JP2007121510A - カラープリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】カラーセンサのコストＵＰや形状の変更を伴わずに、電子写真方式のプリンタで出力された高濃度から低濃度まで正確な色情報を読み込むことが可能にする。
【解決手段】用紙上に形成されたトナー画像を定着した定着後画像の各々濃度の異なる単色階調パッチの色度情報を読み取る測定手段と、前記測定手段の受光部の光量をサンプリングするための蓄積時間を制御する蓄積制御手段、前記単色階調パッチの濃度値に応じて、前記蓄積制御手段により前記測定手段の蓄積時間を変更することで、階調パッチの濃度によらず正確な色情報を読み取る。
【選択図】図３

Description

本発明は、出力画像を読み取り出力画像の濃度を補正する機能を有したカラープリンタに関し、特に電子写真方式の定着後の画像を読み取り階調補正するカラープリンタに関する。

近年、カラー複写機等の電子写真方式のカラー画像形成装置には、印刷や写真といった技術と同等な高画質化、高安定化の要望が強く求められてきている。その要望の中でも特に重要となってきている項目は、色及び色の階調性を安定して再現することである。なぜなら人間が下す画質の良し悪しの判断に大きな影響を与えるからである。

そこで、電子写真方式のカラー画像形成装置は、今まで数々の高画質化、高安定化の手法が提案されている。例えば、各色のトナーに対して、温度、湿度から求めた絶対水分量に応じた数種類の露光量や現像バイアス等のプロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）等の階調補正手段を持ち、プリント時の絶対水分量に応じたプロセス条件や階調補正の最適値を選択している。

又、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ドラム等の上に作成し、その未定着単色トナーパッチの濃度を反射型のセンサで検知し、その検知結果より露光量、現像バイアス等のプロセス条件やＬＵＴ等の階調補正手段にフィードバックを掛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
但し、前記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、前記センサを用いた濃度制御では対応できない。

そこで、トナー画像を印刷する用紙上にブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の単色階調パッチを形成し、定着後に用紙上のパッチの色を検知するカラーセンサを設置したカラー画像形成装置もある。

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。
特開２００４−１３８７１０号公報

しかしながら、この状況の中で、カラーセンサは階調パッチの濃度によらず正確な色情報を読み取る必要がある。階調パッチの濃度が薄い場合にはカラーセンサから出力された光がパッチで反射されカラーセンサ受光部に導かれる光量は多い。よって、階調変化に応じて受光部での光量変化も大きく正確な色情報が読み取り可能である。

しかしながら、階調パッチの濃度が濃い場合にはカラーセンサから出力された光がパッチで反射されカラーセンサ受光部に導かれる光量は少ない。よって、階調変化に応じて受光部での光量変化も小さくなってしまう。この結果、センサの高濃度パッチの濃度変化に応じた読み取り値の変化量として、センサ暗電流の変化や読み取り信号に重畳されるノイズ成分が無視できなくなってしまう。よって、階調パッチの濃度によらず正確な色情報をカラーセンサで読むためには、濃度によらず、ノイズ信号の影響を受けないような読み取り信号レベルにすることが課題となる。

本発明は、上述の従来技術に鑑みてなされたものであり、カラーセンサのコストアップや形状の変更を伴わずに、電子写真方式のプリンタで出力された高濃度から低濃度まで正確な色情報を読み込むことができるカラープリンタを提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、用紙上にカラー画像を形成するカラープリンタに関して用紙上に形成されたトナー画像を定着した定着後画像の各々濃度の異なる単色階調パッチの色度情報を読み取る測定手段と、前記測定手段の受光部の光量をサンプリングするための蓄積時間を制御する蓄積制御手段と、前記単色階調パッチの濃度値に応じて、前記蓄積制御手段により前記測定手段の蓄積時間を変えることを特徴とする。

又、請求項２記載の発明は、用紙上にカラー画像を形成するカラープリンタに関して用紙上に形成されたトナー画像を定着した定着後画像の各々濃度の異なる単色階調パッチの色度情報を読み取る測定手段と、前記測定手段のパッチ画像に光を照射するための発光手段と、前記発光手段の発光量を制御するための発光量制御手段と、前記単色階調パッチの濃度値に応じて、前記発光量制御手により前記発光手段の発光量を変えることを特徴とする。

本発明によれば、本発明のカラーセンサは、カラーセンサのコストアップや形状の変更を伴わずに、電子写真方式のプリンタで出力された高濃度から低濃度まで正確な色情報を読み込むことが可能になる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るフルカラープリンタ２０１の要部構成図である。

画像形成部３内に像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」と言う）1 は、図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体１の周囲には、一次帯電器７、露光装置８、回転現像体１３、転写装置１０、クリーナ装置１２が配置されている。

前記回転現像体１３は、フルカラー現像のための４色分の現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを内蔵する。４２は回転現像体の回転を行う駆動モータであり、ステッピングモータとして説明を行う。４３は回転現像体の位置固定のロック機構を動作させるソレノイド、７２はロック機構の動作を検出するフォトインタラプタのロック検センサである。７３は回転現像体に取り付けられた位置検出フラグであり、６０は位置検出フラグ７３の検知を行うことで回転現像体１３の位置検知を行う回転現像体ＨＰセンサである。

現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、感光体１上の潜像をそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、モータ４２の駆動によって回転現像体１３を矢印Ｒ方向に回転させ、回転現像体１３に敷設された位置検出フラグ７３を回転現像体ＨＰセンサで検出することで回転現像体の基準位置を検出した上で、所定の回転位置まで回転させることで当該色の現像装置が感光体１に当接するように位置合わせされる。

感光体１上に現像された各色のトナー像は、転写装置１０によって中間転写体としてのベルト２に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２は、ローラ１７，１８，１９に張架されている。これらのうち、ローラ１７は、図示しない駆動源に結合されてベルト２を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ１８は、ベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ１９は２次転写装置としての転写ローラ２１のバックアップローラとして機能する。

ベルト２を挟んでローラ１７と対向する位置にはベルトクリーナ２２が当接／離間可能に設けられていて、２次転写後のベルト２上の残留トナーがクリーナブレードで掻き落とされる。

記録紙カセット２３内に配置された記録紙は、リフタモータ４０の動作により、ピックアップローラ２４に当接する位置まで引き上げられる。記録紙カセット２３からピックアップローラ２４で搬送路に引き出された記録紙は、ローラ対２５，２６によってニップ部、つまり２次転写装置２１とベルト２との当接部に給送される。ベルト２上に形成されたトナー像は、このニップ部で記録紙上に転写され、定着装置５で熱定着されて装置外へ排出される。

両面形成動作の場合、フラッパ３２を動作させ、搬送ローラ２７の方向へ記録紙を搬送する。搬送ローラ２８でフラッパ３３を越えるまで搬送を行った後、搬送ローラ２８を逆回転するとともにフラッパ３３を動作させることで、記録紙を搬送ローラ２９方向へ搬送し、搬送ローラ３０，３１で搬送することで、記録紙カセットからの搬送路に合流させることで、１面目とは反対の面に画像形成を可能とする。

上記構成によるカラープリンタでは次のようにして画像が形成される。

先ず、帯電装置７に電圧を印加して感光体１の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体１上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナから成る露光装置８で露光を行い潜像が形成される。露光装置８は、画像制御部３８で生成される画像信号に基づいて露光をオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。

上記カラープリンタの画像形成タイミングは、ベルト２上の所定位置を基準とする信号ＩＴＯＰを基準に制御されている。ベルト２は、駆動ローラ１７、テンションローラ１８、バックアップローラ１９から成るローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ１８によって所定の張力が与えられている。駆動ローラ１７及びローラ１９の間には、基準位置を検知する反射型位置センサ３６が配置されている。

現像装置１３Ｙ等の現像ローラには、各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は、該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は、転写装置１０でベルト２に転写され、更に２次転写装置２１で記録紙に転写された後、定着装置５に送給される。フルカラープリント時はベルト上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録紙に転写される。感光体１上に残留したトナーは、クリーナ装置１２で除去・回収され、最後に、感光体１は、除電装置（不図示）で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。

５０は記録紙カセット２３内での紙面高さを検知する紙面高さセンサ、５１〜５８は搬送路上に配置される搬送センサであり、各ポイントでの記録紙の有無又は記録紙の搬送タイミングを検知する。６０は回転現像体１３の位置検知を行う回転現像体HPセンサであり、７０は記録紙カセット２３の着脱を検知するカセット着脱センサであり、７１は本体内部へのアクセスを可能とするドア４１の開閉に応じて動作するドア開閉スイッチであり、このドア開閉スイッチで駆動負荷への電力供給を遮断／接続することで、装置内部への操作者の接触の際に不意の誤動作等による操作者への危害を防ぐことができる。

８０，８１，８２，８３は現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのトナーが減少した際に補給するトナーを保存している容器であり、それぞれ図示しないモータで、それぞれの色に対応したトナー補給経路８４，８５，８６，８７，８８を介して、トナー補給経路８８の位置に達している現像器の色のトナーが補給される。

１００はカラーセンサであり、プリンタで形成された単色の階調パッチを読み取る。中間転写体としてのベルト２上に形成された階調パッチトナー画像は、記録紙カセット２３から搬送された用紙上に転写され定着器５にてトナーが用紙に定着され永久画像として出力される。ここで、カラーセンサ１００で階調パッチを読む場合は、両面パスに用紙が搬送され、ローラ３０に到達した時点で用紙の斜傾を補正するために用紙は一旦ローラに突き当てて停止される。そして、ローラ３０の回転開始され、カラーセンサ１００部に用紙が搬送され、用紙上の階調パッチがカラーセンサ１００に読み取る。

図２にカラーセンサ１００での読み取りシーケンス図を示す。

９０１は用紙上の階調パッチのイメージである。９１０はセンサの階調パッチ読み取り制御の基準信号を発生するためのトリガーパッチである。カラーセンサ１００内には、色情報読み取りのためのセンサと基準パッチ読み取りのための受光素子が内蔵されており、この基準信号がカラーセンサ１００に到達するとカラーセンサ１００からＲＥＡＤ＿ＴＲＧ信号９０３が出力される。

用紙が前述の図１のローラ３０に到達した後、ローラ３０を回転駆動するモータのＯＮ信号ＤＵＰ＿ＲＯＬＬＥＲ＿ＯＮが出力される（９０２）。そして、階調パッチが印刷された用紙９２０の基準トリガーパッチ９１０がカラーセンサによって読み込まれると、カラーセンサからトリガー信号ＲＥＡＤ＿ＴＲＧ（９０４）が発生され、この立ち上がりエッジ信号から、ｔ１時間（９０６）後にパッチ１のカラー情報を読み込む。

カラーセンサでは、白色光をパッチに照射して、パッチからの反射光をカラーフィルタで色分解しＲ（レッド）、Ｂ（ブルー）、Ｇ（グリーン）の各色成分の輝度データに応じた電圧を出力する。この電圧をＡＤコンバータでサンプル（９０５）を行い。パッチ１のデジタル色データ、ＢＫ＿Ｒ１、ＢＫ＿Ｂ１、ＢＫ＿Ｇ１を得る。その後は順次時間ｔ２間隔でカラーセンサでの色情報読み取り、読み取った輝度に応じた電圧をＡＤ変換することで、各パッチの色情報を読み取ることになる。

図３は本発明のカラーセンサの構成図である。

４０７はカラーセンサ、４０１は白色ＬＥＤで４２０〜７８０といった広いスペクトル成分を有した光を出力する。４０２はＲ，Ｇ，Ｂカラーフィルタ付きのＣＭＯＳセンサである。４０５は用紙でり用紙上に定着されたトナーパッチ４０４が形成されている。センサと用紙は、距離Δｄ（４０６）離れて配置されており、読み取り部のメカ構成としては、パッチが形成された用紙４０５の読み取り位置でセンサと反対方向からバックアップローラにて読み取り位置での用紙がばたつかないような構成となっている（不図示）。このため、センサ読み取り時のカラーセンサ４０７と用紙間の距離Δｄは±０．１ｍｍ以下といったバタつき量に抑えられている。４０３はＬＥＤからの光が定着トナー画像４０４に照射され、反射された光がフィルターが取り付けられたＣＭＯＳセンサ４０２に入射する様子を示している。

図３１０はＲ，Ｇ，Ｂフィルターの取り付けらたＣＭＯＳセンサであり、図中のＷ部分はフィルター無しの部分であり、パッチからの反射光が直接ＣＭＯＳセンサに入射される構成となっている。４１３はＣＭＯＳセンサのサンプルクロックであり、サンプルクロックの立ち上がりから立下り区間の時間Δｔ（４２５）分だけＣＭＯＳセンサにパッチ反射光に応じた電荷が蓄積される。

４１２はリードクロックであり、蓄積量に応じた各Ｗ，Ｒ，Ｇ，Ｂ画素の電圧がリードクロックの立ち上がり、立下りエッジに応じて出力される。４１１はリードクロックのエッジに応じた出力信号で、各画素の蓄積電荷に応じた電圧が出力される。この電荷の出力をＡＤ変換することで、各画素の蓄積電荷つまり輝度レベルをデジタ値に変換可能である。４２２はＡＤサンプル信号であり、ＡＤサンプル信号の立下りエッジに応じて各画素の輝度レベルに応じた電圧がサンプリングされデジタル値に変換される。４２３は各画素の輝度レベルに応じたデジタルデータであり、パッチを読み取った輝度データとして、Ｗ，Ｒ，Ｇ，Ｂの各デジタルデータを得ることができる。

図２はカラーセンサを用いた階調補正の概略図である。

先ずグラフであるが、カラーセンサを用いて、プリンタが段階的に階調パッチを出力し定着後の単色色パッチをカラーセンサが読み込んだ時の関係を示す図の説明をする。

横軸はプリンタが出力する階調パッチの濃度を示している。縦軸は、プリンタが出力した階調パッチをカラーセンサが読み取り濃度に変換した時のカラーセンサ読み取り濃度を示している。理想的には３１９のように、プリンタ出力濃度とカラーセンサ読み取り濃度の関係がリニアになる。プリンタで出力したパッチの濃度が高い場合は、例えば３１７のようにプリンタ出力濃度に対して、カラーセンサ読み取り濃度の方が高くなる。

プリンタで出力したパッチの濃度が低い場合は、例えば３１８のようにプリンタ出力濃度に対してカラーセンサ読み取り濃度の方が低くなる。プリンタの階調出力の誤差を補正するには、カラーセンサで読み取った濃度と、プリンタの出力濃度がリニアになるようにプリンタのγルックアップテーブルを補正する必要がある。

マゼンダの単色パッチのプリンタ階調性誤差は、マゼンダγルックアップテーブル３０６を補正する。シアンのプリンタ階調性誤差は、シアンγルックアップテーブル３０７を補正する。イエローのプリンタ階調性誤差は、イエローγルックアップテーブル３０８を補正する。ブラックのプリンタ階調性誤差は、ブラックγルックアップテーブル３０９を補正する。

以上によりプリンタの単色パッチの階調を補正でき、補正後のプリンタ階調パッチ濃度と、カラーセンサで読み取ったパッチ濃度はリニアの関係とすることができる。ここで重要なのは、カラーセンサが絶対的なパッチ色の読み取りを行う能力があることである。カラーセンサの単色パッチの読み取り結果に応じて、プリンタのパッチ階調出力特性を補正しているため、カラーセンサの読み取り値が絶対色から誤差があれば、プリンタの階調特性も絶対色の階調とは誤差をもってしまう。例えば、カラーセンサの精度が悪いと、プリンタの使用者がカラーセンサを使用し階調補正を行い、濃度１のシアンを出力したとしても、濃度が０．９になったり１．１になったりしてしまう。

図４に本発明のカラーセンサの制御ブロック図を示す。

図中、５０１は本発明のカラーセンサである。５０３は白色ＬＥＤ、５０４はカラーフィルターが取り付けられたＣＭＯＳセンサである。白色ＬＥＤ５０３で定着後のパッチ画像に白色光を照射して、その反射光をＣＭＯＳセンサ５０４で受光する。ＣＭＯＳセンサにはカラーフィルターが取り付けられているために、反射光のレッド成分、グリーン成分、ブルー成分の輝度レベルに応じたＲ，Ｇ，Ｂ電圧を出力する構成となっている。

５０９はカラーセンサ５０１を制御するための制御部である。ＣＰＵの代表的な動作としては、次のような動作を行う。定着後パッチの色読み取り読み取ったり、ＬＥＤ５０３の光量の調整を行う。５０５はＡＤコンバータであり、ＣＭＯＳセンサからのＲ，Ｇ，Ｂの読み取り輝度に応じた電圧をデジタル値に変換しＣＰＵ５０８に入力される。５０６はＤＡコンバータであり、ＣＰＵ５０８から設定されるデジタル値に応じたアナログ電圧を出力する。

５０７は定電流回路であり、ＤＡコンバータ５０６の出力電圧に応じて白色ＬＥＤ５０３を駆動する電流を可変可能とする。５１０はＣＭＯＳセンサのパッチ濃度に応じたＲ，Ｇ，Ｂの読み取りを行う時の、ＣＯＭＳセンサの蓄積時間に応じたパルスを発生する。ＣＭＯＳセンサはこのパルス幅分、Ｒ，Ｇ，Ｂ各画素のパッチからの反射光による電荷蓄積を行う。この蓄積時間が長くすると、微小な反射光でも時間が長くなった分だけ電荷蓄積量が増える。このため、微小な反射光となるパッチ濃度が高い部分の読み取り時においても、蓄積時間を長くすることで信号レベルの分解能が上がるため高濃度部の微小な濃度変化を読み取ることが可能となる。

又、微小な反射光でも発光源であるＬＥＤの光量を多くしても同様な効果が得られる。微小な反射光となるパッチ濃度が高い部分の読み取り時に、ＬＥＤ光量を増やすことで、受光部のＣＭＯＳセンサの信号レベルの分解能が上がるため、高濃度部の微小な濃度変化を読み取ることが可能となる。但し、ＬＥＤ光量を変化させる場合は、ＬＥＤの温度上昇による発光波長の変化が大きくなると、読み取り精度が変化するので注意する必要がある。

図６は蓄積時間変更時の階調補正時のパッチ読み込みタイミング図である。

図中、９０１はパッチのイメージ図であり、９２０は階調パッチを印刷するための用紙で、９１０はカラーセンサのパッチ読み取り基準を生成するためのトリガーパッチである。９１１は階調パッチであり、この例では濃度が徐々に低くなる階調パッチを示している。階調パッチとしては、濃度が徐々に高くなる、又は濃度をランダムに変化させるといった数々の階調パッチが考えられるが、カラーセンサの読み取り範囲に対して十分大きなパッチが形成されていれば読み取り結果は同じとなる。

本実施の形態のカラーセンサ取り付け位置については、前述の図１のカラーセンサ１００は両面搬送部に取り付けられている。この両面搬送部のカラーセンサ１００の取り付け位置の手前のローラにパッチ画像が形成された用紙が到達した時点で、ローラに用紙を突き当て、用紙の斜行を修正し、次の給紙動作に必要な用紙ループを作成するために一旦用紙搬送動作を止める。そして、カラーセンサの読み取り動作が開始される。

読み取り動作開始で、先ずＤＵＰ＿ＲＯＬＬＥＲ＿ＯＮ９０２をＯＮしローラを駆動して給紙動作を再開する。そして、カラーセンサがパッチ読み取り基準９１０を検知して、ＲＥＡＤ＿ＥＤＧ９０４が出力されるとカラーセンサは所定のタイミングで各パッチの読み込みを行う。そして、読み込んだ各パッチのＲ，Ｇ，Ｂ各色データに応じた電圧を初期のパッチについては、基準エッジからｔ１（９０６）のタイミングでＡＤ変換し、Ｒ，Ｇ，Ｂの各デジタルデータに変換しＣＰＵが読み込み、センサの補正データを用いて、パッチ濃度情報に変換する。その後のパッチについては、パッチサイズが同じであれば、同じタイミングｔ２である９０７，９０８，９０９でパッチを読み込みパッチ濃度情報に変換する。

９３０は濃度変化信号であり、“Ｈ”は高濃度部を示しており、“Ｌ”は通常濃度を示している。９３１はＣＭＯＳセンサのパッチ読み取り時の蓄積時間Δｔの設定値である。この例では、濃度変化信号が“Ｌ”の時には、４００μｓｅｃの蓄積時間でパッチ濃度を読み取っているが、濃度変化信号が“Ｈ”の部分の高濃度部では、パッチからの反射光量が低下するために、ＣＭＯＳセンサの蓄積置換を通常濃度の２倍である８００μｓｅｃにしてパッチ濃度を読むようにしている。

図５はＬＥＤ光量変更時の階調補正時のパッチ読み込みタイミング図である。

図中、８０１はパッチのイメージ図であり、８２０は階調パッチを印刷するための用紙で、８１０はカラーセンサのパッチ読み取り基準を生成するためのトリガーパッチである。８１１は階調 パッチであり、この例では濃度が徐々に低くなる階調パッチを示している。階調パッチとしては、濃度が徐々に高くなる、又は濃度をランダムに変化させるといった数々の階調パッチが考えられるが、カラーセンサの読み取り範囲に対して十分大きなパッチが形成されていれば読み取り結果は同じとなる。

本実施の形態のカラーセンサ取り付け位置については、前述の図１のカラーセンサ１００は両面搬送部に取り付けられている。この両面搬送部のカラーセンサ１００の取り付け位置の手前のローラにパッチ画像が形成された用紙が到達した時点で、ローラに用紙を突き当て、用紙の斜行を修正し、次の給紙動作に必要な用紙ループを作成するために一旦、用紙搬送動作を止める。そして、カラーセンサの読み取り動作が開始される。読み取り動作開始で、まずＤＵＰ＿ＲＯＬＬＥＲ＿ＯＮ８０２をＯＮしローラを駆動して給紙動作を再開する。

そして、カラーセンサがパッチ読み取り基準８１０を検知して、ＲＥＡＤ＿ＥＤＧ８０４が出力されるとカラーセンサは所定のタイミングで各パッチの読み込みを行う。そして、読み込んだ各パッチのＲ，Ｇ，Ｂ各色データに応じた電圧を初期のパッチについては、基準エッジからｔ１（８０６）のタイミングでＡＤ変換し、Ｒ，Ｇ，Ｂの各デジタルデータに変換しＣＰＵが読み込み、センサの補正データを用いて、パッチ濃度情報に変換する。その後のパッチについては、パッチサイズが同じであれば、同じタイミングｔ２である８０７，８０８，８０９でパッチを読み込みパッチ濃度情報に変換する。

８３０は濃度変化信号であり、“Ｈ”は高濃度部を示しており、“Ｌ”は通常濃度を示している。８３１はＣＭＯＳセンサのパッチ読み取り時のＬＥＤ光量を調整する定電流回路の電流設定値である。この例では、濃度変化信号が“Ｌ”の時には、１５ｍＡでＬＥＤを発光してパッチ濃度を読み取っているが、濃度変化信号が“Ｈ”の部分の高濃度部では、パッチからの反射光量が低下するために、通常濃度の２倍である３０ｍＡでＬＥＤを発光してパッチ濃度を読むようにしている。

図６は本発明による高濃度部の読み取り結果を示したグラフである。

図中、６０１はパッチ濃度を示しており、その値が低いとパッチ濃度が低く、値が高いとパッチ濃度が高いということを表している。６０２はパッチをＣＭＯＳセンサのＲ，Ｇ，Ｂの画素の出力値を示しており、例えばシアンのパッチを読んだ場合は、Ｒ画素の出力値、マゼンダのパッチを読んだ場合はＧ画素の出力値、イエローのパッチを読んだ場合は、Ｂ画素の出力値を示している。

６０３は本発明の高濃度部（濃度１．２〜１．８）の蓄積時間を２倍にした場合の読み取り結果を示している。高濃度部では蓄積時間を２倍にしているため読み取り値としても、通常蓄積時間の２倍となっていることが分かる。６０４は、６０３の結果に対して、高濃度の読み取り値を１／２にした場合の結果を示している。６０５は通常濃度の蓄積時間にて、高濃度を読み取った場合の読み取り結果を示している。

６０６は理想的なカラーセンサ読み取り値を示した曲線である。図中、６０７の点線円内の高濃度部での読み取り誤差としては、理想曲線６０６に対して、通常蓄積時間では濃度差に対して、読み取り信号レベルの変化が少ないために誤差が大きくなっている。これに対して、蓄積時間を２倍にすることで、高濃度部の濃度変動に対する信号レベルの変化を大きくできるために、読み取り値に対するノイズ成分の影響が低減され、理想読み取り曲線に近くなり、高濃度部の正確な読み取りが行える。

フルカラープリンタの要部構成図である。 カラーセンサを用いた階調補正の概略図である。 本発明のカラーセンサの構成図である。 本発明のカラーセンサの制御ブロック図である。 ＬＥＤ光量変更時の階調補正時のパッチ読み込みタイミング図である。 蓄積時間変更時の階調補正時のパッチ読み込みタイミング図である。

符号の説明

５０１ カラーセンサ
５０３ 白色ＬＥＤ
５０４ ＣＭＯＳセンサ
５０８ ＣＰＵ
５０５ ＡＤコンバータ
５０６ ＤＡコンバータ
５０７ 定電流回路

Claims (2)

1. 用紙上にカラー画像を形成するカラープリンタに関して用紙上に形成されたトナー画像を定着した定着後画像の各々濃度の異なる単色階調パッチの色度情報を読み取る測定手段と、前記測定手段の受光部の光量をサンプリングするための蓄積時間を制御する蓄積制御手段と、前記単色階調パッチの濃度値に応じて、前記蓄積制御手段により前記測定手段の蓄積時間を変えることを特徴とするカラープリンタ。
2. 用紙上にカラー画像を形成するカラープリンタに関して用紙上に形成されたトナー画像を定着した定着後画像の各々濃度の異なる単色階調パッチの色度情報を読み取る測定手段と、前記測定手段のパッチ画像に光を照射するための発光手段と、前記発光手段の発光量を制御するための発光量制御手段と、前記単色階調パッチの濃度値に応じて、前記発光量制御手により前記発光手段の発光量を変えることを特徴とするカラープリンタ。

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