(57)【要約】【課題】複数ビームの走査光学系をもつカラー画像形成装置について、カラーセンサによって高い精度で色味の補正を行うことができるようにし、高画質化と高速化とを実現できるカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】複数のビームＡ、Ｂを走査して静電潜像を感光体２４Ｙ〜２４Ｋ上に形成し、前記静電潜像を現像して、転写材１１上に転写および定着した画像を得る画像形成手段１０１と、色味検知パターン６０を形成する印字手段Ｑと、転写材１１に定着した後の色味検知パターン６０の色を検知する検知手段１０２と、前記検知手段１０２を用いて濃度−階調特性を制御する制御手段１０３とを有するカラー画像形成装置において、前記印字手段Ｑは、前記色味検知パターン６０内の画素数を前記ビームＡ、Ｂごとにほぼ同じ数とするカラー画像形成装置。および、前記印字手段Ｑは、前記色味検知パターン６０をビームＡ、Ｂ別々に形成するカラー画像形成装置。【選択図】　　　　図１
2004126278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のビームを走査して画像情報に対応した静電潜像を感光体上に形成し、前記静電潜像を現像して、転写材上に転写および定着した画像を得る画像形成手段と、
色味検知パターンを形成する印字手段と、
転写材に定着した後の色味検知パターンの色を検知する検知手段と、
前記検知手段を用いて濃度−階調特性を制御する制御手段とを有するカラー画像形成装置において、
前記印字手段は、前記色味検知パターン内の画素数を前記ビームごとにほぼ同じ数とすることを特徴とする、カラー画像形成装置。
【請求項２】
前記印字手段は、前記色味検知パターンを、その最小繰り返し単位の転写材搬送方向のライン数が、前記ビームの数と互いに素となるように形成することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
複数のビームを走査して画像情報に対応した静電潜像を感光体上に形成し、前記静電潜像を現像して、転写材上に転写および定着した画像を得る画像形成手段と、
色味検知パターンを形成する印字手段と、
転写材に定着した後の色味検知パターンの色を検知する検知手段と、
前記検知手段を用いて濃度−階調特性を制御する制御手段とを有するカラー画像形成装置において、
前記印字手段は、前記ビームごとに前記色味検知パターンを形成し、
前記制御手段は、前記ビームごとに濃度−階調特性を制御することを特徴とする、カラー画像形成装置。
【請求項４】
前記ビームごとの濃度−階調特性について、特定の値以上変更させる制御が必要なときには、エラーと判断し、特定のエラー処理を行うエラー処理手段を有することを特徴とする、請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記エラー処理手段は、色味の検知および濃度−階調特性を再度行う再検知処理手段であることを特徴とする、請求項４に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記エラー処理手段は、レーザの故障を報知する報知手段であることを特徴とする、請求項４に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機、カラーファクシミリ装置等でビームにより画像を描画するカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラープリンタ、カラー複写機等の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。
【０００３】
特に、濃度の階調とその安定性は、画像の良し悪しを判断するのに大きな影響を与える。
【０００４】
しかしながら、カラー画像形成装置では、温度や湿度等の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してしまう。
【０００５】
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。
【０００６】
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等に基づいて、その時のプロセス条件や階調補正の最適値を選択することが行われている。
【０００７】
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テストパターンを中間転写体やドラム等の上に作成し、その未定着のテストパターン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することも行われている。
【０００８】
この他、転写材へのトナー像の転写における転写効率や、定着による加熱および加圧によってもカラーバランスが変化してしまい、画像の良し悪しを判断するのに影響を与える。
【０００９】
前述の濃度センサを用いた濃度制御は、パターン（以下、パッチともいう。）を中間転写体やドラム等の上に形成し検知するもので、その後に行われる用紙等の転写材への転写およ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おらず、対応することができない。
【００１０】
そこで、転写材上にブラック（Ｋ）によるグレーのテストパターン（以下グレーパッチと記述する）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のテストパターン（以下、プロセスグレーパッチと記述する）とを形成し、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味を検知するセンサ（以下カラーセンサと記述する）を設置した画像形成装置が考えられている。
【００１１】
この画像形成装置では、検知結果を（１）画像形成部の露光量やプロセス条件、（２）画像処理部のＲＧＢ信号を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、（３）画像処理部のＲＧＢ信号をＣＭＹＫ信号へ変換する色分解テーブル、（４）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または色度制御を行うことができる。
【００１２】
なお、画像形成装置の出力画像を外部の画像読取装置または色度計や濃度計で検知し、同様の制御を行うことも可能であるものの、上に述べたようなカラーセンサを使う構成ではプリンタ内で制御を完結することができる。
【００１３】
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）を発光する光源、または白色（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種のフィルタを形成したもので構成される。
【００１４】
このことによりＲＧＢ出力を得ることができる。
【００１５】
このＲＧＢ出力に対し、濃度または色度を制御する制御方法は様々にある。
【００１６】
例えば、測定した濃度からガンマ特性制御や、測定した色度からカラーマッチングテーブルや色分解テーブルの補正を実施できる。
【００１７】
このようにして、カラー画像形成装置における高画質化が図られている。
【００１８】
一方で、カラープリンタ、カラー複写機等のカラー画像形成装置には、高速化も求められてきている。
【００１９】
そして、高速化の一手段として、複数のビームを用いて複数ラインを同時に走査することが行われている。
【００２０】
図１２に複数ビーム（図では２ビーム）によるスキャナ光学系の概略斜視図を示す。
【００２１】
２２は感光体、８１はレーザ光源、８２はコリメートレンズ、８３はポリゴンミラー、８４はｆ−θレンズ、８６はＢＤセンサ、８７ａ、８７ｂはビームである。
【００２２】
レーザ光源８１より出射された複数のビーム８７ａ、８７ｂは、コリメートレンズ８２によりコリメートされた後、ポリゴンミラー８３で走査される。走査されたビーム８７ａ、８７ｂはｆ−θレンズ８４で走査速度を補正され、最終的に感光体２２上に画像信号に対応した潜像を形成する。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数のビームで画像を形成する場合、各ビームの光量差や入力信号に対する出力光量の差があることがあった。
【００２４】
各ビームの光量差は、組み立て時の調整誤差や各ビームの劣化の差によって生じる。また、各ビームの入力信号に対する出力光量の差は、パルス幅変調（ＰＷＭ）を使った光量変調であればレーザの応答性の差やＰＷＭ信号を出力するＩＣの差により生じ、レーザの出力光量強度変調を使った光変調であればレーザ駆動電流調整回路のビームごとの差などにより生じる。
【００２５】
そして、この各ビームの光量差や入力信号に対する出力光量の差が原因となり、色味の補正をしても色味が合わないことがあった。
【００２６】
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、その目的とする処は、複数ビームの走査光学系をもつカラー画像形成装置について、カラーセンサによって高い精度で色味の補正を行うことができるようにし、高画質化と高速化とを実現できるカラー画像形成装置を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の技術的構成により前記目的を達成できたものである。
【００２８】
（１）複数のビームを走査して画像情報に対応した静電潜像を感光体上に形成し、前記静電潜像を現像して、転写材上に転写および定着した画像を得る画像形成手段と、色味検知パターンを形成する印字手段と、転写材に定着した後の色味検知パターンの色を検知する検知手段と、前記検知手段を用いて濃度−階調特性を制御する制御手段とを有するカラー画像形成装置において、前記印字手段は、前記色味検知パターン内の画素数を前記ビームごとにほぼ同じ数とすることを特徴とする、カラー画像形成装置。
【００２９】
（２）前記印字手段は、前記色味検知パターンを、その最小繰り返し単位の転写材搬送方向のライン数が、前記ビームの数と互いに素となるように形成することを特徴とする、前記（１）項に記載のカラー画像形成装置。
【００３０】
（３）複数のビームを走査して画像情報に対応した静電潜像を感光体上に形成し、前記静電潜像を現像して、転写材上に転写および定着した画像を得る画像形成手段と、色味検知パターンを形成する印字手段と、転写材に定着した後の色味検知パターンの色を検知する検知手段と、前記検知手段を用いて濃度−階調特性を制御する制御手段とを有するカラー画像形成装置において、前記印字手段は、前記ビームごとに前記色味検知パターンを形成し、前記制御手段は、前記ビームごとに濃度−階調特性を制御することを特徴とする、カラー画像形成装置。
【００３１】
（４）前記ビームごとの濃度−階調特性について、特定の値以上変更させる制御が必要なときには、エラーと判断し、特定のエラー処理を行うエラー処理手段を有することを特徴とする、前記（３）項に記載のカラー画像形成装置。
【００３２】
（５）前記エラー処理手段は、色味の検知および濃度−階調特性を再度行う再検知処理手段であることを特徴とする、前記（４）項に記載のカラー画像形成装置。
【００３３】
（６）前記エラー処理手段は、レーザの故障を報知する報知手段であることを特徴とする、前記（４）項に記載のカラー画像形成装置。
【００３４】
すなわち、従来は色味検出パターンのビームごとの構成比が異なっていても色味の検出結果に差はないものと仮定して色味が測定されていたのに対し、前記（１）項の構成により、ビームごとの濃度のばらつきを補正した色味を検知手段で正確に検知することができる。
【００３５】
また、前記（２）項の構成により、色味検知パターンの制限を少なくすることができる。
【００３６】
また、前記（３）項の構成により、ビームごとに最適な濃度−階調特性の制御を行える。
【００３７】
また、前記（４）項ないし前記（６）項の構成により、前記（３）項の構成において、濃度−階調特性が特定の値以上異なるときに、再度濃度−階調特性の制御をしたり、レーザの故障を報知したりすることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
（実施例１）
実施例１では、色味検知パターン内の画素数をビームごとにほぼ同じ数とする構成に関して説明する。
【００４０】
まず、本発明の実施例における、全体の概略構成を図１に基づいて説明する。
【００４１】
１１は転写材、１０１は、本発明に係る画像形成装置のトナーで画像を用紙などの転写材１１上に形成する画像形成手段である。
【００４２】
１０２は、転写材１１上に形成された定着後のパッチの色を検知するカラーセンサ４２等の検知手段であり、検知結果を画像処理手段１０３にフィードバックし、濃度−階調特性を制御することができる。
【００４３】
１０３は、制御手段である画像処理手段で、ネットワークなどを経由して送信されてくる画像データを受信し、画像形成手段１０１に画像信号を送る。この際、検知手段１０２から送信されてくる濃度−階調特性の信号を画像にフィードバックして補正することで、濃度−階調特性を制御することができる。
【００４４】
Ｑは、転写材１１上にカラーセンサ用の色味検知パターンを印字する印字手段である。
【００４５】
上述の基本構成において、まず画像形成手段１０１によって通常の画像が転写材１１上に形成される。
【００４６】
次に、ある特定の時期に、色味検知パターンとして、ブラックによるグレーパッチとＣＭＹの３色を混色したプロセスグレーパッチとを、印字手段Ｑにより転写材１１上に形成し、検知手段１０２により定着後の両パッチの色を検知し、相対比較する。
【００４７】
これにより、プロセスグレーパッチが無彩色となるＣＭＹの混合比率を出力し、画像処理手段１０３にフィードバックすることで、画像形成手段１０１の濃度−階調特性を制御して常に正常の状態を維持できるよう働く。
【００４８】
そして、転写材１１はパッチが印刷された状態で排紙される。
【００４９】
以上の概略を踏まえ、さらに詳細に説明する。
【００５０】
図２は、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を示す概略構成図である。
【００５１】
まず、図２を用いて電子写真方式のカラー画像形成装置の動作を説明する。
【００５２】
２１ａ、２１ｂは給紙部、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、現像の色の数だけ並置したステーションごとの感光体（以下、感光体ドラムという）、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋは、１次帯電手段としての注入帯電器、２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳはスリーブ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋはスキャナ部、２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋはトナーカートリッジ、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは現像器、２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳはスリーブ、２７は中間転写体、２８は転写ローラ、２８ａは当接位置、２８ｂは離間位置、２９はクリーニング手段、３０は定着部、３１は定着ローラ、３２は加圧ローラ、３３、３４はヒータ、４１は濃度センサ、４２はカラーセンサである。
【００５３】
画像処理手段１０３が変換した露光時間に基づいて点灯されるビーム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。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。
【００５４】
画像形成手段１０１は、給紙部２１、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋ、注入帯電器２３Ｙ〜２３Ｋ、トナーカートリッジ２５Ｙ〜２５Ｋ、現像器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およびカラーセンサ４２によって構成されている。
【００５５】
前記感光体ドラム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、駆動モータは感光体ドラム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。
【００５６】
１次帯電手段として、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）の感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋ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２３Ｙ〜２３Ｋにはスリーブ２３ＹＳ〜２３ＫＳが備えられている。
【００５７】
感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋを露光するビームは、スキャナ部２４Ｙ〜２４Ｋから出射され、感光体ドラム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。
【００５８】
スキャナ部２４Ｙ〜２４Ｋは、２ビームを出射する。
【００５９】
なお、スキャナ部２４Ｙ〜２４Ｋは、従来の技術で説明した構成と同一である。
【００６０】
すなわち、図１２に示したように、レーザ光源８１より出射された複数のビーム８７ａ、８７ｂは、コリメートレンズ８２によりコリメートされた後、ポリゴンミラー８３で走査される。走査されたビーム８７ａ、８７ｂはｆ−θレンズ８４で走査速度を補正され、最終的に感光体２２（感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋ）上に画像信号に対応した潜像を形成する。
【００６１】
次に、現像手段として、前記静電潜像を可視化するために、ステーションごとにＹ、Ｍ、Ｃ、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。
【００６２】
中間転写体２７は、感光体ドラム２２Ｙ〜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、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋの回転に伴って回転し、単色トナー像が転写される。
【００６３】
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。
【００６４】
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、当接位置２８ａで転写材１１に当接し、印字処理後は離間位置２８ｂに離れる。
【００６５】
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、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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されて画像形成動作が終了する。
【００６９】
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。
【００７０】
濃度センサ４１は、図２の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濃度センサ用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。
【００７１】
図３は、濃度検知センサの一例を示す構成図である。
【００７２】
５１は、ＬＥＤなどの赤外発光素子、５２は、フォトダイオード等の受光素子である。
【００７３】
５２ａは、乱反射光強度を検知する受光素子、５２ｂは、正反射光強度を検知する受光素子、６４は、単色トナーの階調パッチである濃度センサ用テストパターンである。
【００７４】
ＬＥＤなどの赤外発光素子５１と、フォトダイオード等の受光素子５２と、受光データを処理する図示しないＩＣ等と、これらを収容する図示しないホルダとで濃度センサ４１を構成している。
【００７５】
受光素子５２ａは、濃度センサ用テストパターン６４からの乱反射光強度を検知し、受光素子５２ｂは、濃度センサ用テストパターン６４からの正反射光強度を検知する。
【００７６】
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濃度センサ用テストパターン６４の濃度を検知することができる。
【００７７】
また、検知した濃度を所定の紙との色差へ変換する変換テーブルを用いて、所定の紙との色差を出力とすることもできる。
【００７８】
なお、前記赤外発光素子５１と受光素子５２の光学的結合のために図示しない光学素子が用いられることもある。
【００７９】
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の一例を示す。
【００８０】
６５は、未定着Ｋトナー単色の階調パッチである。
【００８１】
図４に示すように、中間転写体２７には階調パッチ６５が並んでいる。
【００８２】
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。
【００８３】
前記濃度センサ４１は、中間転写体２７上にのっているトナーの色を見分けることはできない。
【００８４】
そのため、単色トナーの階調パッチを濃度センサ用テストパターン６４として中間転写体２７上に形成する。
【００８５】
その後、この濃度データは、画像処理手段１０３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、画像形成手段１０１の各プロセス条件へフィードバックされる。
【００８６】
次に、カラーセンサについて説明する。
【００８７】
定着後のパッチの色を検知する検知手段１０２であるカラーセンサ４２は、図２に示すように、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プロセスグレーパッチ等の混色パッチの色のＲＧＢ出力値を検知する。
【００８８】
次に、図５にカラーセンサ４２の構成の一例を示す。
【００８９】
図５（ａ）は、カラーセンサの一例を示す構成図、図５（ｂ）は、受光素子の受光部表面の拡大図である。
【００９０】
５３は白色ＬＥＤ（発光素子）、５４ａは、ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ（受光素子）、５４ｂは、受光素子５４ａの受光部表面、６１はグレーパッチ、６２はプロセスグレーパッチである。
【００９１】
カラーセンサ４２は、白色ＬＥＤ（発光素子）５３とＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ（受光素子）５４ａにより構成される。
【００９２】
白色ＬＥＤ５３の光を、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。
【００９３】
ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａの受光部表面５４ｂは、図５（ｂ）に示すように、ＲＧＢが独立した画素となっている。
【００９４】
ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４は、フォトダイオード等でも良い。ＲＧＢの３画素のセットが、数セット並んでいてもよい。
【００９５】
また、入射角が０度、反射角が４５度の構成でも良い。
【００９６】
さらには、ＲＧＢ３色が個別に発光するＬＥＤとフィルタ無しセンサにより構成しても良い。
【００９７】
図６は、ある特定の時期に画像形成手段１０１が働き、印字手段Ｑによって、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の一例を示す。
【００９８】
６０は、色味検知パターンであり、カラーセンサ用パターンである濃度−階調特性制御用パッチである。
【００９９】
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅはグレー階調パッチ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅはプロセスグレー階調パッチである。
【０１００】
濃度−階調特性制御用パッチ６０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。
【０１０１】
濃度−階調特性制御用パッチ６０は、ブラック（Ｋ）によるグレー階調パッチ６１ａ〜６１ｅ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６２ａ〜６２ｅで構成されており、６１ａと６２ａ、６１ｂと６２ｂ、６１ｃと６２ｃといったように、標準の画像形成装置において色度が近いブラック（Ｋ）によるグレー階調パッチ６１ａ〜６１ｅとＣＭＹの３色を混色したプロセスグレー階調パッチ６２ａ〜６２ｅが対をなして並んでいる。
【０１０２】
この濃度−階調特性制御用パッチ６０のＲＧＢ出力値を、カラーセンサ４２で検知する。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。
【０１０３】
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、検知した階調度のうちの隣接する階調度の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、隣接する階調度間における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、絶対色度が検知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出力値や色度の推定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ような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。
【０１０４】
図７は、画像形成装置における画像形成手段１０１の画像処理部における処理の一例を示す説明図である。
【０１０５】
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とする）に変換する。
【０１０６】
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。
【０１０７】
ステップ２２３で、各々の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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
ここで、本実施例のカラー検知用のパッチに関して、さらに詳細に説明する。
【０１１０】
本実施例での画像形成装置は、ビームによって描画される画素の一定面積内の数によって階調画像を表現する。
【０１１１】
前記グレー階調パッチ６１ａ〜６１ｅやプロセスグレー階調パッチ６２ａ〜６２ｅも同様に複数画素からなるディザパターンで階調画像を表現する。
【０１１２】
例として、グレーのディザパターンを示す。
【０１１３】
図８は、本実施例のグレーパッチ６１のディザパターンを説明する図である。
【０１１４】
５０１は、ディザパターンの一部であり、四角で区切られている１要素は最小単位である画素を示しており、図８では８×８画素分示している。
【０１１５】
Ａ−１はビームＡの１走査目、Ｂ−１はビームＢの１走査目、Ａ−２はビームＡの２走査目、Ｂ−２はビームＢの２走査目を示しており、以下ＡはビームＡ、ＢはビームＢ、数字は何走査目かを示している。
【０１１６】
矢印は走査方向を示す。
【０１１７】
数字が同じ走査は、同時に走査することを示しており、例えば、Ａ−１とＢ−１が同時に走査され、Ａ−２とＢ−２が同時に走査される。
【０１１８】
また、同図において点で塗りつぶされている四角は描画される画素であり、塗りつぶされていない四角は描画されていないことを示している。
【０１１９】
５０２（太線で囲まれた４画素×４画素）は、このパターンの最小繰り返し単位（以下、単位パターンともいう。）である。ディザパターンはこの最小単位を繰り返すことで形成される。
【０１２０】
５０２の中の画素を見ると、図８の例では、レーザＡで描画している画素が３画素、レーザＢで描画している画素が３画素であり、結果として色味検知パターン６０のグレーパッチ６１内の描画している画素数を前記ビームＡ、Ｂごとに同じ数としている。
【０１２１】
ここでカラーセンサ４２は、パッチの個々の画素の濃度を測定するのではなく、パッチ全体としての平均濃度を検出するように、例えば、乱反射光を使ったり拡散光を使ったりするため、このようなパッチにより各ビームの濃度を平均した濃度を測定できる。
【０１２２】
したがって、光強度やパルス幅のばらつきにより、ビームごとに光量にばらつきがあり、形成する画素の濃度にばらつきがあったとしても、それぞれのビームの平均の濃度を測定できる。
【０１２３】
また、色味検知パターン６０内の描画している画素数が前記ビームＡ、Ｂごとに厳密に同じ数にならなくとも、ほぼ同じ数とできれば、それぞれのビームＡ、Ｂの平均の濃度を測定できる。ここでいう「ほぼ同じ数」とは、例えば、色味検知パターン６０の端部で、単位パターンの途中で終わってしまった場合や、色味の検知精度やレーザのビーム光量の差のばらつき等を考慮するとほぼ同じ数と考えられるパターン（例えばレーザＡが４８％でレーザＢが５２％など、色味の検知精度を考えるとほぼ同じ数と考えられる割合）である場合などである。
【０１２４】
本実施ではグレーパッチ６１のディザパターンを示した。
【０１２５】
他の色のディザパターンに関しても、同様の考え方に基づいたパターンにすればよい。
【０１２６】
ただし、色を重ねたときのモアレが発生しにくいように色ごとに異なるパターンが使われることが多いため、必ずしも単位パターンは、グレーパッチ６１の単位パターンと同一にはならない。
【０１２７】
本実施例では、ディザ法を用いたパターンに関して説明した。
【０１２８】
しかし、パッチの構成はこれに限定されることなく、例えば、ビームのパルス幅変調や光量変調により一様に、いわゆる「べた」で形成されるパターンでも本発明は有効である。
【０１２９】
また、誤差拡散法などその他の階調表現方法を使った方法であっても本発明は有効である。
【０１３０】
また、本実施例では、ドットを形成する・しないの２値で形成されるディザパターンから構成されるパッチに関して説明した。
【０１３１】
しかし、パッチの構成はこれに限定されることなく、例えば、ビームのパルス幅変調や光量変調により形成されるハーフトーンのドットも含むディザパターンであっても、本発明は有効である。
【０１３２】
この場合、パッチ全体で光量が各ビームで同じになるようにパッチを構成すればよい。
【０１３３】
あるいは、同じ程度の濃度のハーフトーン画素をほぼ同じ割合だけ含むようなパッチを構成すればよい。
【０１３４】
以上の構成により、カラーセンサでパッチを読み取る際に、ビームごとの濃度のばらつきを平均化することができ、色味を高精度に読み取り、高精度に補正することができる。
【０１３５】
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。
【０１３６】
実施例１では、２ビームの系で４×４のディザマトリックスからなる色味検知パターンに関して説明した。
【０１３７】
このような構成では、単位パターンに対して各ビームの描画する画素数の構成比が同じになるようにパッチを形成しなければならないという制限があり、パッチ形成の自由度が低くなる。
【０１３８】
そこで、実施例２では、使用できるパッチの単位パターンについて制限を少なくする構成として、単位パターンの転写材搬送方向のライン数が、前記ビームの数と互いに素となるように色味検知パターンを形成する例を説明する。
【０１３９】
図９は、本実施例のパッチの一例を示す図である。
【０１４０】
Ａ―１、Ｂ―１などの表記は実施例１と同じ意味である。
【０１４１】
５０６は、本実施例の単位パターン（３×３画素からなるパターン）である。
【０１４２】
５０７は、３×６画素からなるパターンである。
【０１４３】
この単位パターン５０６の中にはビームＡで描画される画素が１個、ビームＢで描画される画素が２個ある。
【０１４４】
このため、単位パターン５０６ではビームＡ、Ｂごとの描画する画素数が異なる。
【０１４５】
しかし、単位パターン５０６を紙（転写材）搬送方向に２倍にした３×６画素からなるパターン５０７では、ビームＡで描画する画素が３個、ビームＢで描画する画素が３個であり、ビームＡ，Ｂごとの描画する画素数が同数になる。
【０１４６】
この例のように、単位パターンではビームごとの画素数が異なっていても、転写材搬送方向に何倍かしたパターンで考えるとビームごとの画素数が同じになる条件は、単位パターンの転写材搬送方向のライン数が、前記ビームの数と互いに素となることである。
【０１４７】
この条件を満たすとき、転写材搬送方向に、ビーム数と単位パターンの転写材搬送方向の画素数とを乗じた数の画素で考えると、パッチに依らずビームごとの描画される画素数を同数にすることができる。
【０１４８】
上で示した例であれば、単位パターンの転写材搬送方向の画素数である３は、ビーム数である２と素の関係にある。このとき、搬送方向にビーム数と転写材搬送方向の画素数とを乗じた数の画素６ライン（ライン数６）で考えると、パッチによらずビームごとの描画される画素数が同数になる。
【０１４９】
なお、上の例では、ビームＡ，Ｂが搬送方向に隣接して走査する場合について述べたが、転写材搬送方向に隣接して走査しない場合、例えば、２ビームを２ライン開けて走査する場合（２ビーム飛び越し走査）にも有効である。
【０１５０】
これを図１０、および図１１を用いて説明する。
【０１５１】
図１０は、２ビームの飛び越し走査を説明する図である。
【０１５２】
図１０の８×８の四角は、ひとつひとつの四角が画素を表している。
【０１５３】
Ａ―１、Ｂ―１などの表記は実施例１と同じ意味である。
【０１５４】
５０３は、６×６画素のパターンである。
【０１５５】
ビームは、紙走査方向に２ライン間を開けて走査する。
【０１５６】
ここで、６×６画素のパターン５０３を見ると、転写材搬送方向にビームＡとビームＢが交互に走査していることが分かり、かつ、転写材搬送方向には各ビームＡ、Ｂが同じライン数含まれていることが分かる。
【０１５７】
このような場合、ビーム数である２と互いに素となるように、単位パターンの転写材搬送方向のライン数を例えば３とするディザパターンを形成すれば、マクロ的に見たとき、色味検知パターン内の画素数を前記ビームごとに同じ構成比率とすることが可能である（この場合とは反対に、転写材搬送方向に２ラインや４ラインを単位とするディザパターンを用いると、単位パターンで構成比率が同じでなければ何倍してもビームＡとＢとの構成比率は同じにならない）。
【０１５８】
図１１に具体的な例を挙げる。
【０１５９】
図１１は、実施例２の２ビーム飛び越し走査におけるパッチを説明する図である。
【０１６０】
５０４は、図１１に示す例での単位パターンである。
【０１６１】
５０５は、３×６画素からなるパターンである。
【０１６２】
この図では、単位パターン５０４が３×３画素の範囲となっている。
【０１６３】
この単位パターン５０４の中のビームＡとビームＢの構成比率は２：１（あるいは１：２）となる。
【０１６４】
この単位パターン５０４を転写材搬送方向に２個並べると（３×６画素からなるパターン５０５）、ビームＡとビームＢの構成比率は１：１になる。
【０１６５】
このように、パターンの転写材搬送方向の単位パターン５０４を、ビーム数と単位パターン５０４の転写材搬送方向の画素数とを乗じた数とすることで、マクロ的にみると、色味検知パターン６０の中に占める描画される画素のビームＡ、Ｂごとの構成比率を同じにすることができる。
【０１６６】
以上の構成により、パッチに対する制限を少なくし、ビームごとの濃度のばらつきを平均化したカラーセンサ用パターンを形成することができ、画像処理に対する制限が少なく、かつ高精度に色味を補正することができる。
【０１６７】
（実施例３）
実施例３では、ビームごとに色味検知パターン（パッチ）を形成し、ビームごとに濃度−階調補正を行う構成について説明する。
【０１６８】
基本的な構成は実施例１で述べた構成と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【０１６９】
本実施例では、複数のビームでそれぞれ別々のパッチを形成する。
【０１７０】
例えば、実施例１で示したように、２ビームを備えるスキャナを考える。
【０１７１】
２ビームのそれぞれのビームをビームＡ、ビームＢとする。
【０１７２】
ビームＡで形成したカラーセンサ用のグレーパッチをグレーパッチＡ、ビームＡで形成したカラーセンサ用のプロセスグレーパッチをプロセスグレーパッチＡ、ビームＢで形成したカラーセンサ用のグレーパッチをグレーパッチＢ、ビームＢで形成したカラーセンサ用のプロセスグレーパッチをプロセスグレーパッチＢとする。
【０１７３】
画像形成手段１０１で各パッチを形成し、カラーセンサ４２でグレーパッチＡ、プロセスグレーパッチＡそれぞれの濃度−階調特性を読み取る。読み取った濃度−階調特性を画像処理手段１０３に送信する。
【０１７４】
画像処理手段１０３では、グレーパッチＡ・プロセスグレーパッチＡそれぞれの濃度−階調特性を元に、グレーパッチＡとプロセスグレーパッチＡの色味がほぼ同じになるようにガンマ補正を行う。
【０１７５】
同様に、グレーパッチＢとプロセスグレーパッチＢをカラーセンサ４２で読み取り、それぞれの色味がほぼ同じになるようにガンマ補正を行う。
【０１７６】
また、ビームＡ、またはビームＢの濃度−階調特性の補正値がある特定の値以上となる場合は、レーザの故障等が考えられる。
【０１７７】
そこで、このようにビームごとの濃度−階調特性が特定の値以上異なるときには、エラーと判断し、図には示していないエラー処理手段を作動させるようにしてもよい。
【０１７８】
エラー処理手段には、例えば、色味の検知や補正に失敗したと判断し、色味の検知および濃度−階調特性を再度行う再検知処理手段を用いることができる。
【０１７９】
あるいは、表示や音を出すことにより、プリンタの使用者に故障を報知することができるパネルや端末パソコン等の報知手段等を用いることもできる。
【０１８０】
以上の構成により、ビームごとに濃度−階調補正を行うことができ、ビームごとの特性の差を補正することができるため、色味を高精度に補正することができる。
【０１８１】
また、ビームごとに濃度−階調補正が大きく異なるときには、レーザなどの故障報知を行うことや、再度濃度−階調補正を行うことができる。
【０１８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数ビームの走査光学系をもつカラー画像形成装置について、カラーセンサによって高い精度で色味の補正を行うことができるようにし、高画質化と高速化とを実現できるカラー画像形成装置を提供できる。
【０１８３】
すなわち、本出願に係る第１および第２の発明によれば、複数ビームで画像を形成する画像形成装置において、ビームごとのばらつきを平均化して色味を補正することができ、高品位な画像を得ることができる。
【０１８４】
また、本出願に係る第３ないし第６の発明によれば、複数ビームで画像を形成する画像形成装置において、ビームごとに色味を補正することができ、高品位な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における概略構成図
【図２】本発明の実施例における画像形成装置の全体を示す図
【図３】濃度検知センサの一例を示す構成図
【図４】濃度検知用パターンの一例を示す図
【図５】（ａ）カラーセンサの一例を示す構成図、（ｂ）受光素子の受光部表面の拡大図
【図６】カラーセンサ用パターンの一例を示す図
【図７】画像処理部における処理の一例を示すフローチャート
【図８】実施例１のグレーパッチを説明する図
【図９】実施例２のパッチを説明する図
【図１０】２ビーム飛び越し走査を説明する図
【図１１】実施例２の２ビーム飛び越し走査におけるパッチを説明する図
【図１２】複数ビームスキャナ光学系の概略斜視図
【符号の説明】
１１　転写材
２２Ｙ〜２２Ｋ　感光体ドラム
２４Ｙ〜２４Ｋ　スキャナ部
３０　定着部
４２　カラーセンサ
６０　色味検知パターン（カラーセンサ用パターン、濃度−階調特性制御用パッチ）
１０１　画像形成手段
１０２　検知手段
１０３　画像処理手段
５０１　ディザパターンの一部
５０２　単位パターン
５０３　６×６画素のパターン
５０４　単位パターン
５０５　３×６画素からなるパターン
５０６　単位パターン
５０７　３×６画素からなるパターン
【図１】
2004126278.tif 000003
【図２】
2004126278.tif 000004
【図３】
2004126278.tif 000005
【図４】
2004126278.tif 000006
【図５】
2004126278.tif 000007
【図６】
2004126278.tif 000008
【図７】
2004126278.tif 000009
【図８】
2004126278.tif 000010
【図９】
2004126278.tif 000011
【図１０】
2004126278.tif 000012
【図１１】
2004126278.tif 000013
【図１２】
2004126278.tif 000014