JPH11190920A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録部材上に画像を形成する条件を制御する
ための画像データの読み取り信号中から不規則なノイズ
成分を除去または削減し、正確なドットサイズや線幅を
得る。 【解決手段】 電子写真方式で画像を記録する記録紙を
搬送するための転写搬送ベルト２１６上にトナー像１２
と空白１４とを周期的に繰返す画像パターン１０を形成
し、読取手段２３０で連続的に読取る。半導体レーザ２
３１で画像パターン１０を照射し、反射光をホトダイオ
ード２３６で受光する。ホトダイオード２３６の検出出
力を領域に分割する。画像パターンの繰返し周期に対応
して領域に分割し、領域毎に加算処理を行えば、不規則
なノイズ成分を除去または削減し、正確な線幅を得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のデ
ジタル複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子写真方式を利用するデジタ
ル複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置が広
く使用されている。そのような画像形成装置では、像担
持体となる感光体上にレーザビームで静電潜像を形成
し、トナーで現像して、記録紙などの記録部材上に、直
接または間接にトナー像を転写することによって画像を
形成する。画像は、微小な画素を２次元的に配列して形
成され、画像の階調性を出すためには、基本画素の大き
さを変化させる方式が用いられている。特にカラー画像
を形成する場合は、通常、黄（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）および黒（Ｂ）の４色のトナーを組合わせ
る際に、個々の画素として重ね合せる各色のトナー像の
階調の違いに基づいて多種類の色の表示を実現させてい
る。

【０００３】電子写真方式の画像形成装置では、感光体
などに温度や湿度等の環境要因に基づく特性の変化が生
じ、作像条件を一定に保っても、形成される画素の大き
さが変化してしまい、安定した階調性を出すことが難し
い。さらに、感光体などの特性には経年変化も生じう
る。温度や湿度等の環境要因の変化や経年変化による画
質劣化を防ぐために、種々の補正方式が提案されてい
る。

【０００４】たとえば、特開昭６３−２８０２７５に開
示されている先行技術では、感光体上、あるいは感光体
と接触して配置される転写部材上に所定条件でトナー像
を形成し、センサによってトナー像のドットサイズや線
幅を読取ることによって、画像形成のための制御パラメ
ータを決定する方式が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−２８０２７５の先行技術のようにトナー像をセン
サによって読取る際には、センサによる読取り信号中
に、感光体または転写部材の劣化によるノイズ成分や、
センサ周辺からの電気的ノイズ成分などが不規則に含ま
れる。ノイズ成分は、トナー像がない部分でもトナー像
がある部分と同等、またはそれ以上のレベルとして現れ
る場合がある。そのような場合には、トナー像の正確な
ドットサイズや線幅を読取ることができなくなることが
ある。トナー像の正確なドットサイズや線幅を読取るこ
とができないと、環境変化や経年変化に対する補正を正
確に行うことができず、かえって画質劣化を招くことに
もなる。

【０００６】本発明の目的は、記録部材上に画像を形成
する条件を制御するための画像データの読み取り信号中
から不規則なノイズ成分を除去または削減し、正確なド
ットサイズや線幅を得ることができる画像形成装置を提
供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録画像を像
担持体上に形成し、記録部材上に転写する画像形成装置
において、該像担持体上に、所定の形状を有する被検出
パターンを含んで、連続する画像パターンを形成するパ
ターン形成手段と、パターン形成手段によって形成され
る画像パターンを連続的に読取るパターン読取り手段
と、パターン読取り手段によって連続的に読取られる検
出信号を所定の領域に分割する領域分割手段と、領域分
割手段によって分割された領域の検出信号を加算処理す
る加算処理手段と、加算処理手段の処理結果に基づい
て、該画像パターンの被検出パターンの形状を算出し、
算出結果を該所定形状と比較した結果に基づいて、該記
録画像形成のための条件を制御する制御手段とを含むこ
とを特徴とする画像形成装置である。

【０００８】本発明に従えば、パターン形成手段によっ
て形成される画像パターンは、パターン読取り手段によ
って連続的に読取られる。領域分割手段は、パターン読
取り手段からの検出信号を所定の領域に分割する。加算
処理手段は、分割された領域の検出信号を加算処理す
る。制御手段は、加算処理結果に基づいて、該画像パタ
ーンの被検出パターンの形状を算出し、算出結果を該所
定形状と比較した結果に基づいて、該記録画像形成のた
めの条件を制御する。パターン読取り手段からの連続的
な検出信号を分割し、これを加算処理することによっ
て、検出信号に含まれるノイズ成分を削減することがで
き、画像パターンの被検出パターンの形状を精度良く算
出することができる。被検出パターンを、線幅やドット
サイズの検出が可能なように形成しておくことによっ
て、画像品質向上に必要な線幅やドットサイズの正確な
制御が可能になり、安定した階調性を得ることができ
る。

【０００９】また本発明で前記パターン形成手段は、前
記画像パターンを、所定の単位パターン像が所定の間隔
をおいて複数連続するように形成し、前記領域分割手段
は、前記パターン読取り手段が該画像パターンから連続
的に読取る検出信号に従って領域分割を行うことを特徴
とする。

【００１０】本発明に従えば、パターン形成手段によっ
て所定の単位パターンを所定の間隔で複数連続的に形成
し、周期的に被検出パターンを形成することができる。
パターン読取り手段が連続的に読取る検出信号に従って
領域分割手段が領域の分割を行うので、周期的に繰返さ
れる被検出パターンに合わせて領域の分割を行うことが
でき、周期性を利用してノイズ成分の削減を行うことが
できる。

【００１１】また本発明の前記領域分割手段では、前記
画像パターンの被検出パターンの所定の形状に対応し
て、分割する領域幅が決定されることを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、領域分割手段で分割する
検出信号の領域幅を被検出パターンの所定の形状に対応
させるので、分割される領域に対する被検出パターンの
位置を一定に保つことができ、画像品質向上に必要な線
幅やドットサイズの正確な検出が可能になる。

【００１３】また本発明で前記記録画像は、複数の色分
解画像情報に従って形成される各色の画像を重ね合わせ
て形成するカラー画像であり、前記パターン形成手段
は、前記画像パターンを、各色のパターンが所定の条件
に従って連続するように形成し、前記制御手段は、各色
の画像パターンからの被検出パターンの形状を算出し、
算出結果に基づく記録画像形成のための条件の制御を、
各色毎に行うことを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、パターン形成手段によっ
て、複数の色分解画像情報に従って形成される各色のパ
ターンが所定の条件に従って連続するように形成される
画像パターンを、パターン読取り手段によって連続的に
読取る。制御手段によって、各色の画像パターンの被検
出手段の形状に基づく記録画像形成のための条件の制御
が各色毎に行われるので、画像品質の優れたカラー画像
を形成することができる。

【００１５】さらに本発明は、カラー記録画像を、色分
解される所定の画像色毎に設けられる像担持体上に形成
し、各画像色毎に形成される記録画像を重ね合せて記録
部材上に転写する画像形成装置において、各画像色毎の
像担持体上に、所定の形状を有する被検出パターンを含
んで、連続する画像パターンを形成するパターン形成手
段と、各画像色の像担持体毎に設けられ、パターン形成
手段によって形成される画像パターンを連続的に読取る
パターン読取り手段と、各画像色毎に、パターン読取り
手段によって連続的に読取られる検出信号を所定の領域
に分割する領域分割手段と、各画像色毎に、領域分割手
段によって分割された領域の検出信号を加算処理する加
算処理手段と、各画像色毎の加算処理手段の処理結果に
基づいて、該画像パターンの被検出パターンの形状を算
出し、算出結果を該所定形状と比較した結果に基づい
て、該記録画像形成のための条件を各画像色毎に制御す
る制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置であ
る。

【００１６】本発明に従えば、色分解される所定の画像
色毎に画像を形成する像担持体上に、パターン形成手段
によって、所定の形状を有する被検出パターンを含む画
像パターンが形成される。パターン読取り手段によっ
て、各画像色毎に連続的に読取られる検出信号は、領域
分割手段によって所定の領域に分割される。加算処理手
段は、各領域の検出信号を加算処理し、制御手段は、画
像色毎の処理結果に基づいて、該画像パターンの被検出
パターンの形状を算出し、算出結果を該所定形状と比較
した結果に基づいて、該記録画像形成のための条件を各
画像色毎に制御する。各画像色に対応する像担持体上に
画像を形成する際の条件を、画像パターンの形成と検出
とに基づいて正確に制御することができるので、画像品
質向上に必要な線幅やドットサイズなどについても容易
に正確な制御を行うことが、各画像色毎にできるように
なり、安定した階調性を得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態と
しての画像形成装置１の概略的な構成を示す。画像形成
装置１では、像形成手段２で形成する画像を表す画像デ
ータの作成処理を行い、制御パラメータ補正手段３で画
像データを記録するための制御パラメータの補正を行
う。制御パラメータの補正による線幅制御動作は、画像
形成層値１の電源投入時や、一定時間の放置状態の後の
動作再開時に行われる。制御パラメータ補正手段３に
は、コンピュータ装置のプログラム動作によって実現さ
れる領域分割手段４、加算処理手段５、制御手段６およ
び加算用メモリ７が含まれる。領域分割手段４は、パタ
ーン読取手段８が一定の時間間隔で連続的に読取る画像
パターン１０の検出信号に所定の処理を施し、時間的に
区分される複数の領域に分割する。加算処理手段５は、
領域分割手段４によって分割される各領域毎に、加算用
メモリ７を使用して検出信号の加算処理を行う。制御手
段６は、加算処理結果に基づいて、ドットサイズや線幅
など、画像パターン１０に含まれる所定の被検出パター
ンを検出し、検出結果に基づいて制御パラメータを補正
する。

【００１８】図２は、画像パターン１０の構成の一例を
示す。画像パターン１０は、主走査方向に延びる直線状
のトナー像１２と空白１４とが周期的に繰り返されて形
成される。トナー像１２の主走査方向に垂直な副走査方
向の幅は画素を単位として２ドット分であり、空白１４
の副走査方向の幅は２２ドット分である。すなわち、画
像パターン１０は、被検出パターンである直線状のトナ
ー像１２が連続的に、一定の周期で繰返されている。

【００１９】図１に示す搬送ベルト１６上には、図２に
示すような画像パターン１０が形成される。搬送ベルト
１６は、本来、搬送方向１７に記録紙１８を搬送するた
めに設けられている。搬送方向１７は副走査方向と一致
し、記録紙１８上には像形成手段２からの画像データに
対応して形成されるトナー像２０が転写される。このト
ナー像２０は、画像データに応じて感光体ドラム２２の
表面に静電潜像を形成し、トナーで現像する電子写真方
式で得られる。静電潜像の形成と、現像のためのトナー
の供給は、感光体ドラム２２を含む現像装置２４によっ
て行われる。制御パラメータ補正のための画像パターン
１０は、現像装置２４によって、搬送ベルト１６上に直
接形成される。

【００２０】デジタルカラー複写機などの画像形成装置
１は、通常の複写動作では、現像されたトナー像２０を
現像装置２４から搬送ベルト１６上の記録紙１８に転写
する。パターン形成手段でもある像形成手段２は、たと
えば電源スイッチ投入時などで、制御パラメータの補正
を行うように、制御パラメータ補正手段３や現像装置２
４を制御し、画像パターン１０を現像装置２４の感光体
ドラム２２上に書込んで現像してから、搬送ベルト１６
上に直接転写して、パターン読取り手段７によって読取
らせる制御を行う。読取り開始タイミングは、現像装置
２４での画像パターン２０の書込み開始タイミングと同
期させる。書込み開始後、所定時間が経過すると、制御
パラメータ補正手段３を構成するＣＰＵに対して割込み
信号が発生され、読取りが開始される。

【００２１】パターン読取手段８による読取り間隔は、
解像度が６００ｄｐｉであるときの１ドット中に３６回
の読取りが可能なように設定されている。搬送方向１７
への搬送ベルト１６の搬送速度は１１７ｍｍ／ｓｅｃに
設定されている。解像度が６００ｄｐｉであるため、１
ドットの大きさのトナー像がパターン読取手段８の読取
り位置を通過する時間は、約３６０μｓｅｃとなる。よ
って、時間的には、１０μｓｅｃに１回の読取りを行う
ことになる。このような読取りの時間間隔はあくまで一
例であり、読取り間隔はこれに限ったものではない。

【００２２】図３は、図２に示すような画像パターン１
０を読取って、トナー像１２の線幅を測定したデータと
して、パターン読取手段８の出力値の一例を示す。出力
値は、領域分割手段４によって、周期Ｔの所定の領域に
分割される。加算処理手段５は、パターン読取手段８か
らの出力値を、分割された１領域目から順に加算用メモ
リ７に書込み、加算していく。加算用メモリ７は、読取
り開始前の初期状態として、必ず０が入力されている。
領域の分割周期は、現像装置２４でのトナー像２０の書
込み周期に等しく、分割点は任意の位置に設定可能であ
る。１領域中には、必ず１個以下のトナー像の検出信号
が含まれているようにする。

【００２３】１領域目の検出出力値が全て加算用メモリ
７に書込まれ、加算された後、次の領域の検出出力値
を、先に加算用メモリ７に書込み、加算された値に加算
して加算用メモリ７に書込むことを、所定回数繰返す。
制御手段６は、加算処理された計算値から、その中の最
大値Ｍａｘと最小値Ｍｉｎとを抽出し、抽出された２つ
の値を平均し、得られた平均値ＡＶＥを閾値として、加
算用メモリ７に記憶されている計算値を２値化する。周
期Ｔの各領域内には、画像パターン１０のトナー像１２
および空白１４に対応する規則的な出力値の変化と、ノ
イズによる不規則な変化とが混在している。加算処理を
繰返すことによって、不規則なノイズ成分は相殺され、
画像パターン１０に対応する規則的な変化の積重ねが強
調されるようになる。

【００２４】図４は、図３に示す出力値を示す検出信号
に対して加算処理を行った結果を示す。閾値ＡＶＥ以上
の出力値を「１」、未満の出力値を「０」として２値化
すると、画像パターン１０のトナー像１２に対応する部
分が「１」となり、空白１４に対応するノイズ成分は
「０」になることが判る。画像パターンの線幅Ｗは、出
力値のサンプリング数に対応して時間に換算することが
できる。また、時間は、搬送ベルト１６の搬送速度に基
づいて、トナー像１２の実際の線幅に換算することがで
きる。図４に示すようにして得られる画像パターン１０
の線幅Ｗは、所定の線幅基準値と比較される。線幅基準
値は、トナー像１２の理想の幅に等しく、６００ｄｐｉ
の解像度で２ドット幅のトナー像１２であれば、線幅基
準値は８４．７μｍである。

【００２５】図１の制御手段６では、加算処理による線
幅Ｗの計算値と線幅基準値との比較結果から、画像形成
のための制御パラメータを決定する。決定された制御パ
ラメータは像形成手段２にフィードバックされ、画像パ
ターン１０を形成したときの制御パラメータに反映させ
て線幅を制御させる。制御パラメータは、たとえば加算
処理による計算値による線幅Ｗが所定の線幅基準値に対
して１０μｍ太ければ、像形成手段２および現像装置２
４によって形成される画像パターン１０中のトナー像１
２が１０μｍ細くなるように、現像装置２４内で印加さ
れる現像バイアス電圧を相当する値分変化させるために
必要な値となる。なお、変化させる現像バイアス電圧
は、使用時の気温や湿度、および印刷枚数によって決る
値である。制御パラメータがフィードバックされる像形
成手段２は、制御パラメータに従い、トナー像１２の線
幅が線幅基準値とほぼ等しくなるように、現像バイアス
電圧を変化させる。

【００２６】図５は、図１の実施形態の像形成手段２と
して、デジタルカラー複写機の概略的な電気的構成を示
す。画像形成部３９には、画像データ入力部４０、画像
処理部４１、画像データ出力部４２、ハードディスク４
３、中央処理装置（以下「ＣＰＵ」と略称する）４４、
操作基板ユニット４５、および記録モード選択スイッチ
４６を含む。画像データは、画像データ出力部４２から
再生記録されるばかりではなく、画像データ通信ユニッ
ト４７を介して、Personal DigitalAssistants からＰ
ＤＡと略称される携帯型情報通信機器や、ＰＣと略称さ
れるパーソナルコンピュータ、さらにはＦＡＸと略称さ
れるファクシミリ装置などとの間で画像データを通信す
ることもできる。画像形成部３９内には、画像データ記
憶用としても使用されるメインメモリ４８も含まれる。

【００２７】ＣＰＵ４４は、デジタルカラー複写機とし
て動作させるためのカラーＣＣＤ４０ａを含むスキャナ
関係制御ユニット５１、プリンタ関係制御ユニット５
２、自動原稿搬送装置（以下「ＡＤＦ］と略称する）関
係負荷５３およびデスク関係負荷５４も制御する。スキ
ャナ関係負荷５１には、原稿読取りのためのモータやソ
レノイド等が含まれる。プリンタ関係負荷５２には、電
子写真方式でトナー画像を記録紙上に形成し、記録紙の
搬送を行うためのモータ、ソレノイドあるいは高圧等が
含まれる。ＡＤＦ関係負荷５３には、原稿を自動的に搬
送するためのモータ、クラッチあるいはスイッチ等が含
まれる。デスク関係負荷５４には、複写が終了した記録
紙を分類して収納するためのモータ、クラッチあるいは
ソータ等が含まれる。画像データ入力部４０には、スキ
ャナに含まれるカラーＣＣＤ４０ａが読取った画像デー
タが電気的に入力される。記録モード選択スイッチで、
通常の記録再生モードと、チケット発券モードとを選択
することができる。

【００２８】図６は、図５の画像データ入力部４０およ
び画像処理部４１などに関連する構成をより詳細に示
す。カラーＣＣＤ４０ａは、３ラインのＣＣＤを備え、
カラー原稿画像をＲＧＢの３色に分けて読取り、各色の
ラインデータを出力する。カラーＣＣＤ４０ａによって
読取られたラインデータを処理する画像データ入力部４
０には、シェーディング補正回路４０ｂ、ライン合わせ
部４０ｃ、センサ色補正部４０ｄ、ＭＴＦ補正部４０
ｅ、γ補正部４０ｆおよび圧縮処理部４０ｇが含まれ
る。シェーディング補正回路４０ｂは、カラーＣＣＤ４
０ａによって読取られたラインデータのライン画像レベ
ルを補正する。ライン合わせ部４０ｃは、３色の画像ラ
インデータ間の時間的なずれを補正するために、ライン
バッファなどを有する。センサ色補正部４０ｄは、カラ
ーＣＣＤ４０ａから出力される３色のラインデータの色
データを補正する。ＭＴＦ補正部４０ｅは、各画素の信
号の変化にめりはりを持たせるように補正する。γ補正
部４０ｆは、画像の明暗を補正して、視感度補正を行
う。圧縮処理部４０ｇは、３ライン分のデジタルライン
データを圧縮し、必要なビット数を減少させる。圧縮処
理部４０ｇから出力される画像データはＬａｂ’信号で
表される。

【００２９】画像処理部４１は、色空間補正回路４１
ａ、マスキング回路４１ｂ、黒検出回路４１ｃ、下色除
去・黒点化（以下「ＵＣＲ・ＢＰ」と略称する）回路４
１ｄ、濃度処理回路４１ｅ、変倍処理回路４１ｆ、分離
／スクリーン回路４１ｇおよび圧縮処理部４１ｈを含
む。色空間補正回路４１ａは、画像データ入力部４０あ
るいは画像データ通信ユニット４７を介して入力される
カラー画像信号の色再現域を、デジタルカラー複写機が
備えるカラートナーによる色再現域に補正する。マスキ
ング回路４１ｂは、入力される画像データのＬａｂ’信
号をデジタルカラー複写機としての各記録部に対応し
て、イエロー・マゼンタ・シアンを表すＹＭＣ信号に変
換する。黒検出回路４１ｃは、カラー画像のＬａｂ’信
号から黒成分Ｋを検出する。ＵＣＲ／ＢＰ回路４１ｄ
は、マスキング回路４１ｂから出力されるＹＭＣ信号
に、黒検出回路４１ｃから出力される黒成分Ｋ信号を添
加する黒添加処理を行う。濃度処理回路４１ｅは、濃度
変換テーブルに基づいてカラー画像信号の濃度を調整す
る。変倍処理回路４１ｆは、設定されている倍率に基づ
いて入力された画像情報を倍率変換する。分離／スクリ
ーン回路４１ｇは、入力画像データから画像情報中の文
字・写真・網点領域検出して領域分離するとともに、画
像の出力パターンを決定する。圧縮処理部４１ｈは、Ｙ
ＭＣＫの各成分で表されるデジタルデータを圧縮して、
必要とするビット数を減少させる。画像データ出力部４
２は、各色毎に電子写真法による画像を形成するための
レーザ記録を行うレーザスキャナユニット（以下「ＬＳ
Ｕ」と略称する）４２ａ〜４２ｄと、各ＬＳＵ４２ａ〜
４２ｄの出力に対し、各色の画像データに基づいてパル
ス幅変調を行うレーザコントロールユニット（以下「Ｌ
ＳＵ ＣＯＮＴ」と略称する）４２ｘとを含む。

【００３０】ハードディスク４３は、画像処理部４１か
らシリアル出力されるＹＭＣＫの４色で各色８ビットず
つ合計３２ビットの画像データを順次受取り、各色毎に
記憶管理する４基のハードディスク４３ａ，４３ｂ，４
３ｃ，４３ｄと、画像処理部４１で出力される３２ビッ
トの画像データを順次受取り、バッファに一時的に蓄え
ながら３２ビットのデータを８ビット４色の画像データ
に変換して４基のハードディスク４３ａ，４３ｂ，４３
ｃ，４３ｄに分割管理させるハードディスクコントロー
ルユニット（以下「ＨＤ ＣＯＮＴ」と略称する）４３
ｘとを含む。

【００３１】ＣＰＵ４４は、画像データ入力部４０、画
像処理部４１、画像データ出力部４２、ハードディスク
４３、画像データ通信ユニット４７などを、ＢＵＳ６０
を介し所定のシーケンスに基づいて制御する。ＢＵＳ６
０には、さらに画像データ入力部４０、画像処理部４１
あるいは画像データ通信ユニット４７を経ていったんハ
ードディスク４３やメインメモリ４８に記憶された画像
データに対して、所定の画像編集を施すために画像編集
部７０も接続される。

【００３２】画像データ通信ユニット４７は、デジタル
カラー複写機とは別に設けられる外部の画像入力処理装
置からの画像データを受入れるための通信インタフェイ
スであり、赤外線インタフェイス（以下「ＩＲ Ｉ／
Ｆ」と略称する）４７ａ、スキャナインタフェイス（以
下「Ｓｃａｎｎｅｒ Ｉ／Ｆ」と略称する）４７ｂ、ビ
デオインタフェイス（以下「Ｖｉｄｅｏ Ｉ／Ｆ」と略
称する）４７ｃ、ファクシミリインタフェイス（以下
「Ｆａｘ Ｉ／Ｆ」と略称する）４７ｄおよびＲＩＰ／
ＮＷ Ｉ／Ｆ４７ｅなどを含む。ＩＲ Ｉ／Ｆ４７ａ
は、ＰＤＡなどと赤外線通信を行うことができる。Ｓｃ
ａｎｎｅｒ Ｉ／Ｆ４７ｂは、ＳＣＳＩ規格などに基づ
いてＰＣと接続することができる。Ｖｉｄｅｏ Ｉ／Ｆ
４７ｃは、ＣＳと接続することができる。Ｆａｘ Ｉ／
Ｆ４７ｄは、ファクシミリ装置と公衆電話回線を介して
接続することができる。ＲＩＰ／ＮＷ Ｉ／Ｆ４７ｅ
は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ネットワーク
（ＮＷ）あるいは携帯型情報通信機（ＰＤＡ）などに接
続することができる。このような画像データ通信ユニッ
ト４７を介して入力される画像データも、いったん画像
処理部４１に入力して色空間補正などを行えば、デジタ
ルカラー複写機の画像記録部で取扱うことができるデー
タレベルに変換されて、ハードディスク４３ａ〜４３ｄ
に記憶管理されることになる。

【００３３】図５を参照して、ＣＰＵ４４には、操作パ
ネルなどを含む操作基板ユニット４５が相互に通信可能
な状態で接続されており、操作者が設定入力した複写モ
ードに応じて制御信号をＣＰＵ４４に転送し、デジタル
カラー複写機の動作モードなどを切換えることができる
ようになっている。またＣＰＵ４４からは、デジタルカ
ラー複写機の動作状態を示す制御信号を操作基板ユニッ
ト４５へ転送し、操作基板ユニット４５側では、この制
御信号に基づいて、デジタルカラー複写機としての装置
が現在どのような状態になっているのかを操作者に示す
ように、表示部などで動作状態を表示する。

【００３４】図７は、図５の操作基板ユニット４５に関
連する操作パネル８０を示す。この操作パネル８０の中
央部分には、タッチパネル方式の液晶表示装置８１が配
置され、その周囲に各種モード設定キー群が配置されて
いる。このタッチパネル方式の液晶表示装置８１の画面
上には、常時画像編集機能を選択するための画面に切換
える画面切換エリアが設けられ、このエリアを指で直接
押圧操作すると、各種画像編集機能が選択可能となるよ
うに、液晶表示装置８１の画面上に各種編集機能が一覧
表示される。そのようにして表示されている各種編集機
能の中から、操作者が所望する機能が表示されている領
域を指で直接触れることによって、編集機能が設定され
る。

【００３５】以下、操作パネル８０上に配置される各種
設定キー群について簡単に説明する。ダイヤル８２は、
液晶表示装置８１の画面の明るさを調整するために設け
られる。倍率自動設定キー８３は、操作すると複写の倍
率が自動的に選択されるモードに設定される。ズームキ
ー８４は、複写倍率を１％刻みで設定するために用い
る。固定倍率キー８５，８６は、固定倍率を読出して選
択するために設けられる。等倍キー８７は、複写倍率を
標準倍率である等倍に戻すために設けられる。濃度切換
キー８８は、濃度調整を自動から手動に、または写真モ
ードに切換えるために設けられる。濃度調整キー８９
は、手動モードまたは写真モードの時に、濃度レベルを
細かく設定するために設けられる。トレイ選択キー９０
は、複写機の給紙部にセットされている用紙サイズの中
から希望する用紙サイズを選択するために設けられる。
枚数設定キー９１は、複写枚数の設定を行うために設け
られる。クリアキー９２は、複写枚数をクリアしたり、
連続コピーモード動作中に複写を途中で止めるときに操
作する。スタートキー９３は、複写動作の開始を指示す
るために設けられる。全解除キー９４は、現在設定され
ているモードの全てを解除して標準状態に復帰させるた
めに設けられる。割込みキー９５を、連続複写動作中に
別の原稿に対する複写を行いたいときに操作すると、一
時的に連続複写動作が中止され、別の原稿に対するコピ
ーが終了すると再び元の連続複写動作に戻る。

【００３６】操作ガイドキー９６は、複写機の操作がわ
からないときなどに操作して、液晶表示装置８１を用い
て、複写機の操作方法がメッセージ表示させるために設
けられる。メッセージ順送りキー９７を操作すると、操
作ガイドキー９６の操作によって表示されるメッセージ
の続きを表示させる。画面モード設定キー９８によっ
て、両面複写モードの設定を行う。後処理モード設定キ
ー９９は、複写機から排出される複写物を仕分けるため
の後処理装置の動作モードを設定するために用いる。メ
モリ送信モードキー１００は、送信原稿を読取った画像
データをいったんメインメモリ４８やハードディスク４
３などの画像メモリに蓄えてから送信するために用い
る。動作モード切換えキー１０１は、デジタルカラー複
写機としての動作モードをコピー、ファクシミリおよび
プリンタの間で切換えるために用いる。ワンタッチダイ
ヤルキー１０２は、ファクシミリ装置として用いるとき
に、送信先の電話番号を予め記憶させておいて、送信時
にワンタッチ操作で送信先に公衆電話網を介して接続さ
せるために用いる。

【００３７】本実施形態では、操作パネル８０に、記録
モード選択スイッチ４６も設けられる。なお、図７に示
すような操作パネル８０およびその上に配置される各種
キーは、あくまでも一つの例であり、カラーデジタル複
写機などの画像形成装置に搭載される各種機能に応じて
異なってくることは当然である。

【００３８】図８は、本実施形態のデジタルカラー複写
機の機械的構成を概略的に示す。複写機本体１０９の上
面には、画像読取部１１０の原稿台１１１および操作パ
ネル８０が設けられている。原稿台１１１の上面には、
原稿台１１１に対して開閉可能なＡＤＦ装置１１２が装
着される。ＡＤＦ装置１１２は、両面原稿に対応し、原
稿の一方の面が原稿台１１１の所定位置において対向す
るように搬送を行い、一方の面についての画像読取りが
終了した後に、他方の面が原稿台１１１の所定位置に対
向するように、原稿を反転して搬送する。１枚の原稿に
ついて両面の画像読取りが終了すると、その原稿を排出
し、次の原稿について両面搬送動作を行う。原稿の搬送
および表裏反転の動作は、複写全体の動作に関連して制
御される。ＡＤＦ装置１１２を使用しない場合には、原
稿台１１１上に直接原稿を載置して複写を行う。

【００３９】原稿台１１１上の原稿の画像を読取るため
に、原稿台１１１の下方には、原稿台１１１の下面に沿
って平行に往復移動する原稿走査体が配置されている。
原稿走査体は、第１の走査ユニット１１３と、第２の走
査ユニット１１４と、光学レンズ１１５と、光電変換素
子としてのカラーＣＣＤ４０ａとを含む。第１の走査ユ
ニット１１３は、原稿台１１１の下面から一定の距離を
保ちながら、所定の走査速度で平行に往復移動し、原稿
画像面を露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を
所定の方向に向かって偏向させる第１ミラーとを搭載す
る。第２の走査ユニット１１４は、第１ミラーによって
偏向された原稿からの反射光像をさらに所定の方向に向
かって偏向させる第２および第３ミラーを搭載し、第１
の走査ユニット１１３と一定の速度関係をもって平行に
往復移動する。光学レンズ１１５は、第３ミラーによっ
て偏向された原稿からの反射光像を縮小して所定の位置
に光像として結像させる。カラーＣＣＤ４０ａは、光学
レンズ１１５によって結像される光の像を順次光電変換
して、原稿からの反射光像を電気信号に変換して出力す
る。

【００４０】複写機本体１０９の下部側には、画像形成
部２１０が配置される。画像形成部２１０の下側には、
給紙機構２１１が設けられ、用紙トレー２１１ａ内に記
録紙１８が積層状態で貯蔵される。１枚ずつ分離供給さ
れる記録紙１８は、画像形成部２１０の手前に配置され
るレジストローラ対２１２によって搬送タイミングが制
御され、画像形成部２１０とタイミングが合うように供
給搬送される。画像形成部２１０の下方には転写搬送ベ
ルト機構２１３が配置されており、駆動ローラ２１４お
よび従動ローラ２１５などの複数のローラ間に、図１の
搬送ベルト１６に相当する転写搬送ベルト２１６が張架
される。転写搬送ベルト２１６は記録紙１８を静電吸着
させて、大略的に水平方向に搬送する。転写搬送ベルト
機構２１３の下流側には、記録紙１８上に転写形成され
るトナー像を定着させるための定着装置２１７が配置さ
れている。定着装置２１７の定着ローラニップ間を通過
した記録紙１８は、搬送方向切換ゲート２１８を経て、
排出ローラ２１９によって複写機本体１０９の外壁に取
付けられている排出トレイ２２０上に排出される。

【００４１】搬送方向切換ゲート２１８は、定着後の記
録紙１８を複写機本体１０９外に排出するか、再び画像
形成部２１０に向かって再供給するか選択するために、
記録紙１８の搬送経路を切換える。搬送方向切換ゲート
２１８によって、再び画像形成部２１０に向かって搬送
方向が切換えられる記録紙１８は、スイッチバック搬送
経路２２１を介して、表裏反転の後、画像形成部２１０
へ再度供給される。駆動ローラ２１４および従動ローラ
２１５などによって大略的に平行に張架される転写搬送
ベルト２１６の上側には、転写搬送ベルト２１６に近接
し、搬送経路上流側から順に、第１、第２、第３および
第４の画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが
併設されている。転写搬送ベルト２１６は、駆動ローラ
２１４によって、矢符Ｚで示す方向に摩擦駆動され、給
紙機構２１１を通じて給送される転写材である記録紙１
８と担持し、画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，
Ｐｄへと順次搬送する。

【００４２】各画像ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐ
ｄは、実質的に同一の構成を有し、矢符Ｆ方向に回転駆
動される感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，
２２２ｄをそれぞれ含む。各感光体ドラム２２２ａ，２
２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄの周辺には、感光体ドラム
２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄを一様に帯電
させる帯電器２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄ
と、感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２
２ｄ上に形成される静電潜像を現像する現像装置２２４
ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄと、現像されたトナ
ー像を転写材である記録紙１８上へ転写する転写用放電
器２２５ａ，２２５ｂ，２２５ｃ，２２５ｄと、感光体
ドラム２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄ上に残
留するトナーを除去するクリーニング手段２２６ａ，２
２６ｂ，２２６ｃ，２２６ｄとが、回転方向Ｆに沿って
順次配置されている。各感光体ドラム２２２ａ，２２２
ｂ，２２２ｃ，２２２ｄの上方には画像データに応じて
変調されたドット光を発生する半導体レーザ素子と、半
導体レーザ素子からの光を走査方向に偏向させるための
偏向装置と、偏向装置によって偏向されたレーザ光を感
光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ表
面上に結像させるためのｆθレンズなどから構成される
ＬＳＵ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄがそれぞれ設け
られている。

【００４３】ＬＳＵ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに
は、カラー偏向画像のイエロー成分像、マゼンタ成分
像、シアン成分像およびブラック成分に対応する画素信
号がそれぞれ入力される。画像ステーションＰａ，Ｐ
ｂ，Ｐｃ，Ｐｄの感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２
２２ｃ，２２２ｄ上には、色変換された原稿画像に対応
する静電潜像が形成される。現像装置２２４ａ，２２４
ｂ，２２４ｃ，２２４ｄにはイエロー色、マゼンタ色、
シアン色およびブラック色のトナーがそれぞれ貯留され
ているので、トナーによって静電潜像を現像すると、色
変換された原稿画像情報が各色のトナー像として再現さ
れる。

【００４４】駆動ローラ２１４は、モータ２２７によっ
て回転駆動される。第１の画像形成ステーションＰａと
給紙機構２１１との間には、記録紙１８のブラシを備え
る吸着用帯電器２２８が設けられる。吸着用帯電器２２
８は、転写搬送ベルト２１６の表面を帯電させ、給紙機
構２１１から供給される記録紙１８を確実に吸着させた
状態で、第１の画像形成ステーションＰａから第４の画
像形成ステーションＰｄの間に、ずれることなく搬送さ
せる。第４の画像形成ステーションＰｄと定着装置２１
７との間で、駆動ローラ２１４のほぼ直上には、図示を
省略する除電器も設けられており、転写搬送ベルト２１
６上に静電吸着している記録紙１８を分離するための交
流電界が印加される。

【００４５】上述の構成デジタルカラー複写機において
は、記録部材としての記録紙１８はカットシート状のも
のが使用され、用紙トレー２１１ａから送出されて給紙
機構２１１の給紙搬送経路のガイド内に供給されると、
記録紙１８の先端部分が図示を省略するセンサによって
検知される。センサから出力される検知信号に従い、い
ったん用紙はレジストローラ対２１２によって停止さ
れ、各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの
動作とタイミングをとって矢符Ｚ方向に回転している転
写搬送ベルト２１６側に送られる。前述の吸着用帯電器
２２８によって転写搬送ベルト２１６は所定の帯電が施
されているので、記録紙１８は、各画像形成ステーショ
ンＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを通過する期間、安定して搬
送供給される。各画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐ
ｃ，Ｐｄでは、各色のトナー像がそれぞれ形成され、転
写搬送ベルト２１６によって静電吸着搬送されている記
録紙１８の表面上に重ね合わせられる。第４の画像形成
ステーションＰｄによる画像の転写が完了すると、記録
紙１８の先端部分から除電され、転写搬送ベルト２１６
上から剥離されて定着装置２１７へと導かれる。最後に
トナー画像が定着された記録紙１８は、複写機本体１０
９の外壁に設けられる排出口から排出トレイ２２０上に
排出される。

【００４６】図１のパターン読取手段８に相当する読取
手段２３０は、図８に示すように、転写搬送ベルト２１
６が平面状態であり、かつ転写搬送ベルト２１６の表面
に垂直にレーザ照射が可能な位置に配置される。図９に
部分的に拡大して示すように、読取手段２３０は、半導
体レーザ２３１、コリメートレンズ２３２、対物レンズ
２３３、偏向ビームスプリッタ２３４、集束レンズ２３
５およびホトダイオード２３６を含んで構成される。半
導体レーザ２３１から出射されるレーザ光は、コリメー
トレンズ２３２を通って平行光となり、偏向ビームスプ
リッタ２３４を通過後、対物レンズ２３３で転写搬送ベ
ルト２１６の表面上の微小な点に集るように絞り込まれ
る。転写搬送ベルト２１６の表面からの正反射光は、対
物レンズ２３３を通して平行光となり、偏向ビームスプ
リッタ２３４によって反射光の向きが変えられる。向き
が変えられた反射光は、集束レンズ２３５で絞り込ま
れ、ホトダイオード２３６に入射し、ここで信号検出が
行われる。

【００４７】このような読取手段２３０は、コンパクト
・ディスク（ＣＤ）などの光ディスク等の再生装置など
で使用されている光ピックアップを流用することもでき
る。光ピックアップは大量生産されているので、読取手
段２３０の低コスト化を図ることができる。また、線幅
制御用の画像パターン１０が転写搬送ベルト２１６上に
形成されるので、転写搬送ベルト２１６に記録紙１６が
供給される位置までの間に、トナー像１２などとして付
着しているトナーを除去するためのクリーニング手段２
４０を設けておく。

【００４８】以上で説明した実施形態では、転写搬送ベ
ルト２１６を像担持体としてトナー像１０をその表面上
に形成している。カラー画像に対しては、各色毎に画像
パターン１０を形成して制御パラメータの補正を行う。
複数色を重ね合わせれば、重ね合せの精度を検出して再
調整することも可能である。制御パラメータ補正のため
に検出するトナー像１０は、感光体ドラム２２２ａ，２
２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄの表面上に形成されてから
転写搬送ベルト１６上に転写されるので、転写される前
に、感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２
２ｄの表面上から直接読取るようにすることも可能であ
る。各感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２
２２ｄから直接読取るようにすると、各感光体ドラム２
２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄの経年変化や温
度湿度による特性の変化を容易に検知し、適切な制御パ
ラメータの補正を行って画質の向上を図ることができ
る。

【００４９】また、画像形成装置１としてカラーデジタ
ル複写機について説明しているけれども、モノクロ複写
機や、プリンタなどの他の種類の画像形成装置であって
も、同様に本発明を適用することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像パタ
ーンを読取った連続的な検出信号を分割し、これを加算
処理することによって、検出信号に含まれるノイズ成分
を削減することができ、画像パターンの被検出パターン
の形状を精度良く算出することができる。被検出パター
ンを、線幅やドットサイズの検出が可能なように形成し
ておくことによって、画像品質向上に必要な線幅やドッ
トサイズの正確な制御が可能になり、温度や湿度などの
環境の変化や経年変化に対して、安定した階調性を得る
ことができる。

【００５１】また本発明によれば、周期的に被検出パタ
ーンを形成することができるので、検出信号に従って領
域の分割を行えば、周期的に繰返される被検出パターン
に合わせて領域の分割を行うことができ、周期性を利用
してノイズ成分の削減を行うことができる。

【００５２】また本発明によれば、領域幅を被検出パタ
ーンの所定の形状に対応させるので、分割される領域に
対する被検出パターンの位置を一定に保つことができ、
画像品質向上に必要な線幅やドットサイズの正確な検出
が可能になる。

【００５３】また本発明によれば、複数の色分解画像情
報に従って形成される各色のパターンに基づく記録画像
形成のための条件の制御が各色毎に行われるので、画像
品質の優れたカラー画像を形成することができる。

【００５４】さらに本発明によれば、色分解される所定
の画像色毎に設けられる像担持体上に、所定の形状を有
する被検出パターンを含む画像パターンが形成される。
各画像色毎に連続的に読取られる検出信号は、所定の領
域に分割され、各領域の検出信号が加算処理され、被検
出パターンの形状が算出され、算出結果に基づいて、記
録画像形成のための条件が各画像色毎に制御される。各
画像色に対応する像担持体上に画像を形成する際の条件
を正確に制御することができるので、画像品質向上に必
要な線幅やドットサイズなどについても容易に正確な制
御を行うことが、各画像色毎にできるようになり、安定
した階調性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態としての画像形成装置１
の概略的な構成を示すブロック図である。

【図２】図１の実施形態で線幅制御に用いる画像パター
ン１０の一例を示す図である。

【図３】図１のパターン読取手段８による画像パターン
１０の読取り出力値を示すグラフである。

【図４】図３の読取り出力値に対して加算処理を行った
結果を示すグラフである。

【図５】図１の実施形態の画像形成装置１として、カラ
ーデジタル複写機の概略的な電気的構成を示すブロック
図である。

【図６】図５の画像データ入力部４０および画像処理部
４１に関連する構成を示すブロック図である。

【図７】図５の操作基板ユニット４５に含まれる操作パ
ネル８０を示す部分的な平面図である。

【図８】図５のデジタルカラー複写機の概略的な機械的
構成を示す正面断面図である。

【図９】図５の読取手段２３０に関連する構成を簡略化
して示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ 像形成手段 ３ 制御パラメータ補正手段 ４ 領域分割手段 ５ 加算処理手段 ６ 制御手段 ７ 加算用メモリ ８ パターン読取手段 １０ 画像パターン １２，２０ トナー像 １４ 空白 １６ 搬送ベルト １８ 記録紙 ２２，２２２ａ〜２２２ｄ 感光体ドラム ２４，２２４ａ〜２２４ｄ 現像装置 ３９ 画像形成部 ４０ 画像データ入力部 ４０ａ カラーＣＣＤ ４１ 画像処理部 ４２ 画像データ出力部 ４４ ＣＰＵ ４５ 操作基板ユニット ４８ メインメモリ ５１ スキャナ関係制御ユニット ５２ プリンタ関係制御ユニット ８０ 操作パネル ８１ 液晶表示装置 ２１０ 画像形成部 ２１１ 給紙機構 ２１６ 転写搬送ベルト ２１７ 定着装置 ２２７ モータ ２３０ 読取手段 ２３１ 半導体レーザ ２３６ ホトダイオード

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録画像を像担持体上に形成し、記録部
   材上に転写する画像形成装置において、 該像担持体上に、所定の形状を有する被検出パターンを
   含んで、連続する画像パターンを形成するパターン形成
   手段と、 パターン形成手段によって形成される画像パターンを連
   続的に読取るパターン読取り手段と、 パターン読取り手段によって連続的に読取られる検出信
   号を所定の領域に分割する領域分割手段と、 領域分割手段によって分割された領域の検出信号を加算
   処理する加算処理手段と、 加算処理手段の処理結果に基づいて、該画像パターンの
   被検出パターンの形状を算出し、算出結果を該所定形状
   と比較した結果に基づいて、該記録画像形成のための条
   件を制御する制御手段とを含むことを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 前記パターン形成手段は、前記画像パタ
   ーンを、所定の単位パターン像が所定の間隔をおいて複
   数連続するように形成し、 前記領域分割手段は、前記パターン読取り手段が該画像
   パターンから連続的に読取る検出信号に従って領域分割
   を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記領域分割手段では、前記画像パター
   ンの被検出パターンの所定の形状に対応して、分割する
   領域幅が決定されることを特徴とする請求項１または２
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記記録画像は、複数の色分解画像情報
   に従って形成される各色の画像を重ね合わせて形成する
   カラー画像であり、 前記パターン形成手段は、前記画像パターンを、各色の
   パターンが所定の条件に従って連続するように形成し、 前記制御手段は、各色の画像パターンからの被検出パタ
   ーンの形状を算出し、算出結果に基づく記録画像形成の
   ための条件の制御を、各色毎に行うことを特徴とする請
   求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 カラー記録画像を、色分解される所定の
   画像色毎に設けられる像担持体上に形成し、各画像色毎
   に形成される記録画像を重ね合せて記録部材上に転写す
   る画像形成装置において、 各画像色毎の像担持体上に、所定の形状を有する被検出
   パターンを含んで、連続する画像パターンを形成するパ
   ターン形成手段と、 各画像色の像担持体毎に設けられ、パターン形成手段に
   よって形成される画像パターンを連続的に読取るパター
   ン読取り手段と、 各画像色毎に、パターン読取り手段によって連続的に読
   取られる検出信号を所定の領域に分割する領域分割手段
   と、 各画像色毎に、領域分割手段によって分割された領域の
   検出信号を加算処理する加算処理手段と、 各画像色毎の加算処理手段の処理結果に基づいて、該画
   像パターンの被検出パターンの形状を算出し、算出結果
   を該所定形状と比較した結果に基づいて、該記録画像形
   成のための条件を各画像色毎に制御する制御手段とを含
   むことを特徴とする画像形成装置。