(57)【要約】【課題】可視光の光源と対象物の反射光を検出する受光センサから構成される画像濃度センサを用いて濃度検出するカラー画像形成装置においては、検出すべき色毎に最適な光源を用いて検出していたため、色数と同じだけの画像濃度センサが必要となりコスト高の要因となっていた。【解決手段】可視光の光源を用いてその反射光を検出することで画像濃度を検出する濃度検出センサを備えたカラー画像形成装置において、その光源の個数を検出すべき色数よりも少なくし、受光センサを共用することで精度を保った上で低コストな濃度検出センサを提供する。【選択図】　図１
2004021164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙上に濃度検出用の濃度パターンを色毎に形成する濃度パターン形成手段と、
前記濃度パターン形成手段が形成した濃度パターンに対して可視の検知光を照射する前記濃度パターンの色数よりも少ない数の光源と、
前記濃度パターンによって反射した前記検知光の反射光を受光する受光手段と、前記受光手段の出力によって記録紙上の前記濃度パターンの濃度を検出する濃度検出手段と、
前記濃度検出手段が検出した濃度に基づいて現像材濃度を推定する現像材濃度推定手段とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記濃度検出手段は、定着後の濃度パターンの濃度を検出することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記光源は、青色ＬＥＤかまたはイエローの現像材に対して分光感度特性のピークを持つものを含むことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、
記録紙上に位置ずれ検出用の位置ずれパターンを形成する位置ずれパターン形成手段と、
前記受光手段の出力に基づいて記録紙上の前記位置ずれパターンの位置を検出する位置ずれ検出手段とを備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】
単一の記録紙上に、前記濃度パターン形成手段が形成する濃度パターンと、前記位置ずれパターン形成手段が形成する位置ずれパターンを混在させ、前記濃度検出手段と前記位置ずれ検出手段が前記光源と前記受光手段を時分割で共用することを特徴とする請求項４記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記光源および前記受光手段は、現像材が記録紙に定着されてから排紙されるまでの経路でかつ外部光の影響を受けない位置に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記光源および前記受光手段は、現像材が記録紙に定着されてから排紙されるまでの経路でかつ外部光を遮断する遮光手段を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
各々が異なる色である，第１の色の現像材と、第２の色の現像材と、第３の色の現像材の少なくとも３種類の現像材像の濃度を検出する濃度検出装置であって、
第１の色の現像材像の濃度を検出するときに照射され、第１の色の現像材に対して補色の関係にある色の光を発光する第１の光源と、
第２および第３の色の現像材像の濃度を検出するときに照射され、第２の色の現像材に対して補色の関係にある色と，第３の色の現像材に対して補色の関係にある色との間に、波長領域を有する色を発光する第２の光源と、
前記第１の光源または前記第２の光源からの照射光による，前記現像材像からの反射光を受光する受光手段であって、
前記第１の色の現像材による光の吸収が行われる波長領域において，第１の感度を示し、且つ、前記第２の色の現像材による光の吸収が行われる波長領域において，前記第１の感度に較べて高い第２の感度を示し、且つ、前記第３の色の現像材による光の吸収が行われる波長領域において，前記第１の感度に較べて高い第３の感度を示す、受光手段と、
を有することを特徴とする濃度検出装置。
【請求項９】
前記第１の色の現像材はイエローの現像材であり、前記第２の色の現像材はマゼンタの現像材であり、前記第３の色の現像材はシアンの現像材であることを特徴とする請求項８記載の濃度検出装置。
【請求項１０】
第１の光源は、イエローの現像材に対して補色の関係にある青色の光を発光するものであり、
第２の光源は、マゼンタの現像材に対して補色の関係にある緑色と，シアンの現像材に対して補色の関係にある赤色との，ほぼ中間の波長を示す橙色の光を発光するものである、
ことを特徴とする請求項８または９記載の濃度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー電子写真装置に関する。特に記録紙上に各現像材の濃度パターンを形成し、その濃度パターンを光学的に読み取る事で濃度を検出し、濃度制御を行うカラー電子写真装置に関する。さらに、各色の色ずれを検出することで色重ね制御を行うカラー画像形成装置、および濃度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、記録紙上の画像濃度を測定し濃度検出を行うものとしては、例えば特開平１０−１９３６８９号公報がある。この従来の発明におけるカラー画像形成装置について図面を用いて説明する。
【０００３】
図８に、従来のカラー画像形成装置の概略構成図を示す。このカラー画像形成装置は、カラー画像をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色に分解し、それぞれの色成分に対して電子写真方式に基づいて画像形成し、４色を色重ねすることでカラー画像を形成する。それぞれの色成分について、画像データに基づいて変調されたレーザ光を射出する光源と射出したレーザ光を変更する回転多面鏡等からなる露光ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄと、帯電器１０４Ａ〜１０４Ｄによって帯電され、露光ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄからレーザ光の露光を受けながら回転することでその表面に静電潜像を形成する感光体ドラム１０２Ａ〜１０２Ｄと、感光体ドラム１０２Ａ〜１０２Ｄに形成された静電潜像を可視像に現像する現像器１０３Ａ〜１０３Ｄと、所定の現像材が付着した可視像を記録紙に転写する転写器１０７Ａ〜１０７Ｄを備える。加えて、記録紙を搬送して感光体ドラム１０２Ａ〜１０２Ｄの各々に順次対面させる搬送ベルト１０４と、従動ローラ１０５Ａ〜１０５Ｃでガイドしながら搬送ベルト１０４を回転させる駆動ローラ１０５と、記録紙を所定のタイミングで感光体ドラム１０２Ａの手前から搬送ベルト１０４上へ送り込むレジストローラ１０６と、転写プロセスが終了した記録紙を定着させる定着ローラ１０８と、定着ローラ１０８を通過した記録紙に対面配置された画像濃度センサ１０９と、記録紙を装置外へ排出する排紙ローラ１１０と、画像濃度センサ１０９の出力結果を基に各露光ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄ、現像器１０３Ａ〜１０３Ｄおよび帯電器１０４Ａ〜１０４Ｄを制御する制御部１１１と、制御に必要なプログラムやデータが格納されているメモリ１１２と、各種データや指示を入力するための入力部１１３と、各種の表示等を行う出力部１１４から構成される。
【０００４】
図９に、制御部１１１の詳細構成を示す。制御部１１１は、画像制御部１１１Ａ、画像出力部１１１ＢおよびＣＰＵ１１１Ｃからなる。画像制御部１１１Ａは、画像濃度センサ１０９の出力結果に基づき、色変換制御を行う色変換制御部１１５と、画像出力部１１１Ｂのコントローラ群および電源に対して画像濃度を制御する画像濃度制御部１１６と、画像濃度センサ１０９の検知位置にサンプル画像を形成するための信号を発生させる基準画像信号発生部１１７から構成される。
【０００５】
一方、画像出力部１１１Ｂは、色変換制御部１１５の出力に基づいて入力画像信号Ｓｉに対する色変換処理を行う色変換処理部１１８と、画像濃度制御部１１６および色変換処理部１１８からの出力に基づいて露光ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄを制御する光量コントローラ１１９と、現像器１０３Ａ〜１０３Ｄを制御する現像コントローラ１２０と、帯電器１０４Ａ〜１０４Ｄへの印加電圧を制御するグリッド電源１２１から構成される。
【０００６】
図１０に、単色の濃度を検知する場合における画像濃度センサ１０９の発光ダイオードとフォトダイオードの配置状態を示す。記録紙上にはその幅方向に対し、所定の間隔で基準パターンとしての四角形のパッチ、すなわちイエローパッチ１９０Ｙ、マゼンタパッチ１９０Ｍ、シアンパッチ１９０Ｃ、黒パッチ１９０Ｋが配置されている。イエローパッチ１９０Ｙの上方には青色を発光するＬＥＤ１９１Ｂが配置されている。同様に、マゼンタパッチ１９０Ｍの上方には緑色を発光するＬＥＤ１９１Ｇ、シアンパッチ１９０Ｃおよび黒パッチ１９０Ｋの上方には赤色を発光するＬＥＤ１９１Ｒ１、およびＬＥＤ１９１Ｒ２が配置される。更に、ＬＥＤ１９１Ｂの反射光路上にはフォトダイオード１９２Ｙが、ＬＥＤ１９１Ｇの反射光路上にはフォトダイオード１９２Ｍが、ＬＥＤ１９１Ｒ１の反射光路上にはフォトダイオード１９２Ｃが、ＬＥＤ１９１Ｒ２の反射光路上にはフォトダイオード１９２Ｋがそれぞれ配置されている。以上のように、ＬＥＤの発光色をパッチの色の補色とすることにより、各現像材に対する濃度検知精度を向上させることができる。
【０００７】
以上の構成による、従来のカラー画像形成装置の動作を説明する。装置の電源がオンされた後、内蔵のヒータによって定着ローラ１０８が所定の温度に達すると、プリント可能のメッセージが出力部１１４に表示される。この状態でプリント開始の指示が入力されると、感光体ドラム１０２Ａ〜１０２Ｄが回転を開始する。回転の過程で感光体ドラム１０２Ａ〜１０２Ｄの表面は帯電器１０４Ａ〜１０４Ｄによって一様に帯電される。この帯電面に画像制御部１１１Ａの制御のもとに露光ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄにより入力画像信号に対応した静電潜像が形成される。感光体ドラム１０２Ａ〜１０２Ｄの静電潜像に対し、現像コントローラ１２０により制御される現像器１０３Ａ〜１０３Ｄから対応する色の現像材が付与されてトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム１０２Ａ〜１０２Ｄの回転に伴って連続的に形成される。
【０００８】
一方、搬送ベルト１０４が感光体ドラム１０２Ａ〜１０２Ｄと連動して回転し、レジストローラ１０６から記録紙が所定のタイミングで送り込まれる。感光体ドラム１０２Ａ上のトナー像は、転写器１０７Ａによって順次記録紙に転写される。同様にして、感光体ドラム１０２Ｂ〜１０２Ｄ上のトナー像が、搬送ベルト１０４によって記録紙が搬送される毎に記録紙上に転写された転写像に重ね合わせて転写され、カラー画像を形成する。転写済みの記録紙は、定着ローラ１０８に搬入される。このとき、加熱および加圧することで転写画像を記録紙上に定着させる。この後、排紙ローラ１１０が、画像形成された記録紙を排紙トレイ１２２に排出する。
【０００９】
次に、入力部１１３から補正指示が出されたときの動作を説明する。補正指示が出されると、画像濃度制御部１１６を経由して基準画像信号発生部１１７に指示が与えられ、基準パターン信号が画像出力部１１１Ｂに印加される。前述の動作により記録紙上にサンプル画像としてのカラーパッチが形成される。この結果、図１０に示すイエローパッチ１９０Ｙ、マゼンタパッチ１９０Ｍ、シアンパッチ１９０Ｃ、黒パッチ１９０Ｋが記録紙上に形成される。この記録紙が、画像濃度センサ１０９の直下を通過する際に、それぞれのカラーパッチが画像濃度センサ１０９によって読み取られ、その検出信号が画像制御部１１１Ａに入力される。画像濃度制御部１１６では、検出した画像濃度とメモリ１１２に予め格納されている基準パターン画像の濃度目標値とを比較して、各色の画像形成条件の違いを把握し、その状況に応じて画像出力部１１１Ｂは、帯電器１０４Ａ〜１０４Ｄの対電電圧、露光ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄの露光量、現像器１０３Ａ〜１０３Ｄの現像バイアス電圧等を制御し、所望の画像品質を得る。
【００１０】
以上のように、画像濃度センサ１０９が定着ローラ１０８の後段に配置されていることにより、定着後の画像濃度および色情報を得ることができるため、ユーザが手にする最終画像に基づいて画像形成条件を補正することができる。また、画像濃度センサ１０９には、光源としてスペクトル帯域の狭いＬＥＤを使用しているため、精度良く各色の濃度を検知することができる。さらに、単色の画像濃度だけでなく、複数のトナーを重ね合わせたグレーパッチを形成し、画像濃度センサ１０９で各色の色成分に対する画像濃度を検知することで、色重ねした結果の画像濃度が検出でき、結果としてグレーバランスに優れたカラー画像を得ることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラー画像形成装置においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色についてそれぞれの補色を発光する光源と、その反射光を受光するセンサが必要であり、４組の画像濃度センサが必要であった。さらに、主に機械的な位置精度から発生する色重ね時の位置ずれを検出するためのセンサを追加する必要があり、コストアップの要因となっていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明のカラー画像形成装置は、記録紙上に濃度検出用の濃度パターンを色毎に形成する濃度パターン形成手段と、前記濃度パターン形成手段が形成した濃度パターンに対して可視の検知光を照射する前記濃度パターンの色数よりも少ない数の光源と、前記濃度パターンによって反射した前記検知光の反射光を受光する受光手段と、前記受光手段の出力によって記録紙上の前記濃度パターンの濃度を検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段が検出した濃度に基づいて現像材濃度を推定する現像材濃度推定手段とを有する。
【００１３】
さらに、上記の構成に加え、記録紙上に位置ずれ検出用の位置ずれパターンを形成する位置ずれパターン形成手段と、前記受光手段の出力に基づいて記録紙上の前記位置ずれパターンの位置を検出する位置ずれ検出手段とを備える。
【００１４】
さらに、本発明の濃度検出装置は、各々が異なる色である，第１の色の現像材と、第２の色の現像材と、第３の色の現像材の少なくとも３種類の現像材像の濃度を検出する濃度検出装置であって、第１の色の現像材像の濃度を検出するときに照射され、第１の色の現像材に対して補色の関係にある色の光を発光する第１の光源と、第２および第３の色の現像材像の濃度を検出するときに照射され、第２の色の現像材に対して補色の関係にある色と，第３の色の現像材に対して補色の関係にある色との間に、波長領域を有する色を発光する第２の光源と、前記第１の光源または前記第２の光源からの照射光による，前記現像材像からの反射光を受光する受光手段であって、前記第１の色の現像材による光の吸収が行われる波長領域において，第１の感度を示し、且つ、前記第２の色の現像材による光の吸収が行われる波長領域において，前記第１の感度に較べて高い第２の感度を示し、且つ、前記第３の色の現像材による光の吸収が行われる波長領域において，前記第１の感度に較べて高い第３の感度を示す、受光手段と、を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
本発明におけるカラー画像形成装置は、従来のカラー画像形成装置と構成自体は同じであるが、画像濃度センサの構成は異なるものである。図１に、本発明の画像濃度センサの構成図を示す。
【００１７】
図１において、本発明の画像濃度センサは、光源であるＬＥＤ１３０および１３１、光源から発した光が記録紙１３３の濃度パッチ１３４に反射した反射光を受光する受光センサ１３２から構成される。本実施形態では、光源であるＬＥＤ１３１（第２の光源）の波長特性は橙色である６００〜６２０ｎｍにピークを持ち、ＬＥＤ１３０（第１の光源）の波長特性は青色である４６０〜４８０ｎｍにピークを持つ。
【００１８】
また、受光センサ１３２の分光感度特性は、可視光のほとんどの部分において感度を持っている。ＬＥＤ１３０とＬＥＤ１３１は、いずれも記録紙に向かって光を射出する。このとき発光するのは、いずれか一方だけであり、どちらを選択するかは検出しようとする現像材としてのトナーの色によって選択的に決定する。受光センサ１３２は、記録紙で反射した反射光を受光して電気信号に変換する。
【００１９】
ここで、検出すべきトナーの色は、イエローＹ（第１の色の現像材）、マゼンタＭ（第２の色の現像材）、シアンＣ（第３の色の現像材）、黒（Ｋ）の４色である。Ｋについては全波長において光を吸収するが、イエロー、マゼンタ、シアンについては図２（ａ）〜（ｃ）に示すような反射スペクトル特性を持っている。例えばイエローのトナーは、４００〜５００ｎｍの波長の光を吸収するが、それ以外の波長の光は反射する。この特性を利用して、吸収する波長の光を射出してやれば、濃度パッチの領域は照射光を吸収するので反射光量は少なくなる。それに対して、下地の領域においては記録紙の下地で照射光を反射するので、その光量を測定することで濃度パッチの検出が行える。さらに、濃度パッチの濃度、すなわち記録紙上のトナー付着量に応じて反射光の光量は変わってくる。従って、反射光の光量レベルを検出すれば、画像濃度を検出することができる。同様に、マゼンタのトナーについては、５００〜６００ｎｍの波長の光を照射して反射光のレベルを検出することで、画像濃度を検出できる。シアンについては、６００〜７００ｎｍの波長の光を照射して反射光のレベルを検出することで、画像濃度を検出できる。黒については、全波長について吸収するので、任意の波長の光を用いて画像濃度を検出することができる。
【００２０】
図３に、受光センサの分光感度特性の図を示す。図３に示すように、可視光である４００〜８００ｎｍの範囲においてほぼ十分な感度を持っている。ただ、４５０ｎｍ以下の波長については感度が低くなっているため、光源の光量を増やしたり、受光センサ１３２の出力信号を増幅したりするといった対策が必要となる。この領域の感度は、イエロートナーを検出する際に必要となる。
【００２１】
次に、記録紙に光を照射する光源について説明する。光源の波長は、受光センサ１３２の感度が高く、かつトナーによる光の吸収が行われる波長が望ましい。そうすることによって、受光センサ１３２で検出する際に、センサ出力のダイナミックレンジが広く取れ、結果として濃度検出精度が高くなる。ここで用いた受光センサ１３２の分光感度特性は、図３に示すように４００〜５００ｎｍで急激に低下している。この領域はイエロートナーによる光の吸収がある領域であり、通常イエローの濃度検出を行う際にはこの領域の波長の光を光源として用いる。
【００２２】
受光センサ１３２の出力信号は、光源から記録紙に照射された光が記録紙上の濃度パッチで反射した光量によって変わる。濃度パッチの濃度が低ければ、照射される光に対する吸収成分が小さくなり、結果として反射光量は大きくなるので、センサ出力としては大きくなる。逆に、濃度パッチの濃度が高ければ、吸収成分が大きくなるので反射光量は小さくなり、センサ出力は小さくなる。図４に、画像濃度とセンサ出力の特性図を示す。図４に示すように、画像濃度とそれを可視光センサで検出したときのセンサ出力は対数特性を持っている。従って、十分なダイナミックレンジの取れる領域でセンサ出力が変化すれば、一意的に記録紙上の画像濃度が検出できることになる。
【００２３】
さらに、マゼンタおよびシアンについても、それぞれの補色である緑および赤を光源として用いることで、濃度検出の精度は高くなる。しかし、マゼンタによる光の吸収が行われる５００〜６００ｎｍの領域およびシアンによる光の吸収が行われる６００〜７００ｎｍの領域においては、受光センサ１３２の感度が十分に高い。よって、緑と赤の中間の波長である橙色の光源を用いても、その発光波長特性の裾野の部分が、マゼンタおよびシアンの光の吸収が行われる領域にかかっているので、検出すべき濃度パッチの濃度に応じて反射光量が変わり、十分な精度で濃度検出が行える。図５に、光源の明るさと発光波長特性を示す。
【００２４】
以上より、受光センサ１３２の感度が比較的低い波長領域においては、その領域で十分な光量が得られる青光源をＬＥＤ１３０として用い、比較的感度が高い波長領域においては、最適な光源の波長の中間波長を持った橙光源をＬＥＤ１３１として用いる。記録紙に画像形成されたイエローの濃度パッチの濃度を検出するときには青光源であるＬＥＤ１３０を発光させ、マゼンタおよびシアンの濃度パッチの濃度を検出するときには、橙光源であるＬＥＤ１３１を発光させる。
【００２５】
ここで、排紙ローラ１１０は、画像が加熱定着され画像濃度センサ１０９で光源から可視光を照射して濃度検出された記録紙を排紙トレイ１２２に排出する。定着ローラ１０８から排紙トレイ１２２までの距離は、プリント速度を速めるためにもできる限り短い方が望ましい。そのため、画像濃度センサ１０９は機外に近い部分に設置される。しかし、画像濃度センサ１０９は可視光を検出することによって画像濃度を検出しているので、外部からの光を受光してしまうとその精度が著しく低下する。それを防ぐために、遮光板１２３を、画像濃度センサ１０９と排紙トレイ１２２への排出口の間に設け、不要な外部光の影響を除去している。
【００２６】
なお、本実施形態では光源としてＬＥＤ１３０に青色ＬＥＤを用い、ＬＥＤ１３１に橙色ＬＥＤを用いたが、同じ波長の光を射出し受光センサ１３２に十分な光量が得られるものであれば他の光源であっても良い。また、各色トナーの光吸収領域で十分な光量を発することができれば、発光波長がずれても受光センサ１３２の分解能に比べて十分なダイナミックレンジの反射光量が得られるので、本実施形態と同様の効果が得られる。さらに、受光センサ１３２の分光特性が４５０ｎｍの波長領域まで十分な感度が得られるものであれば、白色光源のように射出する光の波長が広範囲にわたる光源を単一で用いても良い。
【００２７】
また、図８の構成図では、画像濃度センサが外部光を受光しないように遮光板１２３を備えているが、外部光が入らない位置に画像濃度センサ１０９を設置して遮光板１２３をなくす構成にしても、その効果は同じである。
【００２８】
以上により、記録紙上の濃度パッチを検出して、カラー画像形成装置が形成しようとする濃度と実際に検出した濃度を比較する。２つの値を比較して、電子写真プロセスにおける露光エネルギーや帯電バイアス、現像バイアス等のパラメータを適時補正する。これによって、記録紙に形成した画像が常に所定の品質を保つように、制御することができる。
【００２９】
ここまでで本発明のカラー画像形成装置において、記録紙上に濃度検出用の濃度パッチを形成し、それを可視光センサを用いて検出する動作について説明してきたが、次にカラー画像形成装置の色重ね制御について説明する。本発明のカラー画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の４色の現像器を一列に並べたいわゆるタンデム方式を取っている。このような、タンデム方式のカラー画像形成装置においては、各色の画像形成位置が異なるため、機械的な精度により位置ずれが生じる。画像形成時の位置ずれは、画像の上では色ずれとなって現れるため、カラー画像の場合には画質を劣化させる要因となる。
【００３０】
通常は、位置ずれ検出用のレジストパッチを濃度検出時と同じように画像形成し、それをレジストセンサで読み取り、位置ずれを検出することで色重ね制御を行っていた。本発明のカラー画像形成装置は、先に説明した画像濃度センサを用いてレジストパッチを読み取り、位置ずれを検出できる。図６に、記録紙上に形成するレジストパッチの図を示す。位置ずれを検出するときには、まず基準画像信号発生部１１７がレジストパッチ生成用の画像データを生成する。画像形成が行われると、図６に示すように記録紙１４０の左右端近傍にレジストパッチ１４１が形成される。このレジストパッチ１４１が形成された位置に設置された画像濃度センサが読み取り、そのセンサ出力によって位置検出を行う。
【００３１】
レジストパッチ１４１は、あらかじめ所定の位置に形成されるようにタイミングを合わせて基準画像信号発生部１１７が画像データを出力する。出力された画像データは、感光体上に静電潜像として形成され、現像器で可視像とされ、記録紙上に転写される。その際に、機械的な精度によってあらかじめ想定した位置とは異なる位置に画像形成される。記録紙１４０上に形成された各色のレジストパッチ１４１の位置を検出することで、あらかじめ想定した位置との差分値が各色毎に算出される。その差分値に応じて、各色の画像データ生成のタイミングを制御することで、記録紙上に画像形成される際の色ずれが補正され、常に高画質なカラー画像を形成することができる。
【００３２】
次に、画像濃度センサを用いてレジストパッチ１４１を読み取るときの動作について説明する。図６に示すように、記録紙１４０上に形成されたレジストパッチ１４１を、固定された画像濃度センサで読み取ったときのセンサ出力の様子を図７に示す。図７に示すように、長方形のレジストパッチ１４１を読み取る場合、レジストパッチ１４１から十分に離れた所では、記録紙の下地濃度に応じたレベルの出力となる。そして、受光センサ１３２の受光領域にレジストパッチ１４１が入ってくると、トナーの色成分が光源から射出された光を吸収し、反射光の光量としては小さくなる。そして、受光センサ１３２がレジストパッチの中心に来たとき、受光センサ１３２の受光領域に対するレジストパッチ１４１の占める割合が最大になる。その結果、光源からの光の吸収が最大限に行われることになり、受光センサ１３２の出力レベルは最低になる。その後は、レジストパッチ１４１が通り過ぎていくので、光の吸収量が小さくなり受光センサ１３２の出力は大きくなり、十分に離れたところで最初の記録紙の下地レベルに戻る。
【００３３】
このように、受光センサ１３２のセンサ出力のピーク位置と、レジストパッチ１４１の中心位置は高精度に一致する。すなわち、センサ出力のピーク位置が精度良く検出できれば、レジストパッチ１４１の位置が正確に分かることになる。ここで、受光センサ１３２の出力を精度良く検出するためには、ＣＰＵ１１１Ｃが短い周期でサンプリングする必要がある。この短い周期とは、記録紙の搬送速度である電子写真プロセスにおけるプロセス速度でプリンタの解像度分移動する時間よりも少なくとも短い周期である。
【００３４】
プロセス速度１００ｍｍ／秒、解像度６００ｄｐｉのプリンタにおいては、１００（ｍｍ／ｓｅｃ）／２５．４（ｍｍ／ｉｎｃｈ）×６００（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）≒２３６２（ｄｏｔ／ｓｅｃ）となり、少なくとも２．３６ｋＨｚ以上のサンプリング周期が必要となる。画像形成するときのライン周期とセンサ出力のサンプリング周期が同じであれば、受光センサ１３２の出力のピーク位置が検出でき、あらかじめ画像形成するときの目標位置と比較し、目標位置と実際の画像形成位置の差分が算出できる。この差分値を基に、画像形成のタイミングを制御し、実際の画像形成位置と目標値を一致させることで、位置ずれを除去することができる。
【００３５】
ここで、位置ずれについても各色の位置を検出する必要があり、検出しようとする色に応じて発光する光源をＬＥＤ１３０またはＬＥＤ１３１から選択するが、選択する光源の色については濃度検出時と同じである。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検出すべき色数よりも少ない光源を選択的に発光させて濃度検出を行うことで、発光光源および受光センサの数を減らすことができ、低コストに濃度検出を行うことができる。
【００３７】
さらに、例えば、濃度検出と同様にカラー画像形成装置に不可欠な位置ずれ検出センサと、前述の画像濃度センサを共用することにより、必要な精度を保った上で、より低コストなカラー画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像濃度センサの構成図
【図２】（ａ）イエロー濃度パッチの反射スペクトルの特性図
（ｂ）マゼンタ濃度パッチの反射スペクトルの特性図
（ｃ）シアン濃度パッチの反射スペクトルの特性図
【図３】本発明の受光センサの分光感度特性を示す図
【図４】画像濃度とセンサ出力の特性図
【図５】光源の明るさと発光波長特性を示す図
【図６】記録紙上に形成するレジストパッチの図
【図７】画像濃度センサで読み取ったときのセンサ出力の様子を示す図
【図８】カラー画像形成装置の概略構成図
【図９】カラー画像形成装置における制御部の詳細構成を示す図
【図１０】従来の画像濃度センサの発光ダイオードとフォトダイオードの配置状態を示す図
【符号の説明】
１０４　搬送ベルト
１０５　駆動ローラ
１０８　定着ローラ
１０９　画像濃度センサ
１１０　排紙ローラ
１１７　基準画像信号発生部
１２２　排紙トレイ
１２３　遮光板
１３０，１３１　ＬＥＤ
１３２　受光センサ
１３３　記録紙
１３４　濃度パッチ
１４０　記録紙
１４１　レジストパッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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