(57)【要約】【課題】画像調整制御（色ずれ補正、濃度補正、Ａ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御）を行うカラー画像形成装置において、常に安定したカラーバランスで印字動作を行うこと。【解決手段】画像の色を変動させる要因となる画像調整制御を行うカラー画像形成装置において、画像調整制御を行った後に濃度−階調特性制御を実行し、次に濃度−階調特性制御を実行する直前まで画像調整制御を行わないようにする。【選択図】　　　　　図１
2004069948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材上に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって転写材上に形成された色度パッチの色を検知する検知手段と、
前記転写材上に形成する色度パッチの色を変動させる要因となる画像調整を行う画像調整実行手段と、
前記画像調整実行手段によって画像調整を行った後に前記検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記検知手段によって検知される色度パッチを転写材上に形成する直前まで前記画像調整手段による画像調整を行わないように制御する制御手段と、
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】
前記制御手段は、前記画像調整実行手段による画像調整と前記画像形成手段による色度パッチの形成と前記検知手段による色度パッチの色検出とを連続して実行させるように制御する制御手段と、を有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】
前記画像調整実行手段を複数有する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記複数の画像調整実行手段による画像調整を全て行った後に前記検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記検知手段によって検知される色度パッチを転写材上に形成する直前まで前記画像調整手段による画像調整を行わないように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
転写材上に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって転写材上に形成された色度パッチの色を検知する検知手段と、
色ずれ量を測定する色ずれ量測定手段と、
前記色ずれ量測定手段によって測定された色ずれを補正する色ずれ補正手段と、
前記色ずれ補正手段により色ずれ補正を行った後に前記検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記検知手段によって検知される色度パッチを形成する直前まで前記色ずれ補正手段による色ずれ補正を行わないように制御する制御手段と、
を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】
転写材上に画像を形成する画像形成手段と、
転写材上に形成された色度パッチの色を検知する検知手段と、
プロセス条件を変更するプロセス条件変更手段と、
前記プロセス条件変更手段によりプロセス条件を変更した後に前記検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記色度検知手段によって検知される色度パッチを形成する直前まで前記プロセス条件変更手段によるプロセス条件変更を行わないように制御する制御手段と、
を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項６】
像担持体および転写材上に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって転写材上に形成された色度パッチの色を検知する色度検知手段と、
前記画像形成手段によって像担持体上に形成された濃度パッチの濃度を検知する濃度検知手段と、
前記濃度検知手段によって検知された濃度パッチの濃度に基づいて画像濃度を補正する濃度補正手段と、
前記濃度補正手段により濃度補正を行った後に前記色度検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記色度検知手段によって検知される色度パッチを形成する直前まで前記濃度補正手段による濃度補正を行わないように制御する制御手段と、
を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項７】
電子写真方式のカラー画像形成装置において、
前記濃度補正手段は現像バイアスの電圧値を変更することによって画像濃度を補正する濃度補正手段と、
を有することを特徴とする請求項６に記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
像担持体上に潜像形成手段によって潜像を形成し、前記潜像を現像手段によって現像することによりトナー像を形成し、前記トナー像を転写手段によって転写材上に多重転写し、前記トナー像を転写された転写材を定着手段によって定着してカラー画像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置において、
前記定着手段によって転写材上に定着された色度パッチの色を検知する色度検知手段と、
前記転写手段は、定電流制御する電流制御手段と、前記電流制御手段による定電流制御時の出力電圧値を検出する出力電圧検知手段と、前記出力電圧検知手段によって検知された電圧値に基づいて転写バイアス電圧値を補正する転写バイアス補正手段と、を有する転写手段と、
前記転写バイアス補正手段により補正された転写バイアス電圧値を使って前記色度検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記色度検知手段によって検知される色度パッチを形成する直前まで前記転写バイアス補正手段による転写バイアス電圧値補正を行わないように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする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、カラー複写機等のカラー画像形成装置に関し、特に転写材上の色度パッチの色を検知するセンサ（以下カラーセンサという）を有し、また画像の色を変動させる要因となる各種画像形成条件の変更を行う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、カラー複写機等の電子写真方式やインクジェット方式等を採用した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、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。
【０００４】
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、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している。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し、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。
【０００５】
しかし、前記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、その後に行われる転写材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。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濃度制御では対応できない。
【０００６】
そこで転写材上にブラック（Ｋ）によるグレーパッチとシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を混色したプロセスグレーパッチを形成し、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を検知するセンサ（以下カラーセンサという）を設置したカラー画像形成装置が考えられる。
【０００７】
このカラー画像形成装置では、検知した結果を画像形成部の露光量やプロセス条件、画像処理部のＲＧＢ信号をカラー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やＲＧＢ信号をＣＭＹＫ信号へ変換する色分解テーブル、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又は色度制御を行うことができる。（以下、この制御を濃度−階調調整制御と呼ぶ。）カラー画像形成装置の出力画像を外部の画像読取装置又は色度計・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、本方式はプリンタ内で制御が完結する点で優れている。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）等の発光スペクトルが異なる３種以上の光源を用いるか、又は発光素子は白色（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種以上のフィルタを形成したもので構成する。このことによりＲＧＢ出力等の異なる３種以上の出力が得られる。
【０００８】
インクジェット方式のプリンタにおいても、インク吐出量の経時変化や環境差、インクカートリッジの個体差によりカラーバランスが変化し、濃度‐階調特性を一定に保てない。そこで、プリンタの出力部付近にカラーセンサを設置し、転写材上のパッチの濃度又は色度を検知し、濃度又は色度制御を行うことが考えられている。
【０００９】
また、カラー画像形成装置においては、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動に対して安定した出力画像を得るため、各種の画像形成条件の調整が行われる。例えば、各色のトナーによって形成される画像を重ね合わせた時に生ずる色ずれの補正や、また特に電子写真方式の画像形成装置であれば諸条件によって変動する画像濃度を補正するための現像バイアスの補正や、画像の濃度に影響する転写バイアス電圧値の調整などが行われている。
【００１０】
【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、この画像調整制御を実行することによって転写材上の画像の色度が変化するにもかかわらず、濃度−階調特性制御と画像調整制御の実行が非同期に行われていたために、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度と実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度とが一致しない場合があるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上に述べたようなカラー画像形成装置の問題点を解決して、画像調整制御を行うカラー画像形成装置において、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度と実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度とを一致させて、常に安定したカラーバランスで印字動作を行うことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するため、本発明のカラー画像形成装置は以下のような構成からなる。
【００１３】
即ち、本発明の請求項１によるカラー画像形成装置は、転写材上に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって転写材上に形成された色度パッチの色を検知する検知手段と、前記転写材上に形成する色度パッチの色を変動させる要因となる画像調整を行う画像調整実行手段と、前記画像調整実行手段によって画像調整を行った後に前記検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記検知手段によって検知される色度パッチを転写材上に形成する直前まで前記画像調整手段による画像調整を行わないように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項２によるカラー画像形成装置は、請求項１によるカラー画像形成装置において、前記制御手段は、前記画像調整実行手段による画像調整と前記画像形成手段による色度パッチの形成と前記検知手段による色度パッチの色検出とを連続して実行させるように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項３によるカラー画像形成装置は、請求項１、２によるカラー画像形成装置において、前記画像調整実行手段を複数有する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記複数の画像調整実行手段による画像調整を全て行った後に前記検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記検知手段によって検知される色度パッチを転写材上に形成する直前まで前記画像調整手段による画像調整を行わないように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項４によるカラー画像形成装置は、転写材上に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって転写材上に形成された色度パッチの色を検知する検知手段と、色ずれ量を測定する色ずれ量測定手段と、前記色ずれ量測定手段によって測定された色ずれを補正する色ずれ補正手段と、前記色ずれ補正手段により色ずれ補正を行った後に前記検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記検知手段によって検知される色度パッチを形成する直前まで前記色ずれ補正手段による色ずれ補正を行わないように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項５によるカラー画像形成装置は、転写材上に画像を形成する画像形成手段と、転写材上に形成された色度パッチの色を検知する検知手段と、プロセス条件を変更するプロセス条件変更手段と、前記プロセス条件変更手段によりプロセス条件を変更した後に前記検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記色度検知手段によって検知される色度パッチを形成する直前まで前記プロセス条件変更手段によるプロセス条件変更を行わないように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項６によるカラー画像形成装置は、像担持体および転写材上に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって転写材上に形成された色度パッチの色を検知する色度検知手段と、前記画像形成手段によって像担持体上に形成された濃度パッチの濃度を検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段によって検知された濃度パッチの濃度に基づいて画像濃度を補正する濃度補正手段と、前記濃度補正手段により濃度補正を行った後に前記色度検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記色度検知手段によって検知される色度パッチを形成する直前まで前記濃度補正手段による濃度補正を行わないように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項７によるカラー画像形成装置は、請求項６によるカラー画像形成装置において、
電子写真方式のカラー画像形成装置であって、
前記濃度補正手段は現像バイアスの電圧値を変更することによって画像濃度を補正する濃度補正手段と、
を有することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項８によるカラー画像形成装置は、像担持体上に潜像形成手段によって潜像を形成し、前記潜像を現像手段によって現像することによりトナー像を形成し、前記トナー像を転写手段によって転写材上に多重転写し、前記トナー像を転写された転写材を定着手段によって定着してカラー画像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置であって、前記定着手段によって転写材上に定着された色度パッチの色を検知する色度検知手段と、前記転写手段は、定電流制御する電流制御手段と、前記電流制御手段による定電流制御時の出力電圧値を検出する出力電圧検知手段と、前記出力電圧検知手段によって検知された電圧値に基づいて転写バイアス電圧値を補正する転写バイアス補正手段と、を有する転写手段と、前記転写バイアス補正手段により補正された転写バイアス電圧値を使って前記色度検知手段によって検知される色度パッチを前記画像形成手段によって画像形成し、次に前記色度検知手段によって検知される色度パッチを形成する直前まで前記転写バイアス補正手段による転写バイアス電圧値補正を行わないように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００２１】
（作　用）
以上の構成により本発明によれば、画像調整制御を行うカラー画像形成装置において、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度と実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度とを一致させて、常に安定したカラーバランスで印字動作を行うことが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
本発明の第１の実施例を以下に示す。本実施例の説明では、色ずれ補正手段により色ずれ補正を行った後に色度パッチを画像形成して濃度−階調特性制御を行い、次に濃度−階調特性制御を実行する直前まで色ずれ補正を行わないように制御することにより、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度と実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度とを一致させることができるカラー画像形成装置について説明する。
【００２３】
第１図は本実施例を説明するカラー画像形成装置の構成図である。第１図において、１は給紙カセット、２は転写材、３はＭＰトレイ、４は濃度検知センサ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは感光体ドラム、６はレジ検センサ、７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは帯電器、７ＹＳ、７ＭＳ、７ＣＳ、７ＫＳは帯電スリーブ、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは現像器、８ＹＳ、８ＭＳ、８ＣＳ、８ＫＳは現像スリーブ、９ａ、９ｂは２次転写ローラ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋはスキャナ部、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋはトナーカートリッジ、１２は中間転写ベルト、１３は定着部、１４は定着ローラ、１５は加圧ローラ、１６、１７はヒータ、１８は中間転写ベルト駆動ローラ、１９はレジ前センサ、２０は定着部排紙センサ、２１はクリーナ部、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは現像カートリッジ、２３、２４、２５、２６は給紙センサ、２７は定着部前センサ、２８は排紙センサ、２９はカラーセンサ、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは転写ローラである。
【００２４】
上記感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ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５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋへの露光光はスキャナ部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋから送られ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面に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。
【００２５】
一次帯電手段として、各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）の感光体を帯電させための４個の注入帯電器７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを備える構成で、各注入帯電器にはスリーブ７ＹＳ、７ＭＳ、７ＣＳ、７ＫＳが備えられている。
【００２６】
現像手段として、上記静電潜像を可視化するために、各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８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋとを備える構成で、各現像器には、スリーブ８ＹＳ、８ＭＳ、８ＣＳ、８ＫＳ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。
【００２７】
中間転写体１２は、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ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５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの回転に伴って回転し、可視画像の転写を受ける。また、中間転写体１２は画像形成時に後述する２次転写ローラ９ａが接触して転写材２を狭持搬送することにより転写材２に中間転写体１２上のカラー可視画像を同時に重畳転写する。
【００２８】
２次転写ローラ９ａは、中間転写体１２上にカラー可視画像を重畳転写している間は、中間転写体に当接しているが、印字処理終了時は、９ｂの位置に離間する。
【００２９】
定着部１３は、転写材２を搬送させながら、転写されたカラー可視画像を定着させるものであり、図１に示すように転写材２を加熱する定着ローラ１４と転写材２を定着ローラ１４に圧接させるための加圧ローラ１５とを備えている。定着ローラ１４と加圧ローラ１５は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ１６、１７が内臓されている。すなわち、カラー可視画像を保持した転写材２は定着ローラ１４と加圧ローラ１５により搬送されるとともに、熱および圧力を加えることによりトナーが表面に定着される。
【００３０】
可視画像定着後の転写材２は、その後排出ローラによって排紙部に排出して画像形成動作を終了する。
【００３１】
クリーニング手段２１は、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ及び中間転写体１２上に残ったトナーをクリーニングするものであり、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に形成されたトナーによる可視画像を中間転写体１２に転写した後の廃トナーあるいは中間転写体１２上に形成された４色のカラー可視画像を転写材２に転写した後の廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。
【００３２】
カラーセンサ２９は、図１のカラー画像形成装置において転写材搬送路の定着部１３より下流に転写材２の画像形成面へ向けて配置されており、転写材２上に形成された定着後の混色パッチの色のＲＧＢ出力値を検知する。カラー画像形成装置内部に配置することにより、定着後の画像を排紙部に排紙する前に、自動的に検知することが可能となる。
【００３３】
図２は本実施例のカラー画像形成装置の信号処理の流れを表す図である。図２において、２０１はホスト、２０２はコントローラ、２０３はエンジン、２０４は色変換処理部、２０５はγ補正部、２０６はレーザ駆動部、２０７はコントローラ２０２からエンジン２０３への画像データ信号、２０８はエンジン２０３からコントローラ２０２への水平同期信号、２０９はエンジン２０３からコントローラ２０２への垂直同期信号、２１０はコントローラ２０２からエンジン２０３へのシリアルコマンド送信信号、２１１はエンジン２０３からコントローラ２０２へのシリアルステータス信号、２１２はホストの主制御部（ＣＰＵ）、２１３はコントローラ２０２の主制御部（ＣＰＵ）、２１４はエンジン２０３の主制御部（ＣＰＵ）である。
【００３４】
ホスト２０１、コントローラ２０２、エンジン２０３の機器には、各機器内の各ブロックを制御するための独立した主制御部（ＣＰＵ）即ち、ホスト２０１にはＣＰＵ２１２、コントローラ２０２にはＣＰＵ２１３、エンジン２０３にはＣＰＵ２１４が存在し、各ＣＰＵが各機器内の動作をタイミング、および各機器間の通信を制御している。一般に本実施の形態に用いるレーザビームプリンタの様な画像処理装置は、一般にコントローラ部とエンジン部が別体で構成されることが多い。そのため通常、各機器が個別に制御されることが多い。そのため通常、各機器が個別に制御されるように各機器間で閉じた構成になっている。
【００３５】
ホスト２０１からはＲＧＢの画像信号がパラレルに送出され、コントローラ２０２へ入力され、入力されたＲＧＢ信号には色変換処理部２０４でマスキング、ＵＣＲの処理が施され、色補正、下色除去が行われ、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の画像信号へと変換される。そしてγ補正部２０５によって出力濃度曲線が線形となるように補正をかけられ、その後Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの画像信号はエンジン２０３へ入力される。
【００３６】
以下では、本実施例のカラー画像形成装置における濃度−階調特性制御の処理を説明する。まず、環境やそれまでに印字した枚数などの条件により濃度−階調特性制御が必要であるとエンジン２０３が判断すると、エンジン２０３はコントローラに対して濃度−階調特性制御が必要であることをコントローラ２０２へシリアルステータス信号２１１を通じて伝える。コントローラ２０２はエンジン２０３が濃度−階調特性制御が必要であると判断していることが伝えられると、濃度−階調特性制御の実行コマンドをシリアルコマンド信号２１０を通じて発行する。エンジン２０３は濃度−階調特性制御の実行コマンドを受けると、垂直同期信号を垂直同期信号線２０９を通じて出力し、水平同期信号線２０８を通じて水平同期信号を定期的に出力する。コントローラ２０２は垂直同期信号を受けると、水平同期信号線２０８によってエンジン２０３から伝えられる水平同期信号に同期して図４に示すような画像データを画像データ信号線２０７を通じて出力する。
【００３７】
図４に転写材２上に形成する定着後の濃度‐階調特性制御用パッチパターンの一例を示す。濃度‐階調特性制御用パッチパターン３０５は、ブラック（Ｋ）によるグレー階調パッチ４０１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４０２で構成されており、４０１ａと４０２ａ、４０１ｂと４０２ｂ、４０１ｃと４０２ｃといったように、標準のカラー画像形成装置において色度が近いＫによるグレー階調パッチ４０１とＣＭＹプロセスグレー階調パッチ４０２が対をなして並んでいる。
【００３８】
エンジン２０３は転写材２上に図４に示すような濃度−階調特性制御用パッチパターンを画像形成し、このパッチのＲＧＢ出力値を、カラーセンサ２９で検知する。
【００３９】
図３にカラーセンサ２９の構成の一例を示す。カラーセンサ２９は、白色ＬＥＤ３０３とＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ３０４ａにより構成される。白色ＬＥＤ３０３を定着後のパッチが形成された転写材２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３０４ａにより検知する。ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ３０４ａの受光部は、３０４ｂのようにＲＧＢが独立した画素となっている。
【００４０】
次に、コントローラ２０２は各パッチのＲＧＢ出力値をエンジン２０３からコントローラ２０２へ伝えるようにシリアルコマンドをシリアルコマンド信号線２１０を通じて発行する。エンジン２０３はコントローラ２０２より各パッチのＲＧＢ出力値をコントローラ２０２へ伝えるコマンドを受信すると、シリアルステータス信号線２１１を通じて各パッチのＲＧＢ出力値をコントローラ２０２に伝える。
【００４１】
そして、コントローラ２０２はＫによるグレー階調パッチ４０１とＣＭＹプロセスグレー階調パッチ４０２のＲＧＢ出力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、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し、コントローラ２０２のγ補正部２０５の濃度‐階調特性を補正する。このようにして、濃度−階調特性制御が実行される。
【００４２】
次に、本実施例のカラー画像形成装置における色ずれ補正制御の処理を説明する。まず、環境やそれまでに印字した枚数などの条件により色ずれ補正制御が必要であるとエンジン２０３が判断すると、エンジン２０３はコントローラに対して色ずれ補正制御が必要であることをコントローラ２０２へシリアルステータス信号２１１を通じて伝える。コントローラ２０２はエンジン２０３が色ずれ補正制御が必要であると判断していることが伝えられると、色ずれ補正制御の実行コマンドをシリアルコマンド信号２１０を通じて発行する。エンジン２０３は色ずれ補正制御の実行コマンドを受けると、垂直同期信号を垂直同期信号線２０９を通じて出力し、水平同期信号線２０８を通じて水平同期信号を定期的に出力する。コントローラ２０２は垂直同期信号を受けると、水平同期信号線２０８によってエンジン２０３から伝えられる水平同期信号に同期して図５に示すような画像データを画像データ信号線２０７を通じて出力する。
【００４３】
図５に色ずれ検出パターンの一例を示す。６ａ、６ｂは中間転写体１２に対向して左右の両端の位置に取り付けられるレジ検センサである。６０９と６１０は用紙搬送方向の色ずれ量を検出するためのパターン、６１１と６１２は用紙搬送方向と直交する主走査方向の色ずれ量を検出するためのパターンでこの例では４５度の傾きでａ〜ｄは各々ブラック（以下Ｂｋ）、イエロー（以下Ｙ）、マゼンタ（以下Ｍ）、シアン（以下Ｃ）を示す。ｔｓｆ１〜４、ｔｍｆ１〜４、ｔｓｒ１〜４、ｔｍｒ１〜４、は各パターンの検出タイミングを、矢印は中間転写体１２の移動方向を示す。中間転写体１２の移動速度をｖｍｍ／ｓ、Ｂｋを基準色とし、用紙搬送方向用パターンの各色とＢｋパターン間の理論距離をｄｓＹｍｍ、ｄｓＭｍｍ、ｄｓＣｍｍ、各色の用紙搬送方向用パターンと主走査方向用パタ―ン間の実測距離を、左右各々、ｄｍｆＢｋｍｍ、ｄｍｆＹｍｍ、ｄｍｆＭｍｍ、ｄｍｆＣｍｍ、ｄｍｒＢｋｍｍ、ｄｍｒＹｍｍ、ｄｍｒＭｍｍ、ｄｍｒＣｍｍとする。Ｂｋを基準色とし、搬送方向に関して、各色の位置ずれ量δｅｓは、
δｅｓＹ＝ｖ＊｛（ｔｓｆ２−ｔｓｆ１）＋（ｔｓｒ２−ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＹ［式１］
δｅｓＭ＝ｖ＊｛（ｔｓｆ３−ｔｓｆ１）＋（ｔｓｒ３−ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＭ［式２］
δｅｓＣ＝ｖ＊｛（ｔｓｆ４−ｔｓｆ１）＋（ｔｓｒ４−ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＣ［式３］
となる。主走査方向に関して、左右各々の各色の位置ずれ量δｅｍｆ、δｅｍｒは、
ｄｍｆＢｋ＝ｖ＊（ｔｍｆ１−ｔｓｆ１）　　［式４］
ｄｍｆＹ　＝ｖ＊（ｔｍｆ２−ｔｓｆ２）　　［式５］
ｄｍｆＭ　＝ｖ＊（ｔｍｆ３−ｔｓｆ３）　　［式６］
ｄｍｆＣ　＝ｖ＊（ｔｍｆ４−ｔｓｆ４）　　［式７］
と
ｄｍｒＢｋ＝ｖ＊（ｔｍｒ１−ｔｓｒ１）　　［式８］
ｄｍｒＹ　＝ｖ＊（ｔｍｒ２−ｔｓｒ２）　　［式９］
ｄｍｒＭ　＝ｖ＊（ｔｍｒ３−ｔｓｒ３）　　［式１０］
ｄｍｒＣ　＝ｖ＊（ｔｍｒ４−ｔｓｒ４）　　［式１１］
から、
δｅｍｆＹ＝ｄｍｆＹ−ｄｍｆＢｋ　［式１１］
δｅｍｆＭ＝ｄｍｆＭ−ｄｍｆＢｋ　［式１２］
δｅｍｆＣ＝ｄｍｆＣ−ｄｍｆＢｋ　［式１３］
と
δｅｍｒＹ＝ｄｍｒＹ−ｄｍｒＢｋ　［式１４］
δｅｍｒＭ＝ｄｍｒＭ−ｄｍｒＢｋ　［式１５］
δｅｍｒＣ＝ｄｍｒＣ−ｄｍｒＢｋ　［式１６］
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来、δｅｍｆから書出し位置を、δｅｍｒ−δｅｍｆから主走査幅を補正することができる。
【００４４】
エンジン２０３は中間転写体１２上に図５に示すような色ずれ検出パターンを画像形成し、これらのパターンをレジ検センサ６で検知する。そして、各パターンをレジ検センサ６ａ、６ｂで検知したタイミングから、上述の式によって各色の色ずれ量（副走査方向の書出し位置、傾き、主走査方向の書出し位置、幅など）を算出する。
【００４５】
次に、コントローラ２０２は各色毎の色ずれ量をエンジン２０３に伝えるようにシリアルコマンドをシリアルコマンド信号線２１０を通じて発行する。エンジン２０３はコントローラ２０２より各色毎の色ずれ量をコントローラ２０２に伝えるコマンドを受信すると、シリアルステータス信号線２１１を通じて各色毎の色ずれ量をコントローラ２０２に伝える。　コントローラ２０２はエンジン２０３から受信した各色毎の色ずれ量に従って画像データ出力タイミングを補正する。このようにして、色ずれ補正制御が実行される。
【００４６】
ここで、本実施例のカラー画像形成装置では、エンジン２０３は色ずれ補正制御が必要と判断した場合はまず色ずれ補正制御を実行し、その後すぐに濃度−階調特性制御を実行する。これにより、色ずれ補正制御を実行することによってイエロー、マゼンタ、シアンの画像を重ね合わせた多次色の画像の色が変化しても、すぐに濃度−階調特性制御を実行するので、通常プリント時に印字される画像の色と濃度−階調特性を実行した時の色とを一致させて、常に正しい濃度−階調特性でプリントを行うことができる。また、色ずれ補正制御に連続して、画像形成装置を一時停止させずに濃度−階調特性制御を実行させると、これらの実行にかかる時間を短縮して、ユーザビリティを向上させることができる。
【００４７】
以上説明したように、本発明の実施例によるカラー画像形成装置によれば、色ずれ補正手段により色ずれ補正を行った後に色度パッチを画像形成して濃度−階調特性制御を行い、次に濃度−階調特性制御を実行する直前まで色ずれ補正を行わないので、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度と実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度とを一致させて、常に安定したカラーバランスで印字動作を行うことができる。
【００４８】
（第２の実施例）
本発明の第２の実施例を以下に示す。本実施例の説明では、濃度検知−現像バイアス補正手段により現像バイアスの補正を行った後に色度パッチを画像形成して濃度−階調特性制御を行い、次に濃度−階調特性制御を実行する直前まで濃度検知−現像バイアス補正を行わないように制御することにより、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度と実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度とを一致させることができるカラー画像形成装置について説明する。
【００４９】
本実施例では第１の実施例と同様の説明は省略する。
【００５０】
次に、本実施例のカラー画像形成装置における濃度検知−現像バイアス補正制御の処理を説明する。まず、環境やそれまでに印字した枚数などの条件により濃度検知−現像バイアス補正制御が必要であるとエンジン２０３が判断すると、エンジン２０３はコントローラに対して濃度検知−現像バイアス補正制御が必要であることをコントローラ２０２へシリアルステータス信号２１１を通じて伝える。コントローラ２０２はエンジン２０３が濃度検知−現像バイアス補正制御が必要であると判断していることが伝えられると、濃度検知−現像バイアス補正制御の実行コマンドをシリアルコマンド信号２１０を通じて発行する。エンジン２０３は濃度検知−現像バイアス補正制御の実行コマンドを受けると、垂直同期信号を垂直同期信号線２０９を通じて出力し、水平同期信号線２０８を通じて水平同期信号を定期的に出力する。コントローラ２０２は垂直同期信号を受けると、水平同期信号線２０８によってエンジン２０３から伝えられる水平同期信号に同期して図６に示すような画像データを画像データ信号線２０７を通じて出力する。
【００５１】
図６に濃度制御用画像パターンの一例を示す。図６において、７０１Ｙ、７０２Ｙ、７０３Ｙ、７０４Ｙはそれぞれ画像パターンが同一で現像バイアスを変更することで濃度差をつけたイエロートナーのパッチ画像である。７０１Ｍ、７０２Ｍ、７０３Ｍ、７０４Ｍ、７０１Ｃ、７０２Ｃ、７０３Ｃ、７０４Ｃ、７０１Ｋ、７０２Ｋ、７０３Ｋ、７０４Ｋも、同様にそれぞれ画像パターンが同一で現像バイアスを変更することで濃度差をつけたマゼンタ、シアン、ブラックのパッチ画像である。
【００５２】
図７に濃度検知センサ４の構成を表す図を示す。図７において、８０１は照射部、８０２は受光部である。エンジン２０３はコントローラより入力した図６のような濃度制御用画像パターン７０５を中間転写体１２上に形成する。そして、それぞれのパッチ画像が濃度検知センサ４を通過するタイミングにおいて濃度検知センサ４の照射部８０１から赤外光を照射し、その反射した散乱光を受光部８０２で測定し、エンジン制御ＣＰＵ２１４に取り込む。エンジン制御ＣＰＵ２１４は図８に示すように現像バイアスとパッチ画像の濃度を関連付け、最適現像バイアスを算出する。例えば、７０１Ｙを現像バイアスＶａ、７０２Ｙを現像バイアスＶｂ、７０３Ｙを現像バイアスＶｃ、７０４を現像バイアスＶｄで画像形成し、それぞれのパッチ画像を濃度検知センサ４で検知した濃度が９０１、９０２、９０３、９０４のように得られたとすると、目標濃度を挟んでいるパッチ画像の現像バイアスＶｂ、Ｖｃおよび検出した濃度の比から目標濃度に対応する最適現像バイアスＶが算出できる。
【００５３】
同様の計算を各色について行い、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれの最適現像バイアスを選択する。このようにして、濃度検知−現像バイアス補正制御が実行される。
【００５４】
ここで、本実施例のカラー画像形成装置では、エンジン２０３は濃度検知−現像バイアス補正制御が必要と判断した場合はまず濃度検知−現像バイアス補正制御を実行し、その後すぐに濃度−階調特性制御を実行する。これにより、濃度検知−現像バイアス補正制御を実行することによってイエロー、マゼンタ、シアンの画像を重ね合わせた多次色の画像の色やブラックの画像の濃度が変化しても、すぐに濃度−階調特性制御を実行するので、通常プリント時に印字される画像の色と濃度−階調特性を実行した時の色とを一致させて、常に正しい濃度−階調特性でプリントを行うことができる。また、濃度検知−現像バイアス補正制御に連続して、画像形成装置を一時停止させずに濃度−階調特性制御を実行させると、これらの実行にかかる時間を短縮して、ユーザビリティを向上させることができる。また、第１の実施例に説明したような色ずれ補正制御と連続して実行させてもよい。
【００５５】
以上説明したように、本実施例のカラー画像形成装置によれば、濃度検知−現像バイアス補正手段により現像バイアスの補正を行った後に色度パッチを画像形成して濃度−階調特性制御を行い、次に濃度−階調特性制御を実行する直前まで濃度検知−現像バイアス補正を行わないように制御するので、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度と実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度とを一致させて、常に安定したカラーバランスで印字動作を行うことができる。
【００５６】
（第３の実施例）
本発明の第３の実施例を以下に示す。本実施例の説明では、Ａ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス補正手段により転写バイアスの補正を行った後に色度パッチを画像形成して濃度−階調特性制御を行い、次に濃度−階調特性制御を実行する直前までＡ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス補正を行わないように制御することにより、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度と実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度とを一致させることができるカラー画像形成装置について説明する。
【００５７】
本実施例では第１の実施例と同様の説明は省略する。
【００５８】
次に、本実施例のカラー画像形成装置におけるＡ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス補正制御の処理を説明する。まず、環境やそれまでに印字した枚数などの条件により転写バイアス補正制御が必要であるとエンジン２０３が判断すると、エンジン２０３はコントローラに対して転写バイアス補正制御が必要であることをコントローラ２０２へシリアルステータス信号２１１を通じて伝える。コントローラ２０２はエンジン２０３が転写バイアス補正制御が必要であると判断していることが伝えられると、転写バイアス補正制御の実行コマンドをシリアルコマンド信号２１０を通じて発行する。
【００５９】
図９にＡ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス制御のフローチャートを示す。
【００６０】
エンジン２０３は転写バイアス補正制御の実行コマンドを受けると、ステップＳ１００１において、各色現像カートリッジ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋおよび中間転写ベルト駆動ローラ１８を駆動して前回転を開始する。次に、ステップＳ１００２において、この前回転と同時に帯電スリーブ７ＹＳ、７ＭＳ、７ＣＳ、７ＫＳに所定のバイアスが印加され、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ表面が−５００Ｖに帯電され、この帯電された感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが転写部に達した時点で、各色の転写ローラ３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋはトナーと反対極性のバイアス（正極性）で定電流制御される。このときの定電流制御値は、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを正極性に帯電させてメモリを生じさせないような電流（４μＡ）で制御している。次に、ステップＳ１００３において、図示しない高圧電源では、前記定電流制御時に各転写ローラ３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋに発生した電圧を検出してエンジン制御ＣＰＵ２１４に伝える。そして、ステップＳ１００４において、所定の時間だけエンジン制御ＣＰＵ２１４は各転写ローラ３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋに発生した電圧をメモリに記憶し続ける。所定の時間が経過した後、エンジン制御ＣＰＵ２１４はステップＳ１００５において各転写ローラ３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋに発生した電圧の平均値を求める。最後に、ステップＳ１００６において、転写材２の抵抗による電圧分（約２５０Ｖ）のバイアスを足して、プリント時の転写バイアスを決定する。通常のプリント時や濃度−階調特性制御は、以上ようにして決定した転写バイアスを使用してプリント動作を行う。このようにして、Ａ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス補正制御が実行される。
【００６１】
ここで、本実施例のカラー画像形成装置では、エンジン２０３はＡ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス補正制御が必要と判断した場合はまずＡ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス補正制御を実行し、その後すぐに濃度−階調特性制御を実行する。これにより、転写バイアス補正制御を実行することによってイエロー、マゼンタ、シアンの画像を重ね合わせた多次色の画像の色やブラックの画像の濃度が変化しても、すぐに濃度−階調特性制御を実行するので、通常プリント時に印字される画像の色と濃度−階調特性を実行した時の色とを一致させて、常に正しい濃度−階調特性でプリントを行うことができる。また、Ａ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス補正制御に連続して、画像形成装置を一時停止させずに濃度−階調特性制御を実行させると、これらの実行にかかる時間を短縮して、ユーザビリティを向上させることができる。また、第１の実施例に説明したような色ずれ補正制御や、第２の実施例に説明したような濃度検知−現像バイアス補正制御と連続して実行させてもよい。また、第１の実施例に説明したような色ずれ補正制御や、第２の実施例に説明したような濃度検知−現像バイアス補正制御、本実施例のＡ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス補正制御を実行する条件が重なって発生した場合には、先にこれらの画像調整制御を実行し、最後に濃度−階調特性制御を実行することで、それぞれの画像調整制御を実行する度に濃度−階調特性制御を実行する必要がなくなり、制御にかかる時間を短縮できる。
【００６２】
以上説明したように、本実施例のカラー画像形成装置によれば、Ａ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス補正手段により転写バイアスの補正を行った後に色度パッチを画像形成して濃度−階調特性制御を行い、次に濃度−階調特性制御を実行する直前までＡ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス補正を行わないように制御するので、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度と実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度とを一致させて、常に安定したカラーバランスで印字動作を行うことができる。
【００６３】
なお、上述の実施例は本発明の趣旨に基づいて種々変形することが可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像調整制御を行うカラー画像形成装置において、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度が実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度と一致し、常に安定したカラーバランスで印字動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を説明するカラー画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例のカラー画像形成装置の信号処理の流れを表す図である。
【図３】本発明の実施例のカラー画像形成装置のカラーセンサの構成の一例を表す図である。
【図４】本発明の実施例の定着後の濃度−階調特性制御用パッチパターンの一例を表す図である。
【図５】本発明の第１の実施例の色ずれ検出パターンの一例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例の濃度制御用画像パターンの一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例のカラー画像形成装置の濃度検知センサの構成の一例を表す図である。
【図８】本発明の第２の実施例のカラー画像形成装置の最適現像バイアスを求める際のモデル図である。
【図９】本発明の第３の実施例のカラー画像形成装置のＡ．Ｔ．Ｖ．Ｃ制御による転写バイアス制御のフローチャートを表す図である。
【符号の説明】
１‥‥給紙カセット
２‥‥転写材
３‥‥ＭＰトレイ
【図１】
2004069948.tif 000003
【図２】
2004069948.tif 000004
【図３】
2004069948.tif 000005
【図４】
2004069948.tif 000006
【図５】
2004069948.tif 000007
【図６】
2004069948.tif 000008
【図７】
2004069948.tif 000009
【図８】
2004069948.tif 000010
【図９】
2004069948.tif 000011