載の画像形成装置。

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