JP2010041651A - 色再現範囲評価法、色再現範囲評価装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｃ、Ｍ、Ｙの３色の分光反射率のみから色再現範囲を１つの評価値でカラー画像を適切に評価することが可能な色再現範囲評価法を提供する。
【解決手段】ステップ１（Ｓ１）で、目標とする色再現範囲におけるＣ、Ｍ、Ｙの分光反射率をユーザが設定し、データを目標色分光反射率データ記憶部１４に保存する。次に、ステップ２（Ｓ２）において、分光反射率測定部１２で評価サンプルのＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像を測定し、測定データを分光反射率測定データ記憶部１３に保存する。そして、ステップ３（Ｓ３）で（１）〜（３）式、（５）〜（７）式又は（９）〜（１１）及び（４）式、（８）式又は（１２）式のいずれかの評価式を用いて、評価値Ｅ１、Ｅ２又はＥ３を算出する。ステップ４（Ｓ４）では、算出された評価値Ｅ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙ及びＥ１が、例えば図１０に示したような表示方法で表示される。
【選択図】図８

Description

本発明は、電子写真方式が用いられた複写機、プリンタ、及びインクジェットプリンタ、印刷機等のカラー画像形成装置により出力された画像の色再現範囲を評価する色再現範囲評価法及び色再現範囲評価装置、並びにこれを備えた画像形成装置に関する。

通常の色再現範囲評価は、ＣＩＥ−ＬＡＢ均等色空間におけるＬ*ａ*ｂ*色度値に基づいて評価される。ＣＩＥ−ＬＡＢ均等色空間とはＣＩＥ（国際照明委員会）が１９７６年に勧告した色空間であり、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊の各値は（１３）〜（１５）式で定義されている。

ここで、Ｘ、Ｙ、Ｘは物体の三刺激値であり、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは完全拡散反射面の三刺激値である。Ｔ／Ｔn≦０.００８８５６（Ｔ＝Ｘ、Ｙ、Ｚ）の場合は立方根の部分を７.７８７(Ｔ／Ｔn)＋１６／１１６とする。

次に三刺激値について説明する。人間は可視波長領域（４００〜７００ｎｍ）での連続関数である物体の分光反射率を、網膜上に分布しているＬ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体と呼ばれる３種類の細胞の刺激量で色を知覚している。その刺激量を数値化したものが三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚであり、各Ｘ、Ｙ、Ｚの値は人間の分光感度特性を表した図１に示す等色関数に基づいて（１６）〜（１８）式で定義されている。なお、図１中、曲線１、２、３は、それぞれ刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚにおける色の波長と等色関数の関係を示す曲線である。

従来の色再現範囲評価法では、用紙にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）（以下、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルーをそれぞれＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂで表記する）の６色のパッチ画像を画像形成装置で出力し、各６色の分光反射率を測定して、上記記載の定義式に基づいてＬ＊ａ＊ｂ＊値を算出する。

次に、図２に示すように、ａ＊ｂ＊平面上に（ａ＊、ｂ＊）の値をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂの６点プロットし、各プロット点を直線で結び、直線で囲まれた領域の面積（色域面積）及び形状を目標色と比較し色再現範囲の大きさを評価する方法が用いられる。（目標色として、図２では（社）日本印刷学会標準化委員会が作製したＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１コート紙のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂのパッチ画像から測定したａ＊ｂ＊値を用いた。）しかし、ａ＊ｂ＊平面上での評価では明度Ｌ＊が考慮されておらず、ａ＊ｂ＊平面上において目標色との差が無くても、明度Ｌ＊の差が大きいという場合がある。この問題を避けるための他の色再現範囲評価法として表１の例のように下記（１９）式で定義される色差ΔＥを用いて色再現範囲を評価する方法がある。

色差ΔＥが３未満であれば肉眼では色の差を区別できないので、目標色に対して色差ΔＥが３未満になるように、各Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂにおいて色再現範囲目標値を設定し、トナーやインクの色材設計などが行われることも多い。

上記色差を用いた評価法では６つの評価値が出てしまうので、それを避けるためにＬ＊ａ＊ｂ＊空間における色域体積の大きさで評価する方法がある。まず、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間上でＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、ＢのＬ＊ａ＊ｂ＊値から６点をプロットし、さらにブラック（Ｂｋ）とホワイト（Ｗ）のＬ＊ａ＊ｂ＊値を設定、あるいはＢｋとＷの測定値を用いてプロットする。測定値のＢｋ、Ｗを使用する場合はＢｋのパッチ画像を用紙に出力して測定したＬ＊ａ＊ｂ＊値、Ｗは使用した用紙のＬ＊ａ＊ｂ＊値を用いる。以上の８つのプロット点を直線で結んだ色域体積の大きさで色再現範囲の大きさを評価する。

色域体積を用いた評価法としては、目標色の色域体積が評価色の色域体積をどの程度包含（カバー）しているかを表した包含率で評価する方法もある。具体的には、評価色、目標色においてそれぞれ上記で説明したようにＬ＊ａ＊ｂ＊空間上でのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｂｋ、Ｗの８つのプロット点を直線で結び、さらに各明度Ｌ＊ごとにａ＊ｂ＊平面に投影させる。次に、明度ごとにａ＊ｂ＊平面上で投影されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂの６点を直線で結んだ色域面積において、目標色の色域面積と評価色の色域面積が重なった領域の面積を明度方向に積分した値（包含体積）と、目標色の色域体積との比で評価する。

簡易的に評価する方法としては、Ｃ、Ｍ、Ｙ画像において下記（２０）式で定義される濃度Ｄを用いて、色再現範囲を評価する方法も用いられる。

Ｓ（λ）×Ｐ(λ)は分光積と呼ばれる。ＩＳＯで定められているスタータスＡとステータスＭの分光積を図３に示す。各Ｃ、Ｍ、Ｙの濃度を測定し、目標色の濃度との比較で色再現範囲を評価する。特に、電子写真方式で出力された画像の色再現範囲の大きさは、用紙上に転写される単位面積あたりの色材（トナー）の付着量が大きく関わるので、通常は上記記載の色再現範囲評価法を用いて予め色再現範囲の大きい付着量条件を求め、画像形成装置の書き込み光の強度や感光体ドラムの表面電位、あるいは現像バイアスを設定し、単位面積あたりのトナーの付着量を制御する場合が多い。

このような色再現範囲を有効に用いる方法として、予め人間の視覚特性を考慮して、彩度が最大となるような単位面積当たりのトナー付着量を算出し、γテーブルを作成あるいは現像バイアスを制御する電子写真画像形成装置が提案されている。（例えば特許文献１参照）

特開２００４-９４０２７号公報

従来の色再現範囲評価法は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂの６色の色度をａ＊ｂ＊平面上にプロットして直線で結び、直線で囲まれた領域の面積（色域面積）の大きさ、あるいは形状を評価する方法が用いられるが、面積が同じ大きさでも形状が異なれば色再現範囲も異なるので定量的に評価できないという問題がある。また、ａ＊ｂ＊平面上での評価では明度Ｌ＊が考慮されておらず、目標とする色再現範囲の面積、形状が類似していても、明度Ｌ＊との誤差が大きい場合においては、Ｌ＊を含めた色再現範囲全体の大きさを評価できない。

また、定量的に色再現範囲を評価する方法としてＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂの６色それぞれの目標色との色差ΔＥで色再現範囲を評価する方法もあるが、これには６個の評価値が必要であり、１つの評価値で色再現範囲を評価することができない。

Ｌ＊も含め１つの評価値で色再現範囲を評価する方法として、Ｌ＊ａ＊ｂ＊３次元空間での色域体積の大きさ、あるいは目標色の色域体積の包含率といったものがあるが、少なくともＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂの６色の色度値が必要となるので、評価するためにはＣ、Ｍ、ＹのみならずＲ、Ｇ、Ｂのパッチ画像を出力し、測定しなくてはならない。

また、電子写真画像の色再現範囲を広く使用できるような単位面積あたりのトナー付着量を設定するために、単色Ｃ、Ｍ、Ｙのパッチ画像の各濃度値を目標濃度値にあわせるように、付着量を制御する画像形成装置もあるが、濃度値を色再現範囲の評価値とした場合に、濃度が目標濃度値に近づいても、濃度とＬ＊ａ＊ｂ＊色度値は対応していないので、目標色との濃度値が同じであっても、色差ΔＥが大きくなってしまう問題点がある。

他に色再現範囲が広く使用できるような最適な付着量条件を求めるための方法としては、各Ｃ、Ｍ、Ｙの色材の付着量を変えて出力したＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂの６色のパッチ画像から、上記で説明した色域面積、色域体積あるいは目標色域体積の包含率などで評価し、最適な付着量条件を求める方法もある。しかし、Ｃ、Ｍ、Ｙそれぞれの付着量を数段階変化させ、すべての組み合わせのサンプルを作成・測定し、色再現範囲の大きさを評価するには非常に時間が掛かってしまう問題がある。

また、特許文献１記載の発明において、人間の視覚特性を考慮した色再現範囲を考慮し、色再現範囲が広くなる付着量条件を求め、単位面積あたりのトナー付着量を色毎に制御する電子写真方式の画像形成装置が提案されているが、色再現範囲の大きさを彩度のみで評価しており、明度Ｌ＊が考慮されておらず、色再現範囲全体が正しく評価されずにトナーの付着量が制御されている。このため、彩度が最大となるようにトナー付着量を制御しても、色再現範囲の大きさを最大限に使用している画像形成装置とは言えない。また、転写される記録用紙の表面凹凸や分光特性が考慮されていないので、紙種が変わった場合の画像の色度変化、つまり色再現範囲の変化には対応できない。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色の分光反射率のみから色再現範囲を１つの評価値でカラー画像を適切に評価することが可能な色再現範囲評価法及び色再現範囲評価装置を提供することを目的とする。

また、本発明の目的は、色再現範囲の広い画像形成を可能とする画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、目標とするカラー画像の色再現範囲（色空間）における各分光反射率Ｒ’と、評価するカラー画像の色再現範囲における各分光反射率Ｒとの差分値に、重み関数を乗じた補正を行うことにより、各色の評価値を算出し、これら各色の評価値の和を用いてカラー画像における色再現範囲の大きさを評価するというものである。

即ち、請求項１に記載の発明は、カラー画像における色再現範囲の大きさを評価する方法であって、目標とする色再現範囲におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲ’ｃ（λ）、Ｒ’ｍ（λ）、Ｒ’ｙ（λ）、評価する画像のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲｃ（λ）、Ｒｍ（λ）、Ｒｙ（λ）、重み関数をｗ１ｃ（λ）＝１/Ｒ’ｃ（λ）、ｗ１ｍ（λ）＝１/Ｒ’ｍ（λ）、ｗ１ｙ（λ）＝１/Ｒ’ｙ（λ）とし、色の波長λのサンプリング数をＮとするとき、下記の（１）〜（３）式を用いて、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の評価値（Ｅ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙ）をそれぞれ算出し、下記の（４）式により算出される評価値Ｅ１を用いてカラー画像における色再現範囲の大きさを評価することを特徴とする色再現範囲評価法としたものである。

また、請求項２の発明は、カラー画像における色再現範囲の大きさを評価する方法であって、目標とする色再現範囲におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲ’ｃ（λ）、Ｒ’ｍ（λ）、Ｒ’ｙ（λ）、評価する画像のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲｃ（λ）、Ｒｍ（λ）、Ｒｙ（λ）、重み関数をｗ２ｃ（λ）＝(１-Ｒ’ｃ（λ）)、ｗ２ｍ（λ）＝(１-Ｒ’ｍ（λ）)、ｗ２ｙ（λ）＝(１-Ｒ’ｙ（λ）)とし、色の波長λのサンプリング数をＮとするとき、下記の（５）〜（７）式を用いて、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の評価値（Ｅ２ｃ、Ｅ２ｍ、Ｅ２ｙ）をそれぞれ算出し、下記の（８）式により算出される評価値Ｅ２を用いてカラー画像における色再現範囲の大きさを評価することを特徴とする色再現範囲評価法としたものである。

また、請求項３の発明は、カラー画像における色再現範囲の大きさを評価する方法であって、目標とする色再現範囲におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲ’ｃ（λ）、Ｒ’ｍ（λ）、Ｒ’ｙ（λ）、評価する画像のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲｃ（λ）、Ｒｍ（λ）、Ｒｙ（λ）、等色関数をｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）とし、重み関数をｗ３（λ）＝ｘ（λ）＋ｙ（λ）＋ｚ（λ）、色の波長λのサンプリング数をＮとするとき、下記の（９）〜（１１）式を用いて、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の評価値（Ｅ３ｃ、Ｅ３ｍ、Ｅ３ｙ）をそれぞれ算出し、下記の（１２）式により算出される評価値Ｅ３を用いてカラー画像における色再現範囲の大きさを評価することを特徴とする色再現範囲評価法としたものである。

また、請求項４の発明は、カラー画像における色再現範囲の大きさを評価する色再現範囲評価装置であって、評価画像におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率を取得する手段と、目標とする色再現範囲におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の分光反射率を設定する手段と、前記分光反射率を取得する手段で取得した各分光反射率データと前記分光反射率を設定する手段で設定した各分光反射率データを用い、請求項１乃至３のいずれか１項記載の色再現範囲評価法を用いて評価値を算出する手段とを備えたことを特徴とする色再現範囲評価装置としたものである。

また、請求項５の発明は、請求項４記載の色再現範囲評価装置において、単位面積あたりの色材の付着量を２段階以上に変化させた評価画像におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率を取得する手段と、当該分光反射率を取得する手段で取得された各色の分光反射率データから、前記単位面積あたりの色材の付着量に対する各色の波長における分光反射率を算出する手段と、当該付着量に対する各色の波長における分光反射率を算出する手段で算出された単位面積あたりの色材の付着量に対する各色の波長における分光反射率に基づいて各色材の付着量に対する分光反射率データを補完する手段と、前記反射率データを補完する手段によって補完した各反射率データと前記分光反射率を設定する手段で設定した各分光反射率データとに基づいて請求項４項記載の色再現範囲評価法を用いて評価値を算出する手段と、当該評価値が最小となるときの色材の付着量を選択する手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項６の発明は、少なくともシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色材によってカラー像化する画像形成手段と、当該画像形成手段によってカラー像化する際の転写材に対する各色の色材の付着量を算出する色再現範囲評価装置と、当該色再現範囲評価装置で算出された色材付着量に基づいて、前記カラー像の形成を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記色再現範囲評価装置は、請求項４又は５記載の色再現範囲評価装置であることを特徴とする。

本発明によれば、上記の（１）〜（３）式、（５）〜（７）式又は（９）〜（１１）式を用いて、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の評価値をそれぞれ算出し、上記の（４）式、（８）式又は（１２）式により算出される評価値を用いてカラー画像における色再現範囲の大きさを評価することによって、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色の分光反射率のみから色再現範囲を１つの評価値でカラー画像を適切に評価することが可能な色再現範囲評価法及び色再現範囲評価装置を提供することができる。

また、本発明よれば、上記色再現範囲評価装置の評価に基づいて色再現範囲の大きさが最大となる単位面積あたりの色材の付着量を算出し制御することによって、色再現範囲の広い画像形成を可能とする画像形成装置を提供することが可能となる。

本発明による３種の実施形態に係る色再現範囲評価法について説明する。

先ず、第１の実施形態に係る色再現範囲評価法は、カラー画像における色再現範囲の大きさを評価する方法であって、目標とする色再現範囲におけるＣ、Ｍ、Ｙの各分光反射率をＲ’ｃ（λ）、Ｒ’ｍ（λ）、Ｒ’ｙ（λ）、評価する画像のＣ、Ｍ、Ｙの各分光反射率をＲｃ（λ）、Ｒｍ（λ）、Ｒｙ（λ）、重み関数をｗ１ｃ（λ）＝１/Ｒ’ｃ（λ）、ｗ１ｍ（λ）＝１/Ｒ’ｍ（λ）、ｗ１ｙ（λ）＝１/Ｒ’ｙ（λ）とし、波長のサンプリング数をＮとするとき、下記の（１）〜（３）式を用いて、Ｅ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙをそれぞれ算出し、（４）式の評価値Ｅ１を用いて評価する方法である。この方法によれば、上記評価値Ｅ１を用いることによって、Ｃ，Ｍ，Ｙ３色の分光反射率のみから色再現範囲を１つの評価値で評価することができる。

この評価値Ｅ１を使用した場合の妥当性について確認した実験結果を次に示す。実験に用いる評価画像のサンプル作成には電子写真方式の複写機を使用した。また事前に、目標色にはＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１コート紙のＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像の分光反射率を測定しておいた。
まず、各Ｃ、Ｍ、Ｙの単位面積あたりのトナー付着量を下記表２で示すように変化させ（単位はｍｇ／ｃｍ^２）、それぞれＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂのパッチ画像を転写用紙上に出力する。次に、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色のパッチ画像からそれぞれの色の分光反射率を測定し、上記（４）式を用いて評価値Ｅ１を算出する。また、評価値Ｅ１の妥当性を確認するため、評価用に出力したＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂのパッチ画像から６色のＬ＊ａ＊ｂ＊色度値を取得し、目標色のＣ・Ｍ・Ｙ・Ｒ・Ｇ・Ｂ・Ｂｋ・Ｗ点を結んだ色域体積から、目標色に対する色域体積の包含率を算出し、相関関係を調べた。色域体積の包含率を求めるには、少なくともＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂの６色のＬ＊ａ＊ｂ＊色度値が必要となるが、明度Ｌ＊値も考慮された色再現範囲の大きさを表す値であるので、色域体積の包含率と評価値Ｅ１に相関関係があれば、提案した評価値Ｅ１の妥当性を示すことができる。今実験では、目標色を上記のようにＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１コート紙とし、ＢｋとＷのＬ＊ａ＊ｂ＊色度値は、Ｂｋ＝（１０、０、０）、Ｗ=（９５、０、０）と設定して行った。また、包含率算出における各Ｌ＊ａ＊ｂ＊の計算ステップ幅は１とし、パッチ画像の分光反射率測定にはＸ−ＲＩＴＥ９３８を用い、光源Ｄ５０、標準観測角２°の下で測定を行った。

実験結果を図４に示す。図４は、目標色の色域体積の包含率と評価値Ｅ１の関係を示したものである。この結果から明らかなように、寄与率Ｒ^２が０．９６と非常に高く、評価値Ｅ１で色再現範囲の大きさを評価できることを示している。

上記評価値Ｅ１は各Ｃ、Ｍ、Ｙの評価色と目標色の分光反射率との波長ごとの差分値に、目標色の分光反射率で除算することを行っているが、目標色の反射率に０の値が存在した場合は評価値Ｅ１を算出することが出来ない。目標色の反射率に０がある場合の評価法として（５）〜（８）式を用いた第２の評価法と（９）〜（１２）式を用いた第３の評価法を提案する。

まず、第２の評価法に係る（５）〜（８）式について説明する。電子写真画像における色再現範囲の大きさを評価する方法であって、目標とする色再現範囲におけるＣ、Ｍ、Ｙの各分光反射率をＲ’ｃ（λ）、Ｒ’ｍ（λ）、Ｒ’ｙ（λ）、評価する画像のＣ、Ｍ、Ｙの各分光反射率をＲｃ（λ）、Ｒｍ（λ）、Ｒｙ（λ）、重み関数をｗ２ｃ（λ）＝(１-Ｒ’ｃ（λ）)、ｗ２ｍ（λ）＝(１-Ｒ’ｍ（λ）)、ｗ２ｙ（λ）＝(１-Ｒ’ｙ（λ）)とし、波長のサンプリング数をＮとするとき、下記の（５）〜（７）式を用いて、Ｅ２ｃ、Ｅ２ｍ、Ｅ２ｙをそれぞれ算出し、（８）式から評価値Ｅ２を用いて評価する色再現範囲評価法である。

次に、第３の評価法に係る（９）〜（１１）式について説明する。カラー画像における色再現範囲の大きさを評価する方法であって、目標とする色再現範囲におけるＣ、Ｍ、Ｙの各分光反射率をＲ’ｃ（λ）、Ｒ’ｍ（λ）、Ｒ’ｙ（λ）、評価する画像のＣ、Ｍ、Ｙの各分光反射率をＲｃ（λ）、Ｒｍ（λ）、Ｒｙ（λ）、等色関数をｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）とし、重み関数をｗ３（λ）＝ｘ（λ）＋ｙ（λ）＋ｚ（λ）、波長のサンプリング数をＮとするとき、下記の（９）〜（１１）式を用いて、Ｅ３ｃ、Ｅ３ｍ、Ｅ３ｙをそれぞれ算出し、（１２）式の評価値Ｅ３を用いて評価する色再現範囲評価法である。

上記（８）式の評価値Ｅ２、及び(１２)式の評価値Ｅ３を用いることによって、目標色の分光反射率に０があった場合でも色再現範囲の大きさを評価することが可能となる。評価の際には（８）式、（１２）式いずれを用いても構わない。評価値Ｅ２は１から目標色の分光反射率を減算したものを分光反射率の差分値に重み関数として乗算したものである。評価値Ｅ３は等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）の波長ごとの総和を重み関数ｗ３(λ)として、分光反射率の差分値に乗算したものである。評価値Ｅ２とＥ３の妥当性を示すために、評価値Ｅ１の妥当性検証の実験と同様の方法で行った結果を以下に示す。

また事前に、目標色にはＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１コート紙のＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像の分光反射率を測定しておく。次に、各Ｃ、Ｍ、Ｙの単位面積あたりのトナー付着量を上記の表２で示すように変化させ、それぞれＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂのパッチ画像を画像形成装置で転写用紙上に出力し、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色のパッチ画像から各分光反射率を測定し、（８）、(1２)式を用いて評価値Ｅ２とＥ３を算出する。また、評価値Ｅ２とＥ３の妥当性を確認するために、出力したＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂのパッチ画像から６色のＬ＊ａ＊ｂ＊色度値を取得し、目標色のＣ・Ｍ・Ｙ・Ｒ・Ｇ・Ｂ・Ｂｋ・Ｗ点を結んだ体積の包含率を算出する。今実験においても目標色をＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１コート紙とし、ＢｋとＷのＬ＊ａ＊ｂ＊色度値はＢｋ＝（１０、０、０）、Ｗ=（９５、０、０）と設定して行った。計算条件、測定条件も上記で行なった実験と同じある。

評価値Ｅ２と包含率の関係を示した実験結果を図５に、評価値Ｅ３の実験結果を図６に示す。これらの実験結果から、どちらも評価値と目標色の色域体積の包含率との寄与率が０．９９以上と非常に高く、評価値Ｅ２、Ｅ３においても色再現範囲の大きさを評価できることを示している。

以上説明したように、上記の評価値Ｅ１〜Ｅ３を用いることによって、従来使用されるａ＊ｂ＊平面でのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂのプロット点をそれぞれ結んだ６角形の形状と面積から評価する色再現範囲評価法や、あるいはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれ目標色との色差を６色ごとに出す評価法と異なり、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色の分光反射率に基づいた１つの評価値で明度Ｌ＊も考慮したＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂの全体を含む色再現範囲の大きさを評価できる評価法が簡便で、しかも精度良く評価可能であることが理解される。

また、単位面積あたりの色材の付着量を２段階以上に変化させた評価画像におけるＣ、Ｍ、Ｙの分光反射率を取得する手段と、目標とする色再現範囲におけるＣ、Ｍ、Ｙの分光反射率を設定する手段と、取得されたＣ、Ｍ、Ｙの分光反射率データから、単位面積あたりの色材の付着量に対する各波長の反射率の関係式を算出し、この関係式に基づき各色材の付着量に対する反射率データを補完する手段と、この補完した反射率データを用いて、各色材の付着量に対する上記記載のＥ１ｃ〜Ｅ３c、Ｅ１ｍ〜Ｅ３ｍ、Ｅ１ｙ〜Ｅ３ｙを算出する手段と、Ｅ１ｃ〜Ｅ３c、Ｅ１ｍ〜Ｅ３ｍ、Ｅ１ｙ〜Ｅ３ｙが最小となるときの色材の付着量を選択し、そのときの評価値Ｅ１〜Ｅ３を算出する手段とを備えた色再現範囲評価装置とすることで、Ｃ、Ｍ、Ｙのそれぞれの付着量を何段階にも変化させ、すべての組み合わせのサンプルを作成、測定し、色再現範囲の大きさを評価することなく、色再現範囲を有効に使用できる各Ｃ、Ｍ、Ｙの最適な付着量条件を求めることができる。

さらに、画像形成装置に上記の色再現範囲評価装置を備えることで、どのような紙種に対しても色再現範囲を有効に使用できる最適なＣＭＹの各付着量条件が求まり、色再現範囲の広い画像を出力できる画像形成装置を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明による具体的な実施例について詳細に説明する。

〔実施例１〕
図７は本発明による実施例１に係る色再現範囲評価装置の概略構成を示すブロック図である。図７において、１１は色再現範囲評価装置本体を示す。１２は分光反射率測定部であり、評価するサンプルのＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像から各分光反射率を測定する。分光反射率測定部は例えば分光光度計などで構成される。１３は分光反射率測定部１２で測定されたＣ、Ｍ、Ｙの分光反射率データを保存する第１データ記憶部である。１４は目標とする色再現範囲におけるＣ、Ｍ、Ｙの分光反射率を保存する第２のデータ記憶部であり、あらかじめユーザが設定し記憶させる。１５は評価値算出部であり、第１及び第２のデータ記憶部１３、１４に保存されたデータを用いて評価値を算出する。１６は評価値表示部でありＣＲＴやＬＣＤ等の表示器を含んで構成され、評価値算出部１５で算出された評価値を表示する。

次に、本実施例１に係る色再現範囲評価装置の算出処理について説明する。図８は本実施例に係る色再現範囲評価装置１１によって実行される評価処理を説明するフローチャートである。まず、ステップ１（Ｓ１）で、目標とする色再現範囲におけるＣ、Ｍ、Ｙの分光反射率をユーザが測定、あるいは設定し、データを図７の目標色分光反射率データ記憶部１４に保存する。本実施例では、目標とする色再現範囲をＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１コート紙とし、ＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１コート紙のＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像から測定した分光反射率データを記憶させる。目標とする分光反射率には、図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるようなシアン、マゼンタ、イエローの理想的な分光反射率であるブロック波形の分光反射率を用いても構わない。

次に、ステップ２（Ｓ２）において、図７の分光反射率測定部１２でユーザの指示で評価サンプルのＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像を測定し、測定データを分光反射率測定データ記憶部１３に保存する。そして、ステップ３（Ｓ３）で上記（１）〜（３）式、（５）〜（７）式又は（９）〜（１１）及び（４）式、（８）式又は（１２）式のいずれかの評価式を用いて、評価値Ｅ１、Ｅ２又はＥ３を算出する。本実施例では（４）式によって評価値の算出を行う。波長のサンプリングは４００〜７００ｎｍを１０ｎｍ間隔（サンプリング数Ｎ＝３１）で測定する。今回の実施例では１０ｎｍ間隔でサンプリングしたが、実際はそれに限定されるわけではなく、評価の精度を向上したい場合にはサンプリング間隔を狭くしても構わない。あるいは、逆にサンプリング間隔を広くして計算量を低減させることも可能である。つまり、ユーザが望む精度、計算量に応じて、サンプリング間隔は変化させることができる。そして、ステップ４（Ｓ４）では、算出された評価値Ｅ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙ及びＥ１が、例えば図１０に示したような表示方法で表示される。

次に、図１１を用いて、ステップ３（Ｓ３）の評価値算出処理についての詳細を説明する。まず、ステップ１１（Ｓ１１）でＣ、Ｍ、Ｙのそれぞれ目標とする分光反射率と評価する分光反射率との波長ごとの差分値を算出する。そして、ステップ１２（Ｓ１２）でＣ、Ｍ、Ｙの波長ごとの差分値に重み関数ｗ1（ｃ〜y）（λ）＝１/Ｒ’(c〜y)(λ)を作用させる。次に、ステップ１３（Ｓ１３）で重み関数を作用させた値を可視波長領域（４００〜７００ｎｍ）で総和し、波長のサンプリング数Ｎで規格化した値をそれぞれ評価値Ｅ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙとして算出する。ステップ１４（Ｓ１４）では、さらにＥ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙを総和し、評価値Ｅ１を算出し図１０の例に示すようにＥ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙとＥ１の値を表示する。

以上、本実施例１によれば、従来使用されるａ＊ｂ＊平面でのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂのプロット点をそれぞれ結んだ６角形の形状と面積から評価する色再現範囲評価法や、あるいはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれ目標色との色差を６色ごとに出す評価法と異なり、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色のみの分光反射率に基づいた１つの評価値Ｅ１で明度Ｌ＊も考慮したＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂ全体を含む色再現範囲の大きさを評価できる。これにより評価の高速化が可能となる。

〔実施例２〕
次に、本発明による実施例２について、図面を参照して詳細に説明する。図１２は本発明による実施例２に係る色再現範囲評価装置の概略構成を示すブロック図である。図１２において、２１は本実施形態の色再現範囲評価装置を示す。２２は分光反射率測定部であり、評価するサンプルのＣ、Ｍ、Ｙの分光反射率を測定する。分光反射率測定部２２は例えば分光光度計などで構成される。２３は分光反射率測定部２２で測定されたＣ、Ｍ、Ｙの分光反射率データを記憶する第１データ記憶部である。２４は目標とする色再現範囲におけるＣＭＹの分光反射率を記憶する第２データ記憶部であり、あらかじめユーザが設定し記憶させる。２５は２４で得られた分光反射率データを基に、色材の付着量に対する各波長における分光反射率を算出する算出部である。２６は評価値算出部であり、第２記憶部２４のデータと算出部２５で算出されたデータを用いて評価値を算出する。２７は色再現範囲を最大にする単位面積あたりのトナー付着量と評価値を表示する表示部であり、ＣＲＴやＬＣＤ等の表示器を含んで構成され、評価値算出部２６で算出された値を表示する。

次に、本実施例２による色再現範囲評価装置１２の算出処理について説明する。図１３は、本実施例２の色再現範囲評価装置２１によって実行される評価処理を説明するフローチャートである。概要は、前述の図８に示したものと同様であるが、ユーザが測定数を入力するステップ２２（Ｓ２２）と、付着量を数段階に変化させたサンプルのＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像から分光反射率を取得するステップ２３（Ｓ２３）と、得られた分光反射率から付着量に対する各波長の反射率を算出するステップ２４（Ｓ２４）と、評価値が最小となる値を選択するステップ２６（Ｓ２６）が追加あるいは変更されている。

まず、ステップ２１（Ｓ２１）で、目標とする色再現範囲におけるＣ、Ｍ、Ｙの分光反射率をユーザが測定、あるいは設定し、目標色分光反射率データを第２データ記憶部２４に保存する。本実施例２では、目標とする色再現範囲をＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１コート紙とし、ＪａｐａｎＣｏｌｏｒのＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像から分光反射率を測定し、記憶させる。目標とする分光反射率には、前述の図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるような理想的な分光反射率であるブロック波形の分光反射率を用いても構わない。

次にステップ２２（Ｓ２２）で、ユーザが色材の付着量を数段階に変化させたサンプルを取得し、付着量を変化させたサンプルの数、すなわち測定するサンプルの数量を入力する。そしてステップ２３（Ｓ２３）で、入力した測定数と同じ回数で評価サンプルのＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像を測定し、評価色分光反射率測定データを図１２で示す第１データ記憶部２３に、測定したサンプルの付着量の値とともに保存する。今回の実施形態では、単位面積あたりのトナーの付着量を４段階に振り、測定数を４回とした。

次に、ステップ２４（Ｓ２４）で、測定された分光反射率と付着量の関係から、各波長における付着量と反射率の関係を算出し、ステップ２５（Ｓ２５）で上記（１）〜（３）式、（５）〜（７）式又は（９）〜（１１）及び（４）式、（８）式又は（１２）式のいずれかの評価式を用いて、各付着量に対する評価値Ｅ１、Ｅ２又はＥ３を算出する。本実施例２においては、前記（４）式によって評価値Ｅ１の算出を行い、測定時の波長のサンプリング数は４００〜７００ｎｍを１０ｎｍ間隔とした。今回の実施例２では１０ｎｍ間隔でサンプリングしたが、実際はそれに限定されるわけではない。評価の精度を向上したい場合にはサンプリング間隔を狭くしても構わない。あるいは、逆にサンプリング間隔を広くして計算量を低減させることも可能である。つまり、ユーザが望む精度、計算量に応じて、サンプリング間隔は変化させることができる。そして、ステップ２５（Ｓ２５）算出された各付着量と評価値Ｅ１とから最小評価値と色再現範囲が最大となる最適な付着量が選択され（ステップ２６（Ｓ２６））、このようにして選択された最小評価値と色再現範囲が最大となる最適な付着量が例えば図１４に示したような表示方法で表示される（ステップ２７（Ｓ２７））。

次に、図１３のステップ２４〜２６の算出処理について、図１５を用いて詳細に説明する。評価の際は、まず図１３のステップ２３（Ｓ２３）において付着量を数段階に変えて測定した分光反射率データを基に、図１５のステップ３１（Ｓ３１）においてＣ、Ｍ、Ｙの付着量と各波長に対する分光反射率を算出し、この算出された分光反射率から各波長における分光反射率とＣ、Ｍ、Ｙの付着量の関係式を求め、未測定の付着量に対する反射率データを補完する。この関係式は、測定された各付着量間で直線近似を用いる方法でも、２段回以上で測定したデータ全体から対数近似あるいは指数近似を用いても、トナーの物理特性に沿ったものであれば何れを使用しても構わない。本実施例２では、付着量を４段階変えたサンプルのＣ、Ｍ、Ｙの各分光反射率から波長ごとに対数近似を用いて、付着量に対する波長ごとの反射率データを補完した。本実施例２では、付着量を４段階としたが、実際には評価の精度を向上したい場合には付着量を４段階以上にしても構わない。

例として表３に示す付着量を４段階に変えて測定したＣ、Ｍ、Ｙの各測定値を示す。波長の単位はｎｍ、付着量の単位はｍｇ／ｃｍ^２、反射率の単位は％である。表３の測定結果を基に対数近似を用いて、未測定の付着量に対する波長ごとの反射率を補完したシアン（Ｃ）のデータの例を表４に示す。Ｍ、Ｙについても同様にして反射率データを補完する。本実施例２では、補完したデータの付着量の間隔は０.０１ｍｇ／ｃｍ^２としたが、評価の精度を向上したい場合には付着量間隔を０.０１ｍｇ／ｃｍ^２より狭い間隔としても構わない。あるいは、逆に補完する付着量間隔を広くして計算量を低減させることも可能である。

評価値算出処理についての詳細を説明する。ステップ３１（Ｓ３１）で算出した各付着量に対する分光反射率のデータを基に、前記（１）〜（３）式を用いて各付着量に対するＣ、Ｍ、Ｙの評価値Ｅ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙを算出する。まず、目標とする分光反射率と評価する分光反射率との波長ごとの差分値を算出する。つぎに、ステップ３３（Ｓ３３）で波長ごとの差分値に重み関数ｗ1ｃ（λ）=１/Ｒ’ｃ(λ)、ｗ1ｍ（λ）=１/Ｒ’ｍ(λ)、ｗ1y（λ）=１/Ｒ’y(λ)をそれぞれ作用させる。次にステップ３４（Ｓ３４）で重み関数を作用させた値を可視波長領域（４００〜７００ｎｍ）で総和し、波長のサンプリング数Ｎで規格化した値をそれぞれ評価値Ｅ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙとして算出する。続いてこのようにして算出された評価値Ｅ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙを基に、上記のようにして補完した反射率データに基づいて各付着量に対するＥ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙを算出する。このようにして算出されたＥ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙと付着量の関係を表５に示す。

次にステップ３５（Ｓ３５）で、評価値Ｅ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙが最小となるＥｃ１(ｍｉｎ)、Ｅｍ１(ｍｉｎ)、Ｅｙ１(ｍｉｎ)とそのときの付着量を選択する。上記表５の例では（付着量、Ｅｃ１(ｍｉｎ)）=(０．３８、０．１６９)、（付着量、Ｅｍ１(ｍｉｎ)）=(０．４２、０．１８０)、（付着量、Ｅｙ１(ｍｉｎ)）=(０．３７、０．０８４)が選択される。そして、選択されたＥｃ１(ｍｉｎ)、Ｅｍ１(ｍｉｎ)、Ｅｙ１(ｍｉｎ)の値を総和した評価値Ｅ１（ｍｉｎ）を算出する（ステップ３６（Ｓ３６））。このようにして算出された結果を、図１４の例のように表示する。

従来の技術ではＣ、Ｍ、Ｙそれぞれの付着量を数段階変化させ、すべての組み合わせでＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂのパッチ画像サンプルを作成・測定し、色再現範囲の大きさを評価するという非常に手間のかかる作業をしていたが、本実施例によれば、２段階以上で付着量を変化させたサンプル画像のＣ、Ｍ、Ｙの３色の分光反射率のみから、色再現範囲を最大とする最適な単位面積あたりのトナー付着量条件を求めることができる。

次に、上記実施例１又は２記載の色再現範囲評価装置を備えた一実施形態に係る画像形成装置について説明する。以下、本発明による実施形態に係る画像形成装置として、フルカラーレーザービームプリンタに適用した実施形態について説明する。

図１６は、本発明による一実施形態に係るプリンタの概略構成を示す説明図である。このプリンタは、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋの４色の色成分画像を記録用紙等の転写材上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置である。本プリンタでは、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋの各色に対応して、４つの画像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋが図１６のように配置された画像形成手段２８を備えている。ている。各画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋに設けられた潜像担持体である感光体ドラム２９Ｙ、２９Ｃ、２９Ｍ、２９Ｂｋ上に形成される各色トナー像は、これらの感光体ドラムに接して配置されたベルト状の像担持体である中間転写ベルト３１へ互いに重なり合うように順次転写される。中間転写ベルト３１は、図示の駆動手段によって所定のタイミングで回転しているため、中間転写ベルト３１上において、各色トナー像が所定の位置で重ね合わされるようになっている。中間転写ベルト３１上で重ね合された各色成分トナー像は、一括して記録用紙３９上へ転写され用紙上の画像となる。

本実施形態においては、各色画像形成ユニット手段３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｂｋは共通の構成となっているため、その１組３０Ｙについて説明を行う。画像形成ユニット３０Ｙは、感光体ドラム２９と、この感光体ドラム２９を所望の電位に帯電する帯電器３２、所望の電位に帯電された感光体ドラム２９に対して出力用画像データに対応した各色成分ごとの潜像書き込みを行う潜像形成手段としてレーザ光学ユニット３３、感光体ドラム２９上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段としての現像器３４、この現像器によって感光体ドラム２９上に現像されたトナー像を中間転写ベルト３１上へと転写する転写手段としての転写器（一次転写器）３５、中間転写ベルト３１へ転写されずに感光体ドラム２９上に残った転写残トナーをクリーニングするクリーナー３６から構成される。

帯電器３２は、ローラ形状の導電性弾性体から構成される帯電ローラに対して直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する構成になっている。この帯電ローラと感光体ドラム２９との間で直接放電を起こすことで、感光体ドラム表面に帯電する。レーザ光学ユニット３３は、レーザーダイオード（ＬＤ）素子から光変調を施されたレーザ光が感光体ドラム表面上で結像するようになっている。このレーザ光を走査することで所望する画像に対応して感光体ドラム２９に潜像書き込みを行い、感光体ドラム２９上に静電潜像を形成する。

レーザーダイオード３３ａからの光は、コリーメートレンズにおいて平行光を形成し、アパーチャにより所望のビーム径に対応する光束に切り取られる。アパーチャ通過後の光束はシリンドリカルレンズを通過し、ポリゴンミラーへと入射される。ポリゴンミラーで反射された光束は、走査レンズにより集光され、折り返しミラーで折り返した後に、感光体ドラム２９の表面上で結像するようになっている。これにより、感光体ドラム２９の表面には静電潜像が形成される。

現像器３４は、磁性キャリアとトナーとから構成される二成分現像剤を内包している。また、現像器３４は、現像スリーブと攪拌部材及びトナー補給装置を有する構成になっている。現像スリーブは、表面が回転自在に支持された非磁性材料から構成される筒状の部材であり、その内部には永久磁石から構成されているマグネットローラが配置された構成になっている。現像スリーブの表面に保持された二成分現像剤は、マグネットローラの磁力により磁気ブラシとなって感光体ドラム２９に接触することになる。また、攪拌部材では、二成分現像剤を攪拌することによりトナーを所定の帯電量まで帯電させる役割を持っている。また、現像スリーブには現像バイアスである直流電圧を印加することで、現像剤中のトナーを感光体ドラム２９へと付着させる。一次転写器３５は、ローラ形状の導電性弾性ローラであり、中間転写ベルト３１の裏面から感光体ドラム２９に対して押し当てられるように配置されている。この弾性ローラには一次転写バイアスとして定電流制御されたバイアスが印加されている。

また、二次転写器３７は、中間転写ベルト３１を支持するローラのうちの１つと、これに対向配置される導電性弾性ローラからなる二次転写ローラとを備え、二次転写ローラを用紙裏面から中間転写ベルト３１に対して押し当てられるように配置されている。この二次転写器３７の二次転写ローラには二次転写バイアスとして定電流制御されたバイアスが印加される。記録用紙は、収納カセット３８中の記録用紙３９が給紙ローラ５８によって１枚ずつ取り出されレジストローラ５９に搬送される。レジストローラ５９では、給紙ローラ５８によって繰り出された記録用紙３９を一旦、停止させ、二次転写器３７でのトナー画像の中間転写ベルト３１から記録用紙３９へのタイミングを測りながら二次転写器３７に記録用紙３９を送給する。二次転写器３７では、上述した中間転写ベルト３０上のトナー像（４色分のトナー像）が用紙上の所望の位置に一括して転写される。トナー像が転写された用紙は定着器４０へ搬送され、加熱・加圧され機外へと排出される。

次に、定着後の画像から色再現範囲の大きさを評価し、色再現範囲を最大にする最適なトナー付着量条件を求め、付着量を制御する補正処理手段について説明する。

上記実施例１で示す色再現範囲評価装置４１を使用して、あらかじめ特定の用紙に対する最適な単位面積あたりのトナー付着量条件を求め、画像形成装置のメモリに記憶すれば、ユーザが用紙を特定の種類（用紙モード）を指定することで、色再現範囲を最大にするトナー付着量で画像形成されるように制御することは可能である。しかし、用紙の種類は無数にあり、すべての紙種においてあらかじめ最適な付着量条件を求めることはできない。

そこで、図１６の画像形成装置内に実施例２で説明したものと同様な色再現範囲評価装置４１を搭載させ、画像形成装置に補正処理モードを備えることで、無数の種類の用紙に対応させることが可能としている。図１７に本実施形態の画像形成装置における機能ブロック図を示す。まず、ユーザは使用する記録用紙３９を図１６記載の収納カセット３８にセットし、使用する記録用紙３９があらかじめ画像形成装置に記憶されているかを紙種-最適付着量データ記憶部４８から読み出し確認する。記憶されていない場合は最適付着量補正処理を開始する。補正処理が指示されると、Ｃ、Ｍ、Ｙの各パッチ画像の信号が生成され、信号が画像形成ユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙに送られ、上述した一連の画像形成処理によって、記録用紙３９上にＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像が形成される。

そのとき、図１７の制御部４９で、書き込み光（露光）の強度や感光体ドラム２９の表面電位を変化、あるいは現像バイアスを変化させることにより、単位面積あたりのトナー付着量を２段階以上で変化させ、上記のＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像を出力する。出力の際には、感光体ドラム２９Ｃ、２９Ｍ、２９Ｙ上のトナーパッチ画像から付着量検出部５０で単位面積当たりのトナー付着量を検出し、記憶部４３に保存する。定着ユニット４０によりトナーが用紙に定着された後、排紙ローラ５２で機外へ排出される前に、２段階以上に付着量が変化したＣ、Ｍ、Ｙのパッチの分光反射率を分光反射率測定部４２で測定する。

ここでＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像の分光反射率測定部４２の概要について図１８を用いて説明する。定着ユニット４０で記録用紙３９上にＣ（あるいはＭ、Ｙ）トナー５３を定着させた画像が、排紙ローラ５２で機外へと排出される前に、光源５４から発した白色光を分光器５５で分光させ、分光させた光を下地基板５７上でＣ（あるいはＭ、Ｙ）トナー５３に入射させ、センサ５６で反射光を検知することで、各Ｃ、Ｍ、Ｙの分光反射率を測定することができる。センサ５６にはＣＣＤやフォトダイオードアレイなどを用い、下地基板５７には白色の反射板を用いる。なお、上記の測定法は１つの例であり、Ｃ、Ｍ、Ｙのパッチ画像の分光反射率を測定することができるならば他の形態でも構わない。

次に、２段階以上で変化させた付着量に対するＣ、Ｍ、Ｙの分光反射率測定データを図１７の記憶部４３に保存し、最適付着量算出処理が行われる。本実施形態における算出処理は、実施例２において図１５記載のフローチャートを用いて説明した算出処理と同様であるのでここでは説明を省略する。図１７の算出部４５〜４７で、色再現範囲が最大となる各ＣＭＹの付着量が算出・選択され、ユーザが指定した用紙に対する色再現範囲を最大にする単位面積あたりのトナー付着量が紙種-最適付着量記憶部４８に保存される。次回、ユーザが上記の指定した用紙を用いて画像形成を行う際に、ユーザが用紙モードから使用する用紙を指定すれば、色再現範囲が最大となる単位面積あたりのトナー付着量条件を記憶部４８から自動的に読み出し、制御部４９において書き込み光の強度や感光体ドラム２９の表面電位を変化、あるいは現像バイアスを変化させることで付着量を制御し、色再現範囲の大きさが最大となる付着量条件で画像形成を行うことが可能となる。

以上、本実施形態によれば、２段階以上で付着量を変えたサンプルのＣ、Ｍ、Ｙのパッチ画像からＣ、Ｍ、Ｙ、Ｒ、Ｇ、Ｂを含めた色再現範囲を最大にする単位面積あたりの色材の付着量を算出し、この結果に基づきトナー付着量を制御することによって、どのような紙種であっても色再現範囲の大きさが最大となるような画像形成装置を提供することが可能となる。なお、上記ではトナーを使用して電子写真方式が適用されたフルカラーレーザービームプリンタについて説明したが、本発明の画像形成装置は、液体インクを使用した例えばインクジェット方式などが適用されたものであってもよい。

等色関数を示す図である。 ａ＊ｂ＊平面での色再現範囲評価の例を表す図である。 ステータスＡ、Ｍの分光積を示す図である。 本発明の色再現範囲評価法における評価値Ｅ１の妥当性を説明するための示す包含率と評価値Ｅ１との関係を示すグラフ図である。 本発明の色再現範囲評価法における評価値Ｅ２の妥当性を説明するための示す包含率と評価値Ｅ２との関係を示すグラフ図である。 本発明の色再現範囲評価法における評価値Ｅ３の妥当性を説明するための示す包含率と評価値Ｅ３との関係を示すグラフ図である。 本発明による実施例１における色再現範囲評価装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明による実施例１における色再現範囲評価装置の評価処理を説明するフローチャート図である。 本発明による色再現範囲評価装置で使用される理想的な分光反射率のブロック波形図で、（Ａ）はシアンについてのブロック波形図、（Ｂ）はマゼンタについてのブロック波形図、（Ｃ）はイエローについてのブロック波形図である。 本発明による実施例１における色再現範囲評価装置の評価結果を表示した例を示す図である。 本発明による実施例１における色再現範囲評価装置の評価処理の具体例を説明するフローチャート図である 本発明による実施例２における色再現範囲評価装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明による実施例２における色再現範囲評価装置の評価処理を説明するフローチャート図である。 本発明による実施例２における色再現範囲評価装置の評価結果を表示した例を示す図である。 図１３のステップ２４〜ステップ２６の具体例を説明するフローチャート図である 本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 本発明による一実施形態に係る画像形成装置のトナー付着量制御を示す機能ブロック図である。 本発明による一実施形態に係る画像形成装置で使用される分光反射率測定部の概略構成図である。

符号の説明

１１、２１、４１ 色再現範囲評価装置
１２、２２、４２ 分光反射率測定部
１３、２３、４３ 評価色分光反射率データ記憶部
１４、２４、４４ 目標色分光反射率データ記憶部
１５、２６，４６ 評価値算出部
１６ 評価値表示部
２５、４５ 付着量に対する分光反射率算出部
２７ 付着量−評価値表示部
２９Ｙ、２９Ｃ、２９Ｍ、２９Ｂｋ 感光体ドラム
３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｂｋ 画像形成ユニット
３１ 中間転写ベルト
３２ 帯電器
３３ 光学ユニット
３４ 現像器
３５ 一次転写器
３６ クリーニング装置
３７ 二次転写器
３８ 収納ユニット
３９ 記録用紙
４０ 定着ユニット
４７ 最適付着量算出部
４８ 紙種−最適付着部記憶部
４９ 制御部
５０ 付着量検出部
５２ 排紙ローラ
５３ トナー
５４ 光源
５５ 分光器
５６ センサ
５７ 下地基板

Claims (6)

1. カラー画像における色再現範囲の大きさを評価する方法であって、目標とする色再現範囲におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲ’ｃ（λ）、Ｒ’ｍ（λ）、Ｒ’ｙ（λ）、評価する画像のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲｃ（λ）、Ｒｍ（λ）、Ｒｙ（λ）、重み関数をｗ１ｃ（λ）＝１/Ｒ’ｃ（λ）、ｗ１ｍ（λ）＝１/Ｒ’ｍ（λ）、ｗ１ｙ（λ）＝１/Ｒ’ｙ（λ）とし、色の波長λのサンプリング数をＮとするとき、下記の（１）〜（３）式を用いて、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の評価値（Ｅ１ｃ、Ｅ１ｍ、Ｅ１ｙ）をそれぞれ算出し、下記の（４）式により算出される評価値Ｅ１を用いてカラー画像における色再現範囲の大きさを評価することを特徴とする色再現範囲評価法。
   

   
2. カラー画像における色再現範囲の大きさを評価する方法であって、目標とする色再現範囲におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲ’ｃ（λ）、Ｒ’ｍ（λ）、Ｒ’ｙ（λ）、評価する画像のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲｃ（λ）、Ｒｍ（λ）、Ｒｙ（λ）、重み関数をｗ２ｃ（λ）＝(１-Ｒ’ｃ（λ）)、ｗ２ｍ（λ）＝(１-Ｒ’ｍ（λ）)、ｗ２ｙ（λ）＝(１-Ｒ’ｙ（λ）)とし、色の波長λのサンプリング数をＮとするとき、下記の（５）〜（７）式を用いて、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の評価値（Ｅ２ｃ、Ｅ２ｍ、Ｅ２ｙ）をそれぞれ算出し、下記の（８）式により算出される評価値Ｅ２を用いてカラー画像における色再現範囲の大きさを評価することを特徴とする色再現範囲評価法。
   

   
3. カラー画像における色再現範囲の大きさを評価する方法であって、目標とする色再現範囲におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲ’ｃ（λ）、Ｒ’ｍ（λ）、Ｒ’ｙ（λ）、評価する画像のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率をＲｃ（λ）、Ｒｍ（λ）、Ｒｙ（λ）、等色関数をｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）とし、重み関数をｗ３（λ）＝ｘ（λ）＋ｙ（λ）＋ｚ（λ）、色の波長λのサンプリング数をＮとするとき、下記の（９）〜（１１）式を用いて、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の評価値（Ｅ３ｃ、Ｅ３ｍ、Ｅ３ｙ）をそれぞれ算出し、下記の（１２）式により算出される評価値Ｅ３を用いてカラー画像における色再現範囲の大きさを評価することを特徴とする色再現範囲評価法。
   

   
4. カラー画像における色再現範囲の大きさを評価する色再現範囲評価装置であって、
   評価画像におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率を取得する手段と、目標とする色再現範囲におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の分光反射率を設定する手段と、前記分光反射率を取得する手段で取得した各分光反射率データと前記分光反射率を設定する手段で設定した各分光反射率データを用い、請求項１乃至３のいずれか１項記載の色再現範囲評価法を用いて評価値を算出する手段とを備えたことを特徴とする色再現範囲評価装置。
5. 請求項４記載の色再現範囲評価装置において、
   単位面積あたりの色材の付着量を２段階以上に変化させた評価画像におけるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各分光反射率を取得する手段と、当該分光反射率を取得する手段で取得された各色の分光反射率データから、前記単位面積あたりの色材の付着量に対する各色の波長における分光反射率を算出する手段と、当該付着量に対する各色の波長における分光反射率を算出する手段で算出された単位面積あたりの色材の付着量に対する各色の波長における分光反射率に基づいて各色材の付着量に対する分光反射率データを補完する手段と、前記反射率データを補完する手段によって補完した各反射率データと前記分光反射率を設定する手段で設定した各分光反射率データとに基づいて請求項４項記載の色再現範囲評価法を用いて評価値を算出する手段と、当該評価値が最小となるときの色材の付着量を選択する手段とを備えたことを特徴とする色再現範囲評価装置。
6. 少なくともシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色材によってカラー像化する画像形成手段と、当該画像形成手段によってカラー像化する際の転写材に対する各色の色材の付着量を算出する色再現範囲評価装置と、当該色再現範囲評価装置で算出された色材付着量に基づいて、前記カラー像の形成を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、
   前記色再現範囲評価装置は、請求項４又は５記載の色再現範囲評価装置であることを特徴とする画像形成装置。

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