JP3679551B2 - 画像形成装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー複写機では、複写画像を形成するためのトナー色として用いる４色（マゼンタＭ，シアンＣ，イエローＹ，ブラックＫ）の各成分ごとの画像情報を読み取るために、４回の原稿読み取り動作を行っている。
【０００３】
また、カラー原稿の画像情報を読取るときには、原稿照射光源の光量ムラ、光情報を電気情報に変換するためのＣＣＤラインセンサの感度ムラ、更には反射板等光学系の特性ムラを補正するためにシェーディング補正を施している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラー複写機では、１枚の原稿を複数枚複写する場合でも、１枚目の読み取り動作の直前にシェーディング動作を１回だけ行うだけであった。例えば、１枚の原稿を１００枚複写する場合には４００回の読み取り動作が必要になるが、読み取り動作を開始する直前にシェーディング動作を１回行うだけで、その後に行う４００回の読み取り動作は、最初に行って１回のシェーディング動作によって得たデータに基づいてシェーディング補正を行っていた。
【０００５】
このため、例えば蛍光灯のように光量が経時的に変化し易い光源を使用している場合には、連続して複写された複数枚の複写画像のうち、１枚目の複写画像と最終枚目の複写画像とでは画像に差異が発生する場合があった。
【０００６】
本発明は前述の問題点にかんがみ、複数枚の複写を連続して行った場合でも、各複写画像間に差異が生じないようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、光学系の特性ムラを補正するためのシェーディング補正手段と、原稿の画像情報を色分解して読み取る画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段によって読み取った原稿の画像情報に基づいてトナー色毎に時分割で像担持体に潜像画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段が形成した潜像画像を現像するために、各トナー色毎に個別に設けられた複数の現像器とを具備し、複数のカラー画像を連続して形成する場合に、次色のトナー色画像を現像する前に前記現像器を交換するとともに、前記現像器を交換する毎にシェーディング補正用の基準板の読み取りを行い、前記複数のカラー画像の形成中に１色の現像器にて現像している間にはシェーディング補正用の基準板の読み取りを行わないことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置の他の特徴とするところは、前記像担持体に形成された潜像画像を転写する転写ドラムを具備し、前記転写ドラムは、少なくとも原稿画像の２枚分以上のサイズを有して非等間隔に転写画像を形成するようになされ、転写画像間の間隔の広い部分が前記像担持体と接触するタイミングで前記現像器を交換することを特徴としている。
【０００９】
本発明の画像形成方法は、光学系の特性ムラを補正するためのシェーディング補正処理と、原稿の画像情報を色分解して読み取る画像読み取り処理と、前記画像読み取り処理によって読み取った原稿の画像情報に基づいてトナー色毎に時分割で像担持体に潜像画像を形成する画像形成処理と、前記画像形成処理により形成した潜像画像を現像するために、各トナー色毎に個別に設けられた複数の現像器を、複数のカラー画像を連続して形成する場合に、次色のトナー色画像を現像する前に交換する現像器交換処理とを行う画像形成方法において、前記現像器を交換する毎にシェーディング補正用の基準板の読み取りを行い、前記複数のカラー画像の形成中に１色の現像器にて現像している間にはシェーディング補正用の基準板の読み取りを行わないことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成方法の他の特徴とするところは、前記像担持体に形成された潜像画像を転写するために、少なくとも原稿画像の２枚分以上のサイズを有して非等間隔に転写画像を形成する転写ドラムを具備する画像形成装置を用いた画像形成方法であって、前記転写画像間の間隔の広い部分が前記像担持体と接触するタイミングで前記現像器を交換することを特徴としている。
【００１４】
本発明は前記技術手段を有するので、複数のトナー色毎に個別に設けられた複数の現像器を用いてトナー色毎に時分割で像担持体に潜像画像を形成する際に、次色のトナー色画像を現像する前に前記現像器を交換するとともに、前記現像器を交換する毎にシェーディング補正用の基準板の読み取りを行い、１色の現像器にて現像している間にはシェーディング補正用の基準板の読み取りを行わないようにしたので、蛍光灯のように光量の経時変化が著しい光源を用いて複数枚の複写を行う場合でも、各複写画像に差異のないカラー画像を形成することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の画像形成装置および方法の一実施形態を説明する。
図１は、本実施形態のカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図１に示すように、原稿を複写する場合には、原稿１０９を原稿台ガラス１１０上に乗せて原稿台カバー１０８を閉める。次に、露光ランプ（ここでは蛍光灯を使用する）１０１を有する第１のミラーユニット１０２を走査する。
【００１６】
これにより、原稿１０９からの反射光を反射ミラー１０３、１０４を有する第２のミラーユニット１０３を介して、レンズ１０５によりＣＣＤラインセンサ１０６に結像させ、ここでカラー色分解画像信号を生成する。
【００１７】
前記ＣＣＤラインセンサ１０６で生成したカラー色分解画像信号は、Ａ／Ｄ変換器増幅ユニット１０７でデジタル画像信号に変換される。そして、このデジタル画像信号が画像処理ユニット１１１にて所定の処理を施された後、レーザドライバ１１２に供給される。
【００１８】
図中の左上方に示した１１０１は基準白色板であり、シェーディング動作時の基準デー夕を読み込むときには、第１のミラーユニット１０２をこの下のＨＰ（ＨＰ：ホームポジション）に移動して基準データを読み取る。
【００１９】
像担持体である感光ドラム１１９は、図中の矢印方向に回転自在に支持され、感光ドラム１１９に隣接する回転現像器１２８０はＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋ４色に対応する現像器１２８、１２９、１３０、１３１を有し、各色の現像動作が終了すると矢印方向に回転して現像色を変えるようにしている。
【００２０】
本実施形態のカラー画像形成装置のレーザ露光光学系においては、画像信号はレーザドライバ１１２が駆動するレーザ出力部１１５にて光信号に変換される。そして、変換されたレーザ光がポリゴンミラー１１６で反射され、レンズ１１７及びミラー１１８を通って感光ドラム１１９上に投影される。
【００２１】
画像形成時には、感光ドラム１１９を矢印方向に回転させ、各色毎に光像を感光ドラム１１９上に照射して潜像を形成する。次に、所定の現像器を動作させ、感光ドラム１１９上に形成した潜像を現像し、感光ドラム１１９上にトナー画像を形成する。
【００２２】
また、記録媒体カセット１２６または１２７より取り出された記録媒体は、搬送系１２０、１２１を介して感光ドラム１１９と対向した位置に配設されている転写ドラム１２２に搬送され、静電気により転写ドラム１２２上に吸着される。
【００２３】
そして、前記転写ドラムを１２２を回転させるに従って感光ドラム１１９上のトナー像は、転写ドラム１２２上に吸着された記録媒体に転写される。図３に示すように、転写ドラム１２２はＡ４サイズの用紙１２２１、１２２２を横向きに２枚吸着できるサイズを有している。
【００２４】
ここで、転写ドラム１２２に対して、用紙１２２１、１２２２が均等に吸着されていないのは、シェーディング補正用の基準データの読み取り作業を、図３中のＳ１とＳ２の差分の期間で行うためである。また、転写ドラム１２２にはＩＴＯＰセンサ１３５とＩＴＯＰフラグ１３６が取り付けられており、１ＴＯＰフラグ１３６は転写ドラム１２２とともに回転し（ＩＴＯＰセンサ１３５は回転しない）、画像形成タイミングの基準となるＩＴＯＰ信号を出力する。
【００２５】
次に、回転現像器１２８０を回転させ、次の色の現像器を感光ドラム１１９に対向させ、前述の潜像、現像、転写動作を繰り返すことにより、４色分のカラー画像を記録媒体上に形成する。
【００２６】
次に、記録媒体は転写ドラム１２２から分離され、定着器１２３内に設けられた定着ローラ１２４、１２５を介してトナーが定着され、排紙トレイ１３２上に排紙される。
【００２７】
図２は、図１の画像処理ユニット１１１の概略構成を説明するためのブロック図である。
図２において、１０６は原稿からの反射光を色分解してＲＧＢ三色の電気信号に変換するＣＣＤラインセンサである。
【００２８】
１０７は、ＣＣＤラインセンサ１０６からのアナログＲ、Ｇ、Ｂ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。シェーディング補正部２０３は、ＣＣＤラインセンサ１０６の感度ムラ、及び反射板等光学系の特性ムラを補正するものである。
【００２９】
図２において、Ｒ、Ｇ、Ｂの信号はＡ／Ｄ変換器から出力された８ビットのデジタル画像信号である。
本実施形態で用いているＣＣＤラインセンサ１０６は、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの受光部がある一定の距離を開けて配置されている。このため、デジタル画像信号は空間的なズレによって発生した時間的ズレを持った信号となっている。そこで、図２の３ラインつなぎ部２０４において、この時間的ズレを補正するようにしている。
【００３０】
入力マスキング部２０５は、ＣＣＤラインセンサ１０６のＲＧＢの分光特性を標準ＲＢＧ空間に補正するための演算を行う。
ＬＯＧ変換部２０６は、ＲＡＭによって構成されたルックアップテーブルであり、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の輝度信号をそれぞれＣ、Ｍ、Ｙの濃度信号に変換する。
【００３１】
マスキング／ＵＣＲ部２０７は、入力されたＣ、Ｍ、Ｙの濃度信号からプリント用に使われるトナーの濁りを除去する演算とブラックＫ信号を発生する。
レーザドライバ１１２はマスキング／ＵＣＲ部２０７より出力された８ビットの信号に応じた強度を有するレーザ光線を出力し、感光ドラム１１９上に潜像画像を形成する。なお、前述の各機能ブロックは、図示しないＣＰＵにより制御されている。
【００３２】
以上のような構成のカラー画像形成装置において、トナー色４色分の画像情報を読み取る毎にシェーディング補正を行う方法を、図５を参照しながら説明する。
図５において、横軸は時間、縦軸は第１のミラーユニット１０２の変位を示している。変位０はホームポジション、すなわち、第ｌのミラーユニット１０２が基準白色板１１０１の下に移動している状態を示している。
【００３３】
なお、図５中、時間軸に対して水平部分は第１のミラーユニット１０２が停止した状態で時間が経過した場合を示している。また、斜め直線部は第１のミラーユニット１０２が等速移動状態を示し、右上がりの斜め直線部は読み取り動作、すなわち、第１のミラーユニット１０２が図１で右方向に移動している状態を示し、右下がりの斜め直線部は第１のミラーユニット１０２が図１で左方向に移動している状態を示している。
【００３４】
なお、第１のミラーユニット１０２が停止状態から等速移動動作状態に移行するとき、右方向への移動から左方向へ逆転するとき、及び移動状態から停止状態に移行する場合には、本来は加減速期間があるため、第１のミラーユニット１０２の変位を示した図５中には曲線部分が存在するはずであるが、ここでは説明を簡素化するために曲線部は省略してある。
【００３５】
また、以下の説明ではＡ４サイズのカラー原稿を連続して２枚複写する場合について説明する。オペレータが図示しない操作部を操作することにより複写動作をスタートさせると、第１のミラーユニット１０２はホームポジションにおいて、公知のシェーディング動作を行う。すなわち、まず最初に基準白色板１１０１を読み取る。
【００３６】
そして、読み取ったデータを元に、原稿照射光源である露光ランプ１０１の光量ムラ、ＣＣＤラインセンサ１０６の感度ムラ、更には反射板等光学系の特性ムラを補正するためのシェーディング補正データを、図示しないＣＰＵにより作成し、シェーディング補正部２０３に設定する（区間ＳＨ）。
【００３７】
そして、原稿画像読み取り時には、設定されたシェーディング補正データに基づき、Ａ／Ｄ変換部１０７から送られてくる画像データのシェーディング補正を施す。次に、ＩＴＯＰ信号に応じて第１のミラーユニット１０２を等速動作させ、Ｍ成分の画像データを読み取ると同時に、感光ドラム１１９に潜像画像を書き込む。さらに、Ｍ現像器１２８により現像し、転写ドラム１２２に吸着された用紙１２２１にトナー画像を転写する（区間Ｍ１）。
【００３８】
次に、第１のミラーユニット１０２をホームポジションまで戻す（区間ＭｌＢ）。次の区間Ｔ１は、図３のＳ１区間に相当する時間で、Ｍの２度目の読み取り動作に備え、第１のミラーユニット１０２は停止している。
【００３９】
次に、図示しないＣＰＵにおいて、ＩＴＯＰ信号により起動されるカウンタによりＴ３区間を計時後、再び第１のミラーユニット１０２を動作させてＭ成分の読み取り動作を繰り返し、前述の動作と同様に用紙１２２２にトナー画像を転写し（区間Ｍ２）、再び第ｌのミラーユニット１０２をホームポジションまで戻す（区間Ｍ２Ｂ）。
【００４０】
区間Ｔ２は、図３のＳ２区間に相当する時間で、この期間に、前述のシェーディング動作を再び行うとともに、Ｃ現像器１２９が感光ドラム１１９に対向するように、回転現像器１２８０を９０度回転させる。
【００４１】
そして、ＩＴＯＰ信号に応じて、第１のミラーユニット１０２を再び等速動作させ、Ｃ成分の読み取り動作を行い（区間Ｃ１）、以降前述の動作を繰り返し、用紙１２２１、用紙１２２２にＫ成分のトナー画像転写する。その後、それぞれの用紙を定着器１２３に搬送し、トナーを用紙に定着し、複写動作を終了する。
【００４２】
（第２の実施形態）
前述した第１の実施形態では、Ａ４原稿を複写する場合について説明したが、この第２の実施形態では、Ａ３原稿を複写する場合について説明する。図４は、転写ドラム１２２にＡ３の用紙１２２３が吸着された様子を示すものである。また、図６は、図５と同様に第１のミラーユニット１０２の変位と時間の関係を示したものである。
【００４３】
オペレータが図示しない操作部を操作することにより複写動作をスタートさせると、第１のミラーユニット１０２がホームポジションにおいて、公知であるシェーディング動作を行う（区間ＳＨ）。
【００４４】
次に、ＩＴＯＰ信号に応じて、第１のミラーユニット１０２を等速動作させ、Ｍ成分の画像データを読み取ると同時に、感光ドラム１１９に潜像画像を書き込み、Ｍ現像器１２８により現像し、転写ドラム１２２に吸着された用紙１２２３にトナー画像を転写する（区間Ｍ）。
【００４５】
次に、第１のミラーユニット１０２をホームポジションまで戻す（区間ＭＢ）。第１の区間Ｔ１は、図４のＳｌ区間に相当する時間で、この期間に、前述のシェーディング動作を再び行うとともに、Ｃ現像器１２９が感光ドラム１１９に対向するように、回転現像器１２８０を９０度回転させる。
【００４６】
そして、再びＩＴＯＰ信号に応じて、第ｌのミラーユニット１２１０２を等速動作させ、Ｃ成分の読み取り動作を行い（区間Ｃ）、以降前述の動作を繰り返し、用紙１２２３にＫ成分のトナー画像転写する。その後、用紙を定着器１２３に搬送し、トナーを用紙に定着して複写動作を終了する。
【００４９】
（本発明の他の実施形態）
本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても１つの機器からなる装置に適用しても良い。
【００５０】
また、前述した実施形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、前記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、前記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００５１】
また、この場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００５２】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００５３】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、トナー色毎に個別に設けられた複数の現像器について、次色のトナー色画像を現像する前に交換するとともに、前記現像器を交換する毎にシェーディング補正用の基準板の読み取りを行い、１色の現像器にて現像している間にはシェーディング補正用の基準板の読み取りを行わないようにしたので、複写画像を形成するための複数のトナー色（例えば、マゼンタＭ，シアンＣ，イエローＹ，ブラックＫの４色）の成分毎の画像情報を読み取る毎にシェーディング補正を実施することができる。これにより、蛍光灯のように光量の経時変化が著しい光源を用いて原稿画像を読み取る際に、複数枚の複写を行った場合でも、各複写画像に差異のないカラー画像形成装置を構成することができる。
【００５５】
また、本発明の他の特徴によれば、像担持体に形成された潜像画像を転写する転写ドラムは、少なくとも原稿画像の２枚分以上のサイズを有して非等間隔に転写画像を形成するようにして、転写画像間の間隔の広い部分が前記像担持体と接触するタイミングで前記現像器を交換するようにしたので、前記現像器を交換するのに必要な時間を容易に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー複写装置全体の説明図である。
【図２】図１の画像信号処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】Ａ４用紙を吸着した転写ドラムを示した図である。
【図４】Ａ３用紙を吸着した転写ドラムを示した図である。
【図５】第１の実施形態の動作を説明する図である。
【図６】第２の実施形態の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１０１ 露光ランプ
１０２ 第１のミラーユニット
１０３ 第２のミラーユニット
１０４ 反射ミラー
１０５ レンズ
１０６ ＣＣＤラインセンサ
１０７ Ａ／Ｄ変換器増幅ユニット
１０８ 原稿台カバー
１０９ 原稿
１１０ 原稿台ガラス
１１１ 画像処理ユニット
１１２ レーザドライバ
１１５ レーザ出力部
１１６ ポリゴンミラー
１１７ レンズ
１１８ ミラー
１１９ 感光ドラム
１２０ 搬送系
１２２ 転写ドラム
１２３ 定着器
１２４ 定着ローラ
１２５ 定着ローラ
１２６ 記録媒体カセット
１２７ 記録媒体カセット
１３２ 排紙トレイ
２０３ シェーディング補正部
２０４ ３ラインつなぎ部
２０５ 入力マスキング部
２０６ ＬＯＧ変換部
２０７ マスキング／ＵＣＲ部
１１０１ 基準白色板
１２８０ 回転現像器
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー複写機では、複写画像を形成するためのトナー色として用いる４色（マゼンタＭ，シアンＣ，イエローＹ，ブラックＫ）の各成分ごとの画像情報を読み取るために、４回の原稿読み取り動作を行っている。
【０００３】
また、カラー原稿の画像情報を読取るときには、原稿照射光源の光量ムラ、光情報を電気情報に変換するためのＣＣＤラインセンサの感度ムラ、更には反射板等光学系の特性ムラを補正するためにシェーディング補正を施している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラー複写機では、１枚の原稿を複数枚複写する場合でも、１枚目の読み取り動作の直前にシェーディング動作を１回だけ行うだけであった。例えば、１枚の原稿を１００枚複写する場合には４００回の読み取り動作が必要になるが、読み取り動作を開始する直前にシェーディング動作を１回行うだけで、その後に行う４００回の読み取り動作は、最初に行って１回のシェーディング動作によって得たデータに基づいてシェーディング補正を行っていた。
【０００５】
このため、例えば蛍光灯のように光量が経時的に変化し易い光源を使用している場合には、連続して複写された複数枚の複写画像のうち、１枚目の複写画像と最終枚目の複写画像とでは画像に差異が発生する場合があった。
【０００６】
本発明は前述の問題点にかんがみ、複数枚の複写を連続して行った場合でも、各複写画像間に差異が生じないようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、光学系の特性ムラを補正するためのシェーディング補正手段と、原稿の画像情報を色分解して読み取る画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段によって読み取った原稿の画像情報に基づいてトナー色毎に時分割で像担持体に潜像画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段が形成した潜像画像を現像するために、各トナー色毎に個別に設けられた複数の現像器とを具備し、複数のカラー画像を連続して形成する場合に、次色のトナー色画像を現像する前に前記現像器を交換するとともに、前記現像器を交換する毎にシェーディング補正用の基準板の読み取りを行い、前記複数のカラー画像の形成中に１色の現像器にて現像している間にはシェーディング補正用の基準板の読み取りを行わないことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置の他の特徴とするところは、前記像担持体に形成された潜像画像を転写する転写ドラムを具備し、前記転写ドラムは、少なくとも原稿画像の２枚分以上のサイズを有して非等間隔に転写画像を形成するようになされ、転写画像間の間隔の広い部分が前記像担持体と接触するタイミングで前記現像器を交換することを特徴としている。
【０００９】
本発明の画像形成方法は、光学系の特性ムラを補正するためのシェーディング補正処理と、原稿の画像情報を色分解して読み取る画像読み取り処理と、前記画像読み取り処理によって読み取った原稿の画像情報に基づいてトナー色毎に時分割で像担持体に潜像画像を形成する画像形成処理と、前記画像形成処理により形成した潜像画像を現像するために、各トナー色毎に個別に設けられた複数の現像器を、複数のカラー画像を連続して形成する場合に、次色のトナー色画像を現像する前に交換する現像器交換処理とを行う画像形成方法において、前記現像器を交換する毎にシェーディング補正用の基準板の読み取りを行い、前記複数のカラー画像の形成中に１色の現像器にて現像している間にはシェーディング補正用の基準板の読み取りを行わないことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成方法の他の特徴とするところは、前記像担持体に形成された潜像画像を転写するために、少なくとも原稿画像の２枚分以上のサイズを有して非等間隔に転写画像を形成する転写ドラムを具備する画像形成装置を用いた画像形成方法であって、前記転写画像間の間隔の広い部分が前記像担持体と接触するタイミングで前記現像器を交換することを特徴としている。
【００１４】
本発明は前記技術手段を有するので、複数のトナー色毎に個別に設けられた複数の現像器を用いてトナー色毎に時分割で像担持体に潜像画像を形成する際に、次色のトナー色画像を現像する前に前記現像器を交換するとともに、前記現像器を交換する毎にシェーディング補正用の基準板の読み取りを行い、１色の現像器にて現像している間にはシェーディング補正用の基準板の読み取りを行わないようにしたので、蛍光灯のように光量の経時変化が著しい光源を用いて複数枚の複写を行う場合でも、各複写画像に差異のないカラー画像を形成することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の画像形成装置および方法の一実施形態を説明する。
図１は、本実施形態のカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図１に示すように、原稿を複写する場合には、原稿１０９を原稿台ガラス１１０上に乗せて原稿台カバー１０８を閉める。次に、露光ランプ（ここでは蛍光灯を使用する）１０１を有する第１のミラーユニット１０２を走査する。
【００１６】
これにより、原稿１０９からの反射光を反射ミラー１０３、１０４を有する第２のミラーユニット１０３を介して、レンズ１０５によりＣＣＤラインセンサ１０６に結像させ、ここでカラー色分解画像信号を生成する。
【００１７】
前記ＣＣＤラインセンサ１０６で生成したカラー色分解画像信号は、Ａ／Ｄ変換器増幅ユニット１０７でデジタル画像信号に変換される。そして、このデジタル画像信号が画像処理ユニット１１１にて所定の処理を施された後、レーザドライバ１１２に供給される。
【００１８】
図中の左上方に示した１１０１は基準白色板であり、シェーディング動作時の基準デー夕を読み込むときには、第１のミラーユニット１０２をこの下のＨＰ（ＨＰ：ホームポジション）に移動して基準データを読み取る。
【００１９】
像担持体である感光ドラム１１９は、図中の矢印方向に回転自在に支持され、感光ドラム１１９に隣接する回転現像器１２８０はＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋ４色に対応する現像器１２８、１２９、１３０、１３１を有し、各色の現像動作が終了すると矢印方向に回転して現像色を変えるようにしている。
【００２０】
本実施形態のカラー画像形成装置のレーザ露光光学系においては、画像信号はレーザドライバ１１２が駆動するレーザ出力部１１５にて光信号に変換される。そして、変換されたレーザ光がポリゴンミラー１１６で反射され、レンズ１１７及びミラー１１８を通って感光ドラム１１９上に投影される。
【００２１】
画像形成時には、感光ドラム１１９を矢印方向に回転させ、各色毎に光像を感光ドラム１１９上に照射して潜像を形成する。次に、所定の現像器を動作させ、感光ドラム１１９上に形成した潜像を現像し、感光ドラム１１９上にトナー画像を形成する。
【００２２】
また、記録媒体カセット１２６または１２７より取り出された記録媒体は、搬送系１２０、１２１を介して感光ドラム１１９と対向した位置に配設されている転写ドラム１２２に搬送され、静電気により転写ドラム１２２上に吸着される。
【００２３】
そして、前記転写ドラムを１２２を回転させるに従って感光ドラム１１９上のトナー像は、転写ドラム１２２上に吸着された記録媒体に転写される。図３に示すように、転写ドラム１２２はＡ４サイズの用紙１２２１、１２２２を横向きに２枚吸着できるサイズを有している。
【００２４】
ここで、転写ドラム１２２に対して、用紙１２２１、１２２２が均等に吸着されていないのは、シェーディング補正用の基準データの読み取り作業を、図３中のＳ１とＳ２の差分の期間で行うためである。また、転写ドラム１２２にはＩＴＯＰセンサ１３５とＩＴＯＰフラグ１３６が取り付けられており、１ＴＯＰフラグ１３６は転写ドラム１２２とともに回転し（ＩＴＯＰセンサ１３５は回転しない）、画像形成タイミングの基準となるＩＴＯＰ信号を出力する。
【００２５】
次に、回転現像器１２８０を回転させ、次の色の現像器を感光ドラム１１９に対向させ、前述の潜像、現像、転写動作を繰り返すことにより、４色分のカラー画像を記録媒体上に形成する。
【００２６】
次に、記録媒体は転写ドラム１２２から分離され、定着器１２３内に設けられた定着ローラ１２４、１２５を介してトナーが定着され、排紙トレイ１３２上に排紙される。
【００２７】
図２は、図１の画像処理ユニット１１１の概略構成を説明するためのブロック図である。
図２において、１０６は原稿からの反射光を色分解してＲＧＢ三色の電気信号に変換するＣＣＤラインセンサである。
【００２８】
１０７は、ＣＣＤラインセンサ１０６からのアナログＲ、Ｇ、Ｂ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。シェーディング補正部２０３は、ＣＣＤラインセンサ１０６の感度ムラ、及び反射板等光学系の特性ムラを補正するものである。
【００２９】
図２において、Ｒ、Ｇ、Ｂの信号はＡ／Ｄ変換器から出力された８ビットのデジタル画像信号である。
本実施形態で用いているＣＣＤラインセンサ１０６は、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの受光部がある一定の距離を開けて配置されている。このため、デジタル画像信号は空間的なズレによって発生した時間的ズレを持った信号となっている。そこで、図２の３ラインつなぎ部２０４において、この時間的ズレを補正するようにしている。
【００３０】
入力マスキング部２０５は、ＣＣＤラインセンサ１０６のＲＧＢの分光特性を標準ＲＢＧ空間に補正するための演算を行う。
ＬＯＧ変換部２０６は、ＲＡＭによって構成されたルックアップテーブルであり、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の輝度信号をそれぞれＣ、Ｍ、Ｙの濃度信号に変換する。
【００３１】
マスキング／ＵＣＲ部２０７は、入力されたＣ、Ｍ、Ｙの濃度信号からプリント用に使われるトナーの濁りを除去する演算とブラックＫ信号を発生する。
レーザドライバ１１２はマスキング／ＵＣＲ部２０７より出力された８ビットの信号に応じた強度を有するレーザ光線を出力し、感光ドラム１１９上に潜像画像を形成する。なお、前述の各機能ブロックは、図示しないＣＰＵにより制御されている。
【００３２】
以上のような構成のカラー画像形成装置において、トナー色４色分の画像情報を読み取る毎にシェーディング補正を行う方法を、図５を参照しながら説明する。
図５において、横軸は時間、縦軸は第１のミラーユニット１０２の変位を示している。変位０はホームポジション、すなわち、第ｌのミラーユニット１０２が基準白色板１１０１の下に移動している状態を示している。
【００３３】
なお、図５中、時間軸に対して水平部分は第１のミラーユニット１０２が停止した状態で時間が経過した場合を示している。また、斜め直線部は第１のミラーユニット１０２が等速移動状態を示し、右上がりの斜め直線部は読み取り動作、すなわち、第１のミラーユニット１０２が図１で右方向に移動している状態を示し、右下がりの斜め直線部は第１のミラーユニット１０２が図１で左方向に移動している状態を示している。
【００３４】
なお、第１のミラーユニット１０２が停止状態から等速移動動作状態に移行するとき、右方向への移動から左方向へ逆転するとき、及び移動状態から停止状態に移行する場合には、本来は加減速期間があるため、第１のミラーユニット１０２の変位を示した図５中には曲線部分が存在するはずであるが、ここでは説明を簡素化するために曲線部は省略してある。
【００３５】
また、以下の説明ではＡ４サイズのカラー原稿を連続して２枚複写する場合について説明する。オペレータが図示しない操作部を操作することにより複写動作をスタートさせると、第１のミラーユニット１０２はホームポジションにおいて、公知のシェーディング動作を行う。すなわち、まず最初に基準白色板１１０１を読み取る。
【００３６】
そして、読み取ったデータを元に、原稿照射光源である露光ランプ１０１の光量ムラ、ＣＣＤラインセンサ１０６の感度ムラ、更には反射板等光学系の特性ムラを補正するためのシェーディング補正データを、図示しないＣＰＵにより作成し、シェーディング補正部２０３に設定する（区間ＳＨ）。
【００３７】
そして、原稿画像読み取り時には、設定されたシェーディング補正データに基づき、Ａ／Ｄ変換部１０７から送られてくる画像データのシェーディング補正を施す。次に、ＩＴＯＰ信号に応じて第１のミラーユニット１０２を等速動作させ、Ｍ成分の画像データを読み取ると同時に、感光ドラム１１９に潜像画像を書き込む。さらに、Ｍ現像器１２８により現像し、転写ドラム１２２に吸着された用紙１２２１にトナー画像を転写する（区間Ｍ１）。
【００３８】
次に、第１のミラーユニット１０２をホームポジションまで戻す（区間ＭｌＢ）。次の区間Ｔ１は、図３のＳ１区間に相当する時間で、Ｍの２度目の読み取り動作に備え、第１のミラーユニット１０２は停止している。
【００３９】
次に、図示しないＣＰＵにおいて、ＩＴＯＰ信号により起動されるカウンタによりＴ３区間を計時後、再び第１のミラーユニット１０２を動作させてＭ成分の読み取り動作を繰り返し、前述の動作と同様に用紙１２２２にトナー画像を転写し（区間Ｍ２）、再び第ｌのミラーユニット１０２をホームポジションまで戻す（区間Ｍ２Ｂ）。
【００４０】
区間Ｔ２は、図３のＳ２区間に相当する時間で、この期間に、前述のシェーディング動作を再び行うとともに、Ｃ現像器１２９が感光ドラム１１９に対向するように、回転現像器１２８０を９０度回転させる。
【００４１】
そして、ＩＴＯＰ信号に応じて、第１のミラーユニット１０２を再び等速動作させ、Ｃ成分の読み取り動作を行い（区間Ｃ１）、以降前述の動作を繰り返し、用紙１２２１、用紙１２２２にＫ成分のトナー画像転写する。その後、それぞれの用紙を定着器１２３に搬送し、トナーを用紙に定着し、複写動作を終了する。
【００４２】
（第２の実施形態）
前述した第１の実施形態では、Ａ４原稿を複写する場合について説明したが、この第２の実施形態では、Ａ３原稿を複写する場合について説明する。図４は、転写ドラム１２２にＡ３の用紙１２２３が吸着された様子を示すものである。また、図６は、図５と同様に第１のミラーユニット１０２の変位と時間の関係を示したものである。
【００４３】
オペレータが図示しない操作部を操作することにより複写動作をスタートさせると、第１のミラーユニット１０２がホームポジションにおいて、公知であるシェーディング動作を行う（区間ＳＨ）。
【００４４】
次に、ＩＴＯＰ信号に応じて、第１のミラーユニット１０２を等速動作させ、Ｍ成分の画像データを読み取ると同時に、感光ドラム１１９に潜像画像を書き込み、Ｍ現像器１２８により現像し、転写ドラム１２２に吸着された用紙１２２３にトナー画像を転写する（区間Ｍ）。
【００４５】
次に、第１のミラーユニット１０２をホームポジションまで戻す（区間ＭＢ）。第１の区間Ｔ１は、図４のＳｌ区間に相当する時間で、この期間に、前述のシェーディング動作を再び行うとともに、Ｃ現像器１２９が感光ドラム１１９に対向するように、回転現像器１２８０を９０度回転させる。
【００４６】
そして、再びＩＴＯＰ信号に応じて、第ｌのミラーユニット１２１０２を等速動作させ、Ｃ成分の読み取り動作を行い（区間Ｃ）、以降前述の動作を繰り返し、用紙１２２３にＫ成分のトナー画像転写する。その後、用紙を定着器１２３に搬送し、トナーを用紙に定着して複写動作を終了する。
【００４９】
（本発明の他の実施形態）
本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても１つの機器からなる装置に適用しても良い。
【００５０】
また、前述した実施形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、前記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、前記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００５１】
また、この場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００５２】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００５３】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、トナー色毎に個別に設けられた複数の現像器について、次色のトナー色画像を現像する前に交換するとともに、前記現像器を交換する毎にシェーディング補正用の基準板の読み取りを行い、１色の現像器にて現像している間にはシェーディング補正用の基準板の読み取りを行わないようにしたので、複写画像を形成するための複数のトナー色（例えば、マゼンタＭ，シアンＣ，イエローＹ，ブラックＫの４色）の成分毎の画像情報を読み取る毎にシェーディング補正を実施することができる。これにより、蛍光灯のように光量の経時変化が著しい光源を用いて原稿画像を読み取る際に、複数枚の複写を行った場合でも、各複写画像に差異のないカラー画像形成装置を構成することができる。
【００５５】
また、本発明の他の特徴によれば、像担持体に形成された潜像画像を転写する転写ドラムは、少なくとも原稿画像の２枚分以上のサイズを有して非等間隔に転写画像を形成するようにして、転写画像間の間隔の広い部分が前記像担持体と接触するタイミングで前記現像器を交換するようにしたので、前記現像器を交換するのに必要な時間を容易に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー複写装置全体の説明図である。
【図２】図１の画像信号処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】Ａ４用紙を吸着した転写ドラムを示した図である。
【図４】Ａ３用紙を吸着した転写ドラムを示した図である。
【図５】第１の実施形態の動作を説明する図である。
【図６】第２の実施形態の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１０１ 露光ランプ
１０２ 第１のミラーユニット
１０３ 第２のミラーユニット
１０４ 反射ミラー
１０５ レンズ
１０６ ＣＣＤラインセンサ
１０７ Ａ／Ｄ変換器増幅ユニット
１０８ 原稿台カバー
１０９ 原稿
１１０ 原稿台ガラス
１１１ 画像処理ユニット
１１２ レーザドライバ
１１５ レーザ出力部
１１６ ポリゴンミラー
１１７ レンズ
１１８ ミラー
１１９ 感光ドラム
１２０ 搬送系
１２２ 転写ドラム
１２３ 定着器
１２４ 定着ローラ
１２５ 定着ローラ
１２６ 記録媒体カセット
１２７ 記録媒体カセット
１３２ 排紙トレイ
２０３ シェーディング補正部
２０４ ３ラインつなぎ部
２０５ 入力マスキング部
２０６ ＬＯＧ変換部
２０７ マスキング／ＵＣＲ部
１１０１ 基準白色板
１２８０ 回転現像器
Claims (4)
- 光学系の特性ムラを補正するためのシェーディング補正手段と、原稿の画像情報を色分解して読み取る画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段によって読み取った原稿の画像情報に基づいてトナー色毎に時分割で像担持体に潜像画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段が形成した潜像画像を現像するために、各トナー色毎に個別に設けられた複数の現像器とを具備し、複数のカラー画像を連続して形成する場合に、次色のトナー色画像を現像する前に前記現像器を交換するとともに、前記現像器を交換する毎にシェーディング補正用の基準板の読み取りを行い、前記複数のカラー画像の形成中に１色の現像器にて現像している間にはシェーディング補正用の基準板の読み取りを行わないことを特徴とする画像形成装置。
- 前記像担持体に形成された潜像画像を転写する転写ドラムを具備し、前記転写ドラムは、少なくとも原稿画像の２枚分以上のサイズを有して非等間隔に転写画像を形成するようになされ、
転写画像間の間隔の広い部分が前記像担持体と接触するタイミングで前記現像器を交換することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 光学系の特性ムラを補正するためのシェーディング補正処理と、原稿の画像情報を色分解して読み取る画像読み取り処理と、前記画像読み取り処理によって読み取った原稿の画像情報に基づいてトナー色毎に時分割で像担持体に潜像画像を形成する画像形成処理と、前記画像形成処理により形成した潜像画像を現像するために、各トナー色毎に個別に設けられた複数の現像器を、複数のカラー画像を連続して形成する場合に、次色のトナー色画像を現像する前に交換する現像器交換処理とを行う画像形成方法において、
前記現像器を交換する毎にシェーディング補正用の基準板の読み取りを行い、前記複数のカラー画像の形成中に１色の現像器にて現像している間にはシェーディング補正用の基準板の読み取りを行わないことを特徴とする画像形成方法。 - 前記像担持体に形成された潜像画像を転写するために、少なくとも原稿画像の２枚分以上のサイズを有して非等間隔に転写画像を形成する転写ドラムを具備する画像形成装置を用いた画像形成方法であって、
前記転写画像間の間隔の広い部分が前記像担持体と接触するタイミングで前記現像器を交換することを特徴とする請求項３に記載の画像形成方法。
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