JP2005321568A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサの取り替え等の手間を省くと共に、紙等の浪費を防止し、画質や色再現性を向上させることができる。
【解決手段】記録媒体に形成された検査用画像の濃度又は色度を検知する検知手段と、検知手段による検知結果を用いて画像の濃度又は色度を補正する補正手段とを備え、検知手段を、記録媒体の搬送方向に対して交差する第１の方向に配置した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カラープリンタやカラー複写機等の画像形成装置における画質及び色再現性を向上させる技術に関する。

近年、カラープリンタやカラー複写機等に代表される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。

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、得られる画像の色が変動する。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色の変動が生じ、カラーバランスを崩す虞れがあるので、色及び色の階調性を安定して再現するための手段を有している。例えば、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色及び色の階調性が得られるように、各色のトナー単色で濃度検知用トナーパッチを中間転写体や感光ドラム等の上に形成し、その未定着単色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やＬＵＴなどの階調補正手段にフィードバックをかけて濃度制御を行うことで、安定した色及び色の階調性を得るように構成している（例えば、特許文献１，２参照）。

ただし、上記濃度センサを用いた濃度制御はパッチ（検査画像）を中間転写体や感光ドラム等の上に形成して検知するもので、その後に行われる転写材への転写及び定着された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、上記濃度センサを用いた濃度制御では対応できない。

また、この濃度制御は単色のパッチしか形成していないので、複数のトナーの混色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。

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とを形成し、トナー定着後にＫによるグレーパッチをリファレンスとしてＣＭＹ混色のプロセスグレーパッチと相対比較することで、プロセスグレーパッチによって無彩色となるＣＭＹの混合比率を出力することができるように、転写材上のパッチの色度及び濃度を検知するセンサ（以下、カラーセンサという）を設けたカラー画像形成装置もある（例えば、特許文献３参照）。

このカラー画像形成装置では、検知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等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。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、本方式は画像形成装置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。このように構成してＲＧＢ出力等の異なる３種以上の出力が得られる。

インクジェット方式のカラー画像形成装置においても、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持できない。そこで、インクジェットヘッドをカラーセンサに付け替えて、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っている画像形成装置もある。
特開平７−０５５７０３号公報 特許３４３０７０２号明細書 特開２００３−０８４５３２号公報

しかし、従来の電子写真方式のカラー画像形成装置においては、１台に１個しかカラーセンサを搭載しておらず、転写材の移動（搬送）方向に対して略直交（交差）する方向（以下、走査方向（第１の方向）とする）に対しては、転写材の中央部等のセンサ位置に依存する検知可能な限られた場所にパッチを形成しなければならなかった。

一方、電子写真方式のカラー画像形成装置においては、走査方向に同じ画像信号のパッチを形成しても、濃度及び色度がばらつくという課題を抱えている。これは、トナーの転写特性が転写材の中央部と端部でわずかではあるものの異なることや、転写材に転写されたトナーを加熱及び加圧して転写材に定着させる定着装置の定着特性が転写材の中央部と端部でわずかではあるものの異なることに起因している。

従って、カラーセンサを搭載した従来のカラー画像形成装置においては、色再現性を向上させることは可能であったものの、同一転写材内における濃度及び色度ムラに対しては、対処することができなかった。

また、転写材の中央部等の限られた場所に形成したパッチしか、濃度又は色度を検知できないため、一枚の転写材に形成できるパッチの数には限りがある。制御に必要なパッチを形成するために一度の制御で複数枚の転写材にパッチを形成するか、パッチ数を減らして一枚の転写材に可能な個数のパッチを形成して制御の精度を落とすことのどちらかを選択しなければならないという課題も抱えている。

インクジェットヘッドをカラーセンサに付け替える方式を採用しているインクジェット方式のカラー画像形成装置では、インクジェットヘッドと同様にして走査方向にカラーセンサが移動するため、上記電子写真方式のカラー画像形成装置が抱える問題はないものの、インクジェットヘッドとカラーセンサをユーザーに取り替えさせるという手間がかかり、使用上の問題を抱えている。

更に、電子写真方式のカラー画像形成装置にも、インクジェット方式のような移動式のカラーセンサを設ければ良いと考えられるものの、本方式は走査方向にカラーセンサを動かす際には、転写材が完全に定着装置から出た状態で転写材を停止させなければならない。しかし、そのためには少なくとも最長の転写材の長さ分はカラーセンサを定着装置から離さなければならず、定着装置から排紙部までの距離が短いカラー画像形成装置には対応できない。

本発明はこのような状況のもと、カラー画像形成装置にユーザーに負荷をかけることなく走査方向の複数の位置において濃度又は色度を検知できるカラーセンサを搭載し、そのカラーセンサを用いて同一転写材内における走査方向の濃度又は色度ムラの状態を検知しそれを低減させることでカラー画像形成装置の画質を向上させ、更に、できるだけ多くのパッチを１枚の転写材に形成し、より多くのパッチを検知することで、カラー画像形成装置の色再現性を向上させることを目的とするものである。

上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、記録媒体に形成された検査用画像の濃度又は色度を検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果を用いて画像の濃度又は色度を補正する補正手段とを備え、前記検知手段を、記録媒体の搬送方向に対して交差する第１の方向に配置した。

詳しくは、記録媒体上に形成された検査用画像の濃度又は色度を検知するセンサを媒体の搬送方向に対して交差する第１の方向に複数並べて配置し、記録媒体上における第１の方向の画像形成領域に検査用画像を形成し、その濃度又は色度が均一になるように制御する。上記構成により、例えば、電子写真方式のカラー画像形成装置における同じ記録媒体内の第１の方向の濃度又は色度ムラを低減させることが可能となる。

また、検知手段を第１の方向に複数並べて配置し、検査用画像を、第１の方向に検知手段に対応する数だけ形成すると共に、搬送方向に複数列形成したことにより、１枚の記録媒体に多くの検査用画像を形成することができ、記録媒体を浪費することなく画像形成装置の色再現性を向上させることが可能となる。

また、検知手段は、記録媒体における第１の方向の画像形成領域に亘って配置された複数の受光素子と、第１の方向の画像形成領域を照射する発光素子とを備えることにより、第１の方向の画像形成領域全域に複数の検査用画像を形成することが可能となり、上記構成に加えて、より一層画像形成装置の画質及び色再現性を向上させることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、センサの取り替え等の手間を省くと共に、紙等の浪費を防止し、画質や色再現性を向上させることができる。

以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

また、本発明は、後述する実施形態であるカラー画像形成装置の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態としてのカラー画像形成装置の画像形成部の構成を示す要部断面図である。この装置は、図示のように、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２８を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置である。

本実施形態のカラー画像形成装置は、図１に示す画像形成部と図示しない画像処理部から構成される。

最初に画像処理部における処理について説明する。

図２は、カラー画像形成装置の画像処理部における処理の一例を示すフローチャートである。

図２において、ステップＳ２２１では、予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信号をカラー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という）に変換する。ステップＳ２２２では、予め用意されている色分解テーブルにより、上記ＤｅｖＲＧＢ信号をカラー画像形成装置のトナー色材色であるＣＭＹＫ信号に変換する。ステップＳ２２３では、各々のカラー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、上記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。ステップＳ２２４では、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）テーブルにより、上記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。

次に、図１を参照して、電子写真方式のカラー画像形成装置における、画像形成部の動作を説明する。

画像形成部は、不図示の画像処理部が変換した露光時間に基づいて点灯させる露光光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し、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ものである。

具体的には、画像形成部は、給紙部２１ａ、２１ｂ、現像色分並置したステーション毎の感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ、一次帯電手段としての注入帯電手段２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ、トナーカートリッジ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ、現像手段２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ、一次転写ローラ２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋ、中間転写体２８、二次転写ローラ２９、クリーニング手段３０、定着装置３１、濃度センサ４１、カラーセンサ４２によって構成されている。

上記感光ドラム（感光体）２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、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、駆動モータは感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、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。

一次帯電手段は、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２２を帯電させるための４個の注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを備え、各注入帯電器にはスリーブ２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳが備えられている。

感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋへの露光光はスキャナ部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋから送られ、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、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。

現像手段は、上記静電潜像を可視化するために、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２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備え、各現像器には、スリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳ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。

中間転写体２８は、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋとその対向に位置する一次転写ローラ２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋの回転に伴って、単色トナー像が転写される。一次転写ローラ２７に適当なバイアス電圧を印加すると共に感光ドラム２２の回転速度と中間転写体２８の回転速度に差をつけることにより、単色トナー像を中間転写体２８上に転写する。これを一次転写という。

その後、中間転写体２８に二次転写ローラ２９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２８上の多色トナー像が転写する。この二次転写ローラ２９に適当なバイアス電圧を印加し、静電的にトナー像を転写する。これを二次転写という。二次転写ローラ２９は、転写材１１上に多色トナー像を転写している間、２９ａの位置で転写材１１に当接し、印字処理後は２９ｂの位置に離間する。

定着装置３１は、転写材１１を搬送させながら、転写材に転写された多色トナー像を溶融定着させるものであり、図１に示すように転写材１１を加熱する定着ローラ３２と転写材１１を定着ローラ３２に圧接させるための加圧ローラ３３を備えている。定着ローラ３２と加圧ローラ３３は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ３４、３５が内蔵されている。定着装置３１は、多色トナー像を保持した転写材１１を定着ローラ３２と加圧ローラ３３により搬送するとともに、熱および圧力を加え、トナーを転写材に定着させる。

トナー定着後の転写材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して画像形成動作を終了する。

クリーニング手段３０は、中間転写体２８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２８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。

濃度センサ４１は、図１のカラー画像形成装置において中間転写体２８へ向けて配置されており、中間転写体２８の表面上に形成されたトナー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。濃度センサ４１は、ＬＥＤ等の赤外発光素子５１と、フォトダイオード、ＣｄＳ等の受光素子５２、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ーを備える。

受光素子５２ａはトナーパッチからの乱反射光強度を検知し、受光素子５２ｂはトナーパッチ６４からの正反射光強度を検知する。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トナーパッチの濃度を検知することができる。なお、上記発光素子５１と受光素子５２の結合のために図示しないレンズなどの光学素子が用いられることもある。

カラーセンサ４２は転写材搬送路の定着装置３１より下流側に転写材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混色パッチの色を検知し、ＲＧＢ値を出力する。これにより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。

図４にカラーセンサ４２の構成の一例を示す。カラーセンサ４２は、白色ＬＥＤ５３とＲＧＢ等３色以上のオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａにより構成される。白色ＬＥＤ５３を定着後のパッチ７１〜７３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。ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａの受光部は、５４ｂのようにＲＧＢが独立した画素となっている。ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４の電荷蓄積型センサは、フォトダイオードでも良い。ＲＧＢの３画素のセットが、複数セット並んでいるものでも良い。また、入射角が０度、反射角が４５度の構成でも良い。更には、ＲＧＢ等３色以上の発光するＬＥＤとフィルタ無しセンサにより構成しても良い。

次に、第１の実施形態における走査方向の濃度又は色度ムラの補正方法について説明する。

第１の実施形態においては、複数個のカラーセンサ４２を、図５に示すように、走査方向に画像形成領域全域に亘って配置する。本実施形態では、３個のカラーセンサ４２(1)〜４２(3)を配置した場合について説明するものの、カラーセンサ４２の個数は特に限定する必要はなく、可能な限り多いほうが後述する制御の精度が上がる。従来例におけるカラーセンサ４２による濃度又は色度制御では、そのうちの１個のカラーセンサ４２を使用する。

図６に、転写材１１に形成するパッチパターンの一例を示す。ｎ個の定着後の単色パッチ７１(1)〜７１(n)が並んでいる。これらは、同じ画像信号のパッチであり、一次転写バイアスが各パッチで異なっている。

そして、カラーセンサ４２(1)〜４２(3)を用いて各パッチの色度を検知する。そして、各パッチにおいて、カラーセンサ４２(1)〜４２(3)により検知した色度を比較する。走査方向の色度ムラが無ければ、３個のカラーセンサ４２(1)〜４２(3)により検知した色度値は等しいはずである。逆に、色度ムラが有れば、３個のカラーセンサ４２(1)〜４２(3)により検知した色度値に、差が有るはずである。図７に３個のカラーセンサ４２(1)〜４２(3)による検知結果の例を示す。走査方向で色度ムラが有るのが分かる。尚、走査方向中央のカラーセンサ４２(2)が検知した色度を基準とし、その色度からの色差を縦軸としてある。

そこで、各一次転写バイアスにおける走査方向の色度ムラを定量的な値にする。定量値にする方法としては、色差の最大値とする、色差の平均値とする、カラーセンサ４２の数が多い場合は色差の標準偏差を計算する等の方法がある。

そして、最も色度ムラが小さい一次転写バイアスを選択し、その転写バイアスを、それ以降の画像形成時に設定する。

さらに、最も色度ムラが小さい一次転写バイアスにおいても、その色度ムラがある規定値を越えている場合には、現像器２６内において一度トナーを撹拌し、感光ドラム２２へ現像する際に走査方向に均一にトナーが分布するようにした上で、再度同じ制御を実施する。

ここまでは、ある一色の一次転写バイアスの設定方法を説明したが、複数色のトナーを有し、それぞれの一次転写バイアスを調整できる場合には、各色毎に同じように最適な一次転写バイアスを設定するのが良い。

次に、再度転写材１１にパッチを形成する。図８に、転写材１１に形成するパッチパターンの一例を示す。ｎ個の定着後のパッチ７２(1)〜７２(n)が並んでいる。これらは、同じ画像信号のパッチであり、二次転写バイアスが各パッチで異なっている。なお、パッチの色は単色でも混色でもどちらでも良い。

そして、カラーセンサ４２(1)〜４２(3)を用いて各パッチの色度を検知する。そして、各パッチにおいて、カラーセンサ４２(1)〜４２(3)により検知した色度を比較する。走査方向の色度ムラが無ければ、３個のカラーセンサ４２(1)〜４２(3)により検知した色度値は等しいはずである。逆に、色度ムラが有れば、３個のカラーセンサ４２(1)〜４２(3)により検知した色度値に、差が有るはずである。図９に３個のカラーセンサ４２(1)〜４２(3)による検知結果の例を示す。走査方向で色度ムラが有るのが分かる。尚、走査方向中央のカラーセンサ４２(2)が検知した色度を基準とし、その色度からの色差を縦軸としてある。

そこで、各二次転写バイアスにおける走査方向の色度ムラを定量的な値にする。定量値にする方法としては、色差の最大値とする、色差の平均値とする、カラーセンサ４２の数が多い場合は色差の標準偏差を計算する等の方法がある。

そして、最も色度ムラが小さい二次転写バイアスを選択し、その二次転写バイアスを、それ以降の画像形成時に設定する。

また、最も色度ムラが小さい二次転写バイアスにおいても、その色度ムラがある規定値を越えている場合には、現像器２６内において一度トナーを撹拌し、感光ドラム２２へ現像する際に走査方向に均一にトナーが分布するようにした上で、再度同じ制御を実施する。

さらに、転写材１１にパッチを形成する。図１０に、転写材１１に形成するパッチパターンの一例を示す。ｎ個の定着後のパッチ７３(1)〜７３(n)が並んでいる。これらは、同じ画像信号のパッチであり、定着装置３１の定着温度が各パッチで異なっている。なお、パッチの色は単色でも混色でもどちらでも良い。

そして、カラーセンサ４２(1)〜４２(3)を用いて各パッチの色度を検知する。そして、各パッチにおいて、カラーセンサ４２(1)〜(3)により検知した色度を比較する。走査方向の色度ムラが無ければ、３個のカラーセンサ４２(1)〜４２(3)により検知した色度値は等しいはずである。逆に、色度ムラが有れば、３個のカラーセンサ４２(1)〜４２(3)により検知した色度値に、差が有るはずである。図１１に３個のカラーセンサ４２(1)〜４２(3)による検知結果の例を示す。走査方向で色度ムラが有るのが分かる。尚、走査方向中央のカラーセンサ４２(2)が検知した色度を基準とし、その色度からの色差を縦軸としてある。

そこで、各定着温度における走査方向の色度ムラを定量的な値にする。定量値にする方法としては、３個の色差の最大値とする、カラーセンサ４２の数が多い場合は色差の標準偏差を計算する等の方法がある。

そして、最も色度ムラが小さい定着温度を選択し、その定着温度を、それ以降の画像形成時に設定する。

さらに、最も色度ムラが小さい定着温度においても、その色度ムラがある規定値を越えている場合には、現像器２６内において一度トナーを撹拌し、感光ドラム２２へ現像する際に走査方向に均一にトナーが分布するようにした上で、再度同じ制御を実施する。
尚、カラーセンサ４２はＲ，Ｇ，Ｂのセンサ出力を処理することにより濃度も測定できるので、色度ではなく濃度を検知し、濃度ムラが小さくなるように、各条件を設定するようにしても、制御結果は本実施形態と同等であることは明らかである。その際濃度ムラは、各センサで測定した濃度値の最大濃度と最小濃度の差としたり、濃度値の標準偏差とすることで、定量化すれば良い。

これまでに、複数個のカラーセンサ４２を用いた一次転写バイアス、二次転写バイアス、定着温度の最適化制御について述べてきた。しかし、三つの条件の最適化をすべて行わず、例えば予め分かっている濃度又は色度ムラへの影響度が大きい一つ又は二つの条件の最適化のみを実施しても良いことは明らかである。

また、図６、図８、図１０に示した転写材１１に形成するパッチパターン７１，７２，７３は、走査方向全域にわたって同じ画像信号のパッチが形成されているものの、図１２のように走査方向に複数個配置されたカラーセンサ４２が検知する領域にのみパッチパターン７１，７２，７３を形成しても良いことは明らかである。

さらに、中間転写体２８を備えない電子写真方式のカラー画像形成装置においても、本方式と同様に感光体２２から転写材１１への転写バイアスを最適化できることは明らかである。

以上のように、本実施形態においては、中間転写体２８への一次転写及び感光ドラム２２への現像に起因する走査方向の濃度ムラ、及び転写材１１への二次転写及び定着装置３１による定着に起因する色度ムラを低減することができ、カラ−画像形成装置の画質を更に向上させることが可能となる。
［第２の実施形態］
第２の実施形態における一枚の転写材１１にできるだけ多くのパッチを形成する方法について説明する。

カラーセンサ４２の構成及び配置は、第１の実施形態と同じものとして説明する。電子写真方式に限らず、他の方式のカラー画像形成装置においても、最終画像を検知するためのカラーセンサ４２を走査方向に複数個並べることにより、本実施形態を実施できる。

従来例で説明したカラーセンサ４２を用いた濃度又は色度制御を実施するにあたり、従来のカラー画像形成装置では、１台のカラー画像形成装置あたり１個のカラーセンサ４２しか搭載していなかったため、図１３に示すようなパターンを形成せざるを得なかった。図１３のパターンはカラーセンサ４２が走査方向の中央部に設置された場合のパターンであり、カラーセンサ４２が検知可能な転写材１１の中央部にしかパッチ７４を形成することができず、転写材１１の左右は無駄な空白の領域とせざるを得なかった。

本実施形態のように、走査方向に３個のカラーセンサ４２(1)〜４２(3)を搭載した場合、図１４に示すようなパターンを形成することが可能となる。走査方向の３箇所でパッチ７４を検知するため、転写材１１に３列のパターンを形成することができ、図１３に示した従来のパッチ数に対して３倍の数のパッチ７４を形成することが可能となる。もちろん、全てのパッチは異なる画像信号であり、走査方向に並べるカラーセンサ４２の数が多いほど、パッチ数を増やすことができる。

尚、電子写真方式のカラー画像形成装置においては、第１の実施形態で説明した方法により走査方向の濃度又は色度ムラを低減させてから本実施形態のパッチ７４を形成するべきである。こうすることで、電子写真方式特有の走査方向の濃度又は色度ムラの影響を受けずに、複数個のカラーセンサ４２を使うことができる。

従来例において、転写材１１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ＫによるグレーパッチをリファレンスとしてＣＭＹ混色のプロセスグレーパッチと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カラーセンサ４２を設置したカラー画像形成装置があることを説明した。このカラー画像形成装置において、淡色から濃色にわたる複数の階調度において、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れば、淡色から濃色に至るまでの色再現性が向上することは明らかである。一方、その階調数が少なければ、少ない分色再現性が低下することも明らかである。つまり、パッチ数が多いほど、カラー画像形成装置の色再現性を向上させることができる。

以上のように、本実施形態においては、一枚の転写材１１に形成できるパッチの数を増やすことができ、転写材１１を浪費することなく、カラー画像形成装置の色再現性を向上させることが可能となる。
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、第１及び第２の実施形態において走査方向に複数個並べたカラーセンサ４２を一体化したカラーセンサ６２について説明する。

図１５（ａ），（ｂ）に、第３の実施形態におけるカラーセンサ６２を示す。このカラーセンサは、白色光源５５とＲＧＢ等３色以上のオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５６により構成される。図１５（ａ）に示す通り、オンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５６は、走査方向に各色のセンサ５６（１）〜５６（n）が転写材１１上の画像形成領域全域に亘って、規則に従って一列に並んでいる。第１の実施形態において図４を用いて説明した、オンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ｂの部分を横一列に並べることにより、本構成を実現してもよい。図１５ではＲ，Ｇ，Ｂを繰り返す並びにしてあるものの、これに限ることはない。また、図１５（ｂ）に示す通り、白色光源５５は走査方向における画像形成領域全域に渡って転写材１１上を照射することができる。このような光源は、５６（１）〜５６（ｎ）の各センサに対応するようにｎ個の白色ＬＥＤを設けることにより実現する。ほかにも、蛍光管を用いる方法、ＬＥＤと導光体を用いる方法などによって実現することができる。このように発光素子５５と受光素子５６を構成することにより、転写材１１上の走査方向における画像形成領域全域に渡って、濃度又は色度を検知することが可能となる。

本実施形態のカラーセンサ６２は、画像形成領域全域に亘って走査方向に複数個の第１の実施形態におけるカラーセンサ４２を並べるよりも、複数個のカラーセンサを一体化した分だけ低コストで実現することが可能となる。

本実施形態のカラーセンサ６２を画像形成装置に搭載して、第１の実施形態で説明した一次転写のバイアス設定、二次転写のバイアス設定、転写バイアスの設定、定着温度の設定する制御を実施すると、走査方向において濃度又は色度を検知することができる位置が増える分、より精度良く前記各制御を実施することが可能となる。

また、本実施形態のカラーセンサ６２を画像形成装置に搭載することにより、第２の実施形態で説明したように、転写材１１の画像形成領域全域に渡って画像データが異なるパッチを走査方向に複数個並べて形成することが可能となる。

以上のように、本実施形態においては、本実施形態のカラーセンサ６２を搭載して第１、第２の実施形態で説明した制御及びパッチの形成を実施することにより、更なるカラー画像形成装置の画質及び色再現性の向上を、低コストで実現することが可能となる。

第１の実施形態として例示するカラー画像形成装置の画像形成部の構成を示す要部断面図である。 画像処理部における処理を示すフローチャートである。 濃度センサの構成を示す図である。 カラーセンサの構成を示す図である。 第１の実施形態におけるカラーセンサの配置を示す図である。 第１の実施形態におけるパッチパターンの一例を示す図である。 第１の実施形態におけるカラーセンサの検知結果を示す図である。 第１の実施形態におけるパッチパターンの一例を示す図である。 第１の実施形態におけるカラーセンサの検知結果を示す図である。 第１の実施形態におけるパッチパターンの一例を示す図である。 第１の実施形態におけるカラーセンサの検知結果を示す図である。 第１の実施形態におけるパッチパターンの一例を示す図である。 従来例におけるパッチパターンの一例を示す図である。 第２の実施形態におけるパッチパターンの一例を示す図である。 第３の実施形態におけるカラーセンサの構成を示す図である。

符号の説明

１１ 転写材
２１ 給紙部
２２ 感光体、感光ドラム
２３ 一次帯電手段
２４ スキャナ部
２５ トナーカートリッジ
２６ 現像手段
２７ 一次転写ローラ
２８ 中間転写体
２９ 二次転写ローラ
３０ クリーニング手段
３１ 定着装置
４１ 濃度センサ
４２，６２ カラーセンサ

Claims (13)

1. 記録媒体に形成された検査画像の濃度又は色度を検知する検知手段と、
   前記検知手段により得られた検知結果を用いて画像の形成を制御する画像形成手段とを備え、
   前記検知手段を、記録媒体の搬送方向に対して交差する第１の方向に配置したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検知手段は、前記第１の方向に並べて複数個配置されており、前記検査用画像は、前記第１の方向の画像形成領域全域に亘って形成されると共に、前記搬送方向に複数形成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検知手段は、前記第１の方向に並べて複数個配置されており、前記検査用画像は、前記第１の方向の画像形成領域に複数形成されると共に、前記搬送方向に複数列形成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記検知手段は、前記記録媒体における前記第１の方向の画像形成領域に亘って配置された複数の受光素子と、前記第１の方向の画像形成領域を照射する発光素子とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 感光体と、当該感光体に感光された画像が転写される転写体と、当該感光体から転写体へ画像を転写する際の一次転写バイアスを調整する調整手段と、
   同一の画像信号からなる検査用画像を、前記調整手段によって一次転写バイアスを変えて前記転写体に複数形成し、各一次転写バイアスでの検査用画像の濃度又は色度を前記検知手段で検知し、この検知結果において最も濃度ムラ又は色度ムラの小さい検査用画像の一次転写バイアスを画像形成時の一次転写バイアスとして設定する設定手段とを更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 感光体と、当該感光体に感光された画像が転写される転写体と、当該転写体から記録媒体へ画像を転写する際の二次転写バイアスを調整する調整手段と、
   同一の画像信号からなる検査用画像を、前記調整手段によって二次転写バイアスを変えて前記記録媒体に複数形成し、各二次転写バイアスでの検査用画像の濃度又は色度を前記検知手段で検知し、この検知結果において最も濃度ムラ又は色度ムラの小さい画像の二次転写バイアスを画像形成時の二次転写バイアスとして設定する設定手段とを更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 感光体に感光された画像を記録媒体に転写する際の転写バイアスを調整する調整手段と、
   同一の画像信号からなる検査用画像を、前記調整手段によって転写バイアスを変えて前記記録媒体に複数形成し、各転写バイアスでの検査用画像の濃度又は色度を前記検知手段で検知し、この検知結果において最も濃度ムラ又は色度ムラの小さい画像の転写バイアスを画像形成時の転写バイアスとして設定する設定手段とを更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 記録媒体に転写した画像を加熱して定着させる定着手段と、
   前記定着する際の定着温度を調整する調整手段と、
   同一の画像信号からなる検査用画像を、前記調整手段によって定着温度を変えて前記記録媒体に複数形成し、各定着温度での検査用画像の濃度又は色度を前記検知手段で検知し、この検知結果において最も濃度ムラ又は色度ムラの小さい画像の定着温度を画像形成時の定着温度として設定する設定手段とを更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記第１の方向に複数形成した検査用画像において、濃度差又は色差が最大となる検査用画像を、前記濃度ムラ又は色度ムラが大きいと判定する判定手段を更に備えることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記第１の方向に複数形成した検査用画像の濃度又は色度の分散又は標準偏差によって前記検査用画像の濃度ムラ又は色度ムラの大きさを判定する判定手段を更に備えることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 感光体に感光された画像を現像する現像手段と、当該現像手段内のトナーを撹拌する撹拌手段とを更に備え、
    前記撹拌手段は、前記検査用画像の濃度ムラ又は色度ムラが予め設定された値を超えた場合に、前記現像手段内のトナーを撹拌することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記検知手段は、前記第１の方向に並べて形成された複数の異なる検査用画像の各々について、その濃度又は色度を検知することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記一次転写バイアスの設定、前記二次転写バイアスの設定、前記転写バイアスの設定、前記定着温度の設定の少なくとも１つを実施した後に、前記検知手段は、前記第１の方向に並べて形成された複数の異なる検査用画像の各々について、その濃度又は色度を検知することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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