JP3772169B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラーセンサ及びカラープリンタ等の画像形成装置に関する。

従来のカラープリンタは、少なくともイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとを電子写真法により印刷用紙に順次転写してフルカラーの画像を形成する。

しかし、このようなカラープリンタでは、カラートナーや感光ドラムの経時変化により、特定のカラートナーの印刷濃度や階調性が低下することがある。この場合、印刷出力するカラー画像のカラーバランスも悪化するので、その印刷品質は極度に劣化する。

そこで、カラープリンタを一部とする従来のデジタル式のカラー複写機などは、イエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとブラックトナーとにより多階調のテストパターンを印刷し、これらのテストパターンを赤外線により照明してフォトセンサで各々読み取り、このフォトセンサの出力信号に基づいてカラートナーの印刷濃度を個々に補正する。

同様に、特許文献１や特許文献２に開示されたカラー複写機は、カラートナーによる多階調のテストパターンを発光ダイオードにより照明してフォトセンサにより読み取り、この出力信号に基づいて印刷特性を補正する。

上述したカラー複写機は、カラートナーにより印刷した多階調のテストパターンをフォトセンサにより読み取り、この読取濃度に対応して印刷濃度を補正する。

特開昭５９−１６３９６８号公報 特開昭６０−１８９３６２号公報

しかし、カラートナーは赤外線や補色以外の単色光を殆ど吸収しないので、各カラーの多階調のテストパターンを赤外線や単色光により照明しても、テストパターンの印刷濃度の変化を反射光の強度変化として読み取ることが困難である。

また、上述のようなカラープリンタは、混色が発生してカラーバランスが劣化することもある。つまり、カラープリンタはカラートナーを個々に収納した複数の現像器を有しており、印刷用紙や転写ベルトにカラートナーを順番に転写するので、先に転写されたカラートナーが以後の現像器に混入することがある。このカラートナーの混入は混色となり、カラープリンタの印刷画像のカラーバランスを劣化させることになる。

請求項１〜４のいずれかに一つに記載の画像形成装置は、次の基本構成を有する。すなわち、複数のカラートナーを電子写真法により印刷用紙に順次転写してフルカラーの画像を形成する画像形成装置において、カラートナーでテストパターンを印刷し、印刷されたテストパターンを読み取る位置にカラーセンサを配置し、このカラーセンサの出力信号に基づいてカラートナーの混色を検出する混色検出手段を設け、この混色検出手段が検出した混色に対応して他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させる補正手段を設けた。

請求項１記載の画像形成装置は、上記基本構成において、カラーセンサは複数の発光素子と、少なくとも一つの受光素子を有し、混色検出手段は各テストパターン毎に、前記複数の発光素子を順次点灯し、その出力信号を個々に読み取る。

請求項２記載の画像形成装置は、上記基本構成において、カラーセンサは複数の発光素子を有し、混色検出手段は各テストパターン毎に、各受光素子の出力信号を個々に読み取る。

請求項３記載の画像形成装置は、上記基本構成において、カラーセンサは、発光波長のピークが４００〜５００（ｎｍ）に位置する第一の発光素子と、発光波長のピークが５００〜６００（ｎｍ）に位置する第二の発光素子と、発光波長のピークが６００〜７００（ｎｍ）に位置する第三の発光素子と、４００〜７００（ｎｍ）に感度を有する一個の受光素子と、を有し、混色検出手段は各テストパターン毎に、前記複数の発光素子を順次点灯し、その出力信号を個々に読み取る。

請求項４記載の画像形成装置は、上記基本構成において、カラーセンサは、ブルー光に感度が高い第一の受光素子と、グリーン光に感度が高い第二の受光素子と、レッド光に感度が高い第三の受光素子とを有し、混色検出手段は各テストパターン毎に、各受光素子の出力信号を個々に読み取る。

請求項５記載の画像形成装置は、複数の単色のカラートナーを電子写真法により印刷用紙に順次転写してフルカラーの画像を形成する画像形成装置において、カラートナーの各々でテストパターンを印刷するパターン印刷手段を設け、このパターン印刷手段により印刷されて順次移動するテストパターンを読み取る位置にカラーセンサを配置し、このカラーセンサの出力信号に基づいてカラートナーの混色を印刷順序が一番目のカラートナーの混色は検出しないで検出する混色検出手段を設け、この混色検出手段が検出した混色に対応して他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させる混色補正手段を設けた。

請求項６記載の画像形成装置は、複数の単色のカラートナーを電子写真法により印刷用紙に順次転写してフルカラーの画像を形成する画像形成装置において、カラートナーの各々でテストパターンを印刷するパターン印刷手段を設け、このパターン印刷手段により印刷されて順次移動するテストパターンを読み取る位置にカラーセンサを配置し、カラートナーとしてイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとブラックトナーとを利用し、前記カラーセンサの出力信号に基づいてカラートナーの混色をブラックトナーの混色は検出しないで検出する混色検出手段を設け、この混色検出手段が検出した混色に対応して他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させる混色補正手段を設けた。

請求項１〜４記載の画像形成装置は、カラートナーでテストパターンを印刷し、印刷されたテストパターンを読み取る位置にカラーセンサを配置し、このカラーセンサの出力信号に基づいてカラートナーの混色を検出する混色検出手段を設け、この混色検出手段が検出した混色に対応して他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させる補正手段を設けたことにより、カラートナーの混色を検出して解消することができるので、印刷画像のカラーバランスを良好に維持することができる。

そして、請求項１記載の画像形成装置では、混色補正手段は、混色検出手段は各テストパターン毎に、前記複数の発光素子を順次点灯し、その出力信号を個々に読み取ることにより、単純な処理でカラートナーの混色を良好に解消することができる。

また、請求項２記載の画像形成装置では、混色検出手段は、混色検出手段は各テストパターン毎に、各受光素子の出力信号を個々に読み取ることにより、カラーバランスを補正する機能を阻害することなく構造が簡略化される。

また、請求項３記載の画像形成装置では、カラーセンサは、発光波長のピークが４００〜５００（ｎｍ）に位置する第一の発光素子と、発光波長のピークが５００〜６００（ｎｍ）に位置する第二の発光素子と、発光波長のピークが６００〜７００（ｎｍ）に位置する第三の発光素子と、４００〜７００（ｎｍ）に感度を有する一個の受光素子と、を有することにより、イエローパターンを第二の発光素子と第三の発光素子とにより照明して受光素子により読み取ることでイエロートナーの混色を良好に検出することができ、マゼンタパターンを第一の発光素子と第三の発光素子とにより照明して受光素子により読み取ることでマゼンタトナーの混色を良好に検出することができ、シアンパターンを第一の発光素子と第二の発光素子とにより照明して受光素子により読み取ることでシアントナーの混色を良好に検出することができる。

また、請求項４記載の画像形成装置では、カラーセンサは、ブルー光に感度が高い第一の受光素子と、グリーン光に感度が高い第二の受光素子と、レッド光に感度が高い第三の受光素子と、を有することにより、イエローパターンを第二の受光素子と第三の受光素子とにより読み取ることでイエロートナーの混色を良好に検出することができ、マゼンタパターンを第一の受光素子と第三の受光素子とにより読み取ることでマゼンタトナーの混色を良好に検出することができ、シアンパターンを第一の受光素子と第二の受光素子とにより読み取ることでシアントナーの混色を良好に検出することができる。

請求項５記載の画像形成装置では、混色補正手段は、他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させることにより、単純な処理でカラートナーの混色を良好に解消することができ、また、混色検出手段は、印刷順序が一番目のカラートナーの混色は検出しないことにより、混色が発生しにくい一番目のカラートナーに対する混色の検出が省略されるので、カラーバランスを補正する機能を阻害することなく構造が簡略化される。

請求項６記載の画像形成装置では、混色補正手段は、他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させることにより、単純な処理でカラートナーの混色を良好に解消することができ、また、カラートナーとしてイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとブラックトナーとを利用し、混色検出手段は、ブラックトナーの混色は検出しないことにより、混色が発生しても印刷品質に影響しないブラックトナーに対する混色の検出が省略されるので、カラーバランスを補正する機能を阻害することなく構造が簡略化される。

本発明の第一の実施例を図１ないし図８に基づいて以下に説明する。なお、本実施例で云う前後や上下などの方向は、説明を簡略化するために便宜的に定義するものであり、これは実際の装置の設置や使用の方向を限定するものではない。

まず、本実施例のカラープリンタであるカラー複写機１は、図２に示すように、本体制御部２に、操作部３、スキャナ部４、画像処理部５、プリンタ部６、センサ部７等を接続し、前記スキャナ部４と前記画像処理部５と前記プリンタ部６とを直接にも接続した構造となっている。

ここで、このプリンタ部６は、図１に示すように、印刷用紙８を無彩色の媒体であるエンドレスの白色の転写ベルト９に吸着して順次搬送する。このため、この転写ベルト９が一対のガイドローラ１０で循環自在に張架されており、この直線状に張架された転写ベルト９と対向する位置に、第一から第四の印刷ステーション１１〜１４が順次配置されている。これらの印刷ステーション１１〜１４は、前記転写ベルト９を介して転写チャージャ１５と対向する感光ドラム１６の周面に、帯電チャージャ１７、レーザスキャナ１８、現像器１９等を対向配置した構造となっており、前記レーザスキャナ１８は、レーザ光源２０に対向配置したポリゴンミラー２１の走査光路に補正光学系２２を配置した構造となっている。そして、第一から第四の印刷ステーション１１〜１４の現像器１９の各々には、カラートナーとしてイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとブラックトナー（図示せず）とが個々に収納されている。

さらに、図４に示すように、このプリンタ部６は、第一から第四の印刷ステーション１１〜１４のレーザスキャナ１８にレーザドライバ２３が接続されると共に、ポリゴンミラー２１を回転自在に軸支した駆動モータ２４にモータドライバ２５が接続されており、これらのドライバ２３，２５がビデオ制御部２６に接続されている。また、前記帯電チャージャ１７、前記転写チャージャ１５、前記転写ベルト９を除電するベルトチャージャ２７、前記現像器１９に収納されたトナーを帯電させる現像チャージャ２８、トナー補給器２９、定着器（図示せず）のヒータ３０の各々に、高圧電源３１〜３４、ドライバ回路３５、制御部３６が接続されており、前記定着器にはサーミスタ３７も設けられている。

さらに、前記感光ドラム１６、前記転写ベルト９、前記現像器１９、前記定着器、給紙装置３８、レジストローラ（図示せず）等の各々に、駆動モータ３９〜４４が接続されており、ＤＣ(Direct Current)モータからなる前記駆動モータ３９〜４２は、前記本体制御部２のマイクロコンピュータ４５にドライバ回路４６を介して接続され、パルスモータからなる前記駆動モータ４３，４４は前記本体制御部２のドライバ回路４７に接続されている。また、上述のようなプリンタ部６の前記ビデオ制御部２６や前記高圧電源３１〜３４や前記ドライバ回路３５や前記制御部３６や前記サーミスタ３７等も、前記本体制御部２のマイクロコンピュータ４５に接続されている。

さらに、前記本体制御部２は、前記印刷用紙８の機外への排出を検知する排紙センサ４８、給紙カセット（図示せず）に収納された前記印刷用紙８の有無を検知するペーパーエンドセンサ４９、レジストローラへの給紙状態を検知するレジストセンサ５０、給紙カセットのサイズを検知するカセットサイズセンサ５１、前記現像器１９に収納されたカラートナーの有無を検知するトナーセンサ５２〜５５等が、前記マイクロコンピュータ４５に接続されている。なお、このマイクロコンピュータ４５は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)にＲＡＭ(Random Access Memory)やＲＯＭ(Read Only Memory)やＩ／Ｆ(Interface)を接続し、適切なプログラムをインストゥールやファームウェアで形成した構造となっている。

また、図１に示すように、前記プリンタ部６の転写ベルト９の末端近傍の側部と対向する位置には、白色光源５６とカラーセンサ５７とが対向配置されている。このカラーセンサ５７は、図５に示すように、ブルー光に感度が高い第一の受光素子５８と、グリーン光に感度が高い第二の受光素子５９と、レッド光に感度が高い第三の受光素子６０とを有しているので、カラートナーの各々に対応した分光特性を具備している。さらに、これらの受光素子５８〜６０は、出力信号を電流量から電圧値に変換する抵抗器６１が個々に接続されており、前記本体制御部２のマイクロコンピュータ４５に増幅器６２を介して個々に接続されている。

なお、前記受光素子５８〜６０は、例えば、分光特性を具備しない一般的なフォトダイオードに所定の透光フィルタを装着した構造（図示せず）となっており、前記白色光源５６は、一般的な照明ランプで少なくとも 400〜700(μm)の波長を含んだ光線を照射する。

さらに、前記画像処理部５は、図３に示すように、γ変換部６３、マスキング処理部６４、ＵＣＲ処理部６５、多値化処理部６６、バッファメモリ（図示せず）等を順次接続し、前記スキャナ部４に前記γ変換部６３を接続すると共に、前記多値化処理部６６を前記プリンタ部６に接続した構造となっている。

また、前記操作部３は、コピー条件などの各種データが入力操作されるキーボード（図示せず）や、操作ガイダンスなどの各種データを表示出力するディスプレイ（図示せず）を有している。

そして、本実施例のカラー複写機１では、前記本体制御部２がバックアップ電源が接続されたメモリ（共に図示せず）から所定の画像データを読み出し、この画像データにより前記プリンタ部６がカラートナーの各々で多階調のテストパターンとしてパッチ画像６７〜７８を無彩色の媒体となる白色の前記転写ベルト９の側縁部に印刷するので、ここにパターン印刷手段が形成されている。

より詳細には、このパターン印刷手段は、カラートナーであるイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとブラックトナーとにより、イエローパターンであるパッチ画像６７〜６９、マゼンタパターンであるパッチ画像７０〜７２、シアンパターンであるパッチ画像７３〜７５、ブラックパターンであるパッチ画像７６〜７８、を印刷する。

さらに、本実施例のカラー複写機１は、読取制御手段と濃度補正手段とを有しており、前記読取制御手段は、前記カラーセンサ５７の出力信号を前記パッチ画像６７〜７８の移動位置に対応して読み取り、前記濃度補正手段は、読み取られた前記カラーセンサ５７の出力信号に基づいて前記カラートナーの印刷濃度を個々に補正する。

より詳細には、前記読取制御手段は、イエローのパッチ画像６７〜６９の移動位置に対応して、前記カラーセンサ５７のブルー光に感度が高い第一の受光素子５８の出力信号を読み取る。同様に、マゼンタのパッチ画像７０〜７２の移動位置に対応してグリーン光に感度が高い第二の受光素子５９の出力信号を読み取り、シアンのパッチ画像７３〜７５の移動位置に対応してレッド光に感度が高い第三の受光素子６０の出力信号を読み取り、ブラックのパッチ画像７６〜７８の移動位置に対応して第一の受光素子５８の出力信号を読み取る。なお、このような読取制御手段による前記カラーセンサ５７の出力信号の読み取りは、前記マイクロコンピュータ４５の内部のデータ処理により実行される。

このような構成において、本実施例のカラー複写機１は、スキャナ部４で原稿（図示せず）のカラー画像を読み取ってＲＧＢ(Red，Green，Blue)の画像データを生成し、このＲＧＢの画像データを画像処理部５でＹＭＣＫ(Yellow，Magenta，Cyanide，Black）の画像データに変換し、このＹＭＣＫの画像データに基づいてプリンタ部６が電子写真法により印刷用紙８にカラー画像を印刷する。この時、本体制御部２は、操作部３から入力された設定データに基づいて、上述のようなスキャナ部４や画像処理部５やプリンタ部６を統括的に制御する。

より詳細には、上述のようにして原稿のカラー画像を印刷用紙８に複写する場合、スキャナ部４に原稿をセットして操作部３に所定操作を実行する。すると、この操作部３に入力されたコピー条件に従って本体制御部２がスキャナ部４を駆動制御することにより、このスキャナ部４は原稿のカラー画像を読み取って８ビットのＲＧＢの画像データを画像処理部５に出力する。この時、この画像処理部５が本体制御部２の制御に従ってスキャナ部４に水平同期信号S−LSYNCと画像クロックS-STROBEと垂直同期信号FGATE とを出力することにより、これらの信号出力に同期してスキャナ部４は画像データを画像処理部５に出力する。

そこで、上述のようにして画像データが入力される画像処理部５は、図３に示すように、本体制御部２から送信される画像処理モード指定信号に対応して、γ変換やマスキング処理やＵＣＲ処理等の画像処理とパルス幅変調による多値化処理とを順次実行することにより、入力されたＲＧＢの８ビットの画像データをＹＭＣＫの１ビットの画像データに変換し、この画像データを本体制御部２の制御に従って水平同期信号P−LSYNCや画像クロックP-STROBEと共にプリンタ部６に出力する。この時、このプリンタ部６の間隔に対応して画像データを出力するため、画像処理部５は出力する画像データをバッファメモリで一時保持する。なお、利用者が所望により操作部３に編集処理の実行を入力操作した場合は、これを検知した本体制御部２の制御により、画像処理部５は、画像データの変倍処理やトリミングやカラー変換やミラーリングなどの編集処理も実行する。

そこで、上述のようにして画像データが水平同期信号P−LSYNCや画像クロックP-STROBEと共に入力されるプリンタ部６は、水平同期信号P−LSYNCと画像クロックP-STROBEとに同期して画像データにより第一から第四の印刷ステーション１１〜１４のレーザ光源２０を発光駆動し、順次回転する感光ドラム１６の周面に静電潜像を形成する。そして、第一から第四の印刷ステーション１１〜１４では、感光ドラム１６の静電潜像をイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとブラックトナーとで現像し、この転写ベルト９で順次搬送される印刷用紙８に転写チャージャ１５の印加電圧で順次転写する。そこで、この印刷用紙８にはイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとブラックトナーとの単色画像が重ね印刷されるので、この重ね印刷でカラー画像が形成された印刷用紙８を定着器でヒートプレスしてから機外に排出する。

上述のように、本実施例のカラー複写機１は、印刷用紙８にカラー画像を高品質に印刷出力するようになっているが、カラートナーや感光ドラム１６の経年変化により、特定のカラートナーの印刷濃度や階調性が低下することがある。

そこで、本実施例のカラー複写機１では、上述のようなことを解消するため、例えば、初期設定の実行時や、終了処理の実行時や、一定周期の検出時や、メンテナンス作業の実行時などに、カラートナーの各々で多階調のテストパターンを転写ベルト９に印刷し、これらのテストパターンをカラーセンサ５７で各々読み取り、このカラーセンサ５７の出力信号に基づいてカラートナーの印刷濃度を個々に補正する。

より詳細には、上述のようにカラートナーの印刷濃度をテストする場合は、本体制御部２のメモリ（図示せず）にテストパターンとして予め格納されたパッチ画像の画像データを読み出し、図１に示すように、この画像データによりプリンタ部６の第一から第四の印刷ステーション１１〜１４が、転写ベルト９の側縁部にパッチ画像６７〜７８を順次印刷する。ここで、このパッチ画像６７〜７８は、カラートナーの各々で矩形画像を高濃度と中濃度と低濃度とで順次印刷して多階調とした形態となっており、具体的には、イエローパターンである高濃度Ｙ(Yellow)６７、中濃度Ｙ６８、低濃度Ｙ６９、マゼンタパターンである高濃度Ｍ(Magenta）７０、中濃度Ｍ７１、低濃度Ｍ７２、シアンパターンである高濃度Ｃ(Cyanide）７３、中濃度Ｃ７４、低濃度Ｃ７５、ブラックパターンである高濃度Ｋ(Black）７６、中濃度Ｋ７７、低濃度Ｋ７８となっている。

そこで、図７及び図８に示すように、上述のように印刷出力されるパッチ画像６７〜７８を転写ベルト９の循環に従ってカラーセンサ５７が順次読み取ることになるが、このカラーセンサ５７の各カラーの受光素子５８〜６０の出力信号は、本体制御部２によりパッチ画像６７〜７８の移動位置に対応して選択的に読み取られる。つまり、イエローのパッチ画像６７〜６９は、ブルー光に感度が高い第一の受光素子５８により読み取り、マゼンタのパッチ画像７０〜７２は、グリーン光に感度が高い第二の受光素子５９により読み取り、シアンのパッチ画像７３〜７５は、レッド光に感度が高い第三の受光素子６０により読み取り、ブラックのパッチ画像７６〜７８はブルー光に感度が高い第一の受光素子５８により読み取るようにする。

このため、本体制御部２は、転写ベルト９の駆動モータ４０のドライバ回路４６の動作に同期した基準クロックを第一から第四の印刷ステーション１１〜１４でのパッチ画像６７〜７８の露光開始からカウントし、このカウント値によりカラーセンサ５７の読取位置にパッチ画像６７〜７８の中心が到来したタイミングで受光素子５８〜６０の出力信号を読み込む。なお、このような読込動作は、所定回数まで繰り返されて平均値が検出されるので、電気的ノイズや印刷誤差の影響が解消される。

従って、各カラーのパッチ画像６７〜７８を補色の関係にある受光素子５８〜６０で選択的に読み取ることになるので、これらの受光素子５８〜６０はパッチ画像６７〜７８を良好な感度で読み取ることになる。なお、ブラックはイエローとマゼンタとシアンとの混色に相当するので、これは各カラーの受光素子５８〜６０の何れでも高精度に読み取ることができる。そこで、本実施例のカラー複写機１では、ブラックのパッチ画像７６〜７８を第一の受光素子５８により読み取っているが、これは第二の受光素子５９や第三の受光素子６０でも良好に読み取ることができる。

上述のように、カラーセンサ５７の受光素子５８〜６０は、図６に示すように、パッチ画像６７〜７８の濃度に反比例した光量を受光し、この光量に比例した電流を出力するので、この電流量は抵抗器６１で電圧値に変換されてから本体制御部２の増幅器６２で増幅されてマイクロコンピュータ４５のＡ／Ｄ（Analog／Digital)端子に入力される。そこで、このマイクロコンピュータ４５は、図７及び図８に示すように、カラーセンサ５７の出力信号に基づいてカラートナーの印刷濃度の変化量をγ値として検出し、これを予め設定された基準値と比較する。そして、この比較結果としてγ値が基準値より低い場合には、入力データの変化量に対して出力データの変化量が増大するようγ変換部６３の設定を変更すると共に、帯電チャージャ１７の出力電圧を増加させる。

従って、本実施例のカラー複写機１は、カラートナーや感光ドラム１６の経年変化により、特定のカラートナーの印刷濃度や階調性が低下しても、これをカラートナーの各々で個々に補正することができるので、印刷画像のカラーバランスを良好に維持することができる。なお、このような補正の過剰や他の要因により、特定のカラートナーの印刷濃度や階調性が上昇することもあり得るので、パッチ画像６７〜７８のγ値が基準値より高い場合には、入力データの変化量に対して出力データの変化量が減少するようγ変換部６３の設定を変更すると共に、帯電チャージャ１７の出力電圧を低下させるようになっている。

そして、本実施例のカラー複写機１では、カラートナーの各々に対応した分光特性を具備したカラーセンサ５７の出力信号をパッチ画像６７〜７８の移動位置に対応して読み取るので、これらのパッチ画像６７〜７８の印刷濃度を高精度に読み取ることができ、カラートナーの個々の印刷濃度を良好に補正することができる。

しかも、カラートナーとしてイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとを利用し、ブルー光に感度が高い第一のセンサである第一の受光素子５８と、グリーン光に感度が高い第二のセンサである第二の受光素子５９と、レッド光に感度が高い第三のセンサである第三の受光素子６０とで、カラーセンサ５７が形成されているので、単純な構造で各カラーのパッチ画像６７〜７５の印刷濃度を高精度に読み取ることができる。

さらに、カラートナーとしてイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとブラックトナーとを利用し、このブラックのパッチ画像７６〜７８は各カラーの受光素子５８〜６０の一つにより読み取るので、専用のセンサを要することなくブラックトナーの印刷濃度を高精度に読み取ることができる。

しかも、パッチ画像６７〜７８の移動位置に対応したカラーセンサ５７の出力信号の読み取りを、マイクロコンピュータ４５の内部のデータ処理で実行するので、カラーセンサ５７の各カラーの受光素子５８〜６０の切り替えをハードウェアで実行する必要がなく、単純な構造でパッチ画像６７〜７８を選択的に読み取ることができる。

なお、本実施例のカラー複写機１では、白色の転写ベルト９を無彩色の媒体として側縁部にパッチ画像６７〜７８を一列に順次印刷することを例示したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、印刷用紙８を無彩色の媒体としてパッチ画像６７〜７８を印刷することも可能である。また、印刷ステーション１１〜１４の各々で無彩色の媒体となる感光ドラム１６の周面に各カラーの受光素子５８〜６０を個々に配置し、感光ドラム１６の周面上でパッチ画像６７〜７８を受光素子５８〜６０により読み取ることも可能である。さらに、一個の大径の感光ドラムの周囲に各カラーの現像器と一個の転写ドラムとを配置したカラープリンタ（図示せず）において、その感光ドラムや転写ドラムの周囲にカラーセンサを配置することも可能である。

本発明の第二の実施例を図９ないし図１３に基づいて以下に説明する。なお、この第二の実施例に関し、上述した第一の実施例と同一の部分は、同一の名称と符号とを利用して詳細な説明は省略する。

まず、本実施例のカラープリンタであるカラー複写機１０１も、図９に示すように、カラーセンサ１０２が転写ベルト９の末端近傍の側部と対向する位置に配置されており、図１０及び図１１に示すように、このカラーセンサ１０２は本体制御部２に接続されている。このカラーセンサ１０２は、図１２に示すように、第一の発光素子であるＢ−ＬＥＤ(Blue-Light Emitting Diode）１０３、第二の発光素子であるＧ−ＬＥＤ(Green-ＬＥＤ)１０４、第三の発光素子であるＲ−ＬＥＤ(Red−ＬＥＤ）１０５と、受光素子である一個のフォトトランジスタ１０６とを有している。

図１３に示すように、前記Ｂ−ＬＥＤ１０３は、発光波長のピークが約460(nm)に位置するので、これは 400〜500(nm）の領域に位置することになり、その発
光はブルーである。前記Ｇ−ＬＥＤ１０４は、発光波長のピークが約530(nm）に位置するので、これは 500〜600(nm）の領域に位置することになり、その発光はグリーンである。前記Ｒ−ＬＥＤ１０５は、発光波長のピークが約600(nm)に位
置するので、これは 600〜700(nm）の領域に位置することになり、その発光はレッドである。このため、前記ＬＥＤ１０３〜１０５は、発光波長のピークが光の三原色として各々相違している。また、前記フォトトランジスタ１０６は、受光波長において 400〜700(nm）に感度を有するので、前記ＬＥＤ１０３〜１０５の発光波長の全体に感度を有している。

そして、図１２に示すように、前記ＬＥＤ１０３〜１０５のカソードには、トランジスタアレイ１０７が個々に接続されており、これらのトランジスタアレイ１０７が前記本体制御部２のマイクロコンピュータ４５の出力ポートに接続されている。前記Ｂ−ＬＥＤ１０３のアノードには、抵抗器１０８が接続されており、前記Ｇ−ＬＥＤ１０４と前記Ｒ−ＬＥＤ１０５とのアノードには、可変抵抗器１０９，１１０が各々接続されている。このため、前記Ｇ−ＬＥＤ１０４と前記Ｒ−ＬＥＤ１０５とに印加する電力は電流量により可変することができるので、前記Ｇ−ＬＥＤ１０４と前記Ｒ−ＬＥＤ１０５との発光強度を可変することができる。また、前記フォトトランジスタ１０６には、その出力信号を電流量から電圧値に変換する抵抗器６１と、出力信号を増幅する増幅器６２とが接続されており、この増幅器６２は前記本体制御部２のマイクロコンピュータ４５のＡ／Ｄ入力端子に接続されている。

そして、本実施例のカラー複写機１０１は、パターン印刷手段、読取制御手段、センサ制御手段、濃度補正手段を有している。まず、前記パターン印刷手段は、前記本体制御部２により、バックアップ電源が接続されたメモリ（共に図示せず）からテストパターンの画像データを読み出し、前記プリンタ部６により、前記カラーセンサ１０２により読み取られる前記転写ベルト９の側縁部にテストパターンとしてパッチ画像６７〜７８を印刷する。また、前記読取制御手段は、前記本体制御部２のマイクロコンピュータ４５により各部を制御することにより、前記フォトトランジスタ１０６の出力信号を前記パッチ画像６７〜７８の移動位置に対応して読み取る。

また、前記センサ制御手段は、前記カラーセンサ１０２が前記パッチ画像６７〜７８を読み取る場合に、前記トランジスタアレイ１０７による前記ＬＥＤ１０３〜１０５の駆動を前記マイクロコンピュータ４５が制御することにより、イエローの前記パッチ画像６７〜６９に対しては前記Ｂ−ＬＥＤ１０３を点灯し、マゼンタの前記パッチ画像７０〜７２に対しては前記Ｇ−ＬＥＤ１０４を点灯し、シアンの前記パッチ画像７３〜７５に対しては前記Ｒ−ＬＥＤ１０５を点灯し、ブラックの前記パッチ画像７６〜７８に対しては前記Ｇ−ＬＥＤ１０４を点灯する。

そして、前記濃度補正手段は、パッチ画像６７〜７８を読み取った前記カラーセンサ１０２のフォトトランジスタ１０６の出力信号に基づいて、前記プリンタ部６によるカラートナーの印刷濃度を個々に補正する。

なお、前記センサ制御手段は、ブラックの中間濃度のパッチ画像７７をＢ−ＬＥＤ１０３により照明した場合のフォトトランジスタ１０６の出力強度と、Ｇ−ＬＥＤ１０４やＲ−ＬＥＤ１０５により照明した場合のフォトトランジスタ１０６の出力強度とが同一になるよう、前記Ｇ−ＬＥＤ１０４と前記Ｒ−ＬＥＤ１０５とに印加する電流量が設定されている。このような電流量の設定は、例えば、前記Ｇ−ＬＥＤ１０４と前記Ｒ−ＬＥＤ１０５とに接続された前記可変抵抗器１０９，１１０を調節することにより実現できる。

また、前記カラーセンサ１０２のフォトトランジスタ１０６に接続された前記増幅器６２は、前記カラーセンサ１０２が前記パッチ画像６７〜７８を読み取った場合の最大出力強度が、電源電圧より少し低い電圧となるよう増幅度が設定されている。

より具体的には、電源電圧は15（Ｖ）であり、前記カラーセンサ１０２の出力電圧は、各カラーの高濃度の前記パッチ画像６７，７０，７３，７６を読み取った場合でも1.0(Ｖ）程度である。そこで、前記カラーセンサ１０２が前記パッチ画像６７〜７８を読み取った場合の前記増幅器６２の出力電圧が、最大でも14（＝15−１）（Ｖ）となるよう、前記増幅器６２の増幅度は14倍に設定されている。なお、このように増幅器６２の増幅度を設定した結果、前記カラーセンサ１０２が低濃度のパッチ画像６９，７２，７５，７８を読み取った場合の前記増幅器６２の出力電圧は約 ５(Ｖ）程度である。

このような構成において、本実施例のカラー複写機１０１は、第一の実施例として前述したカラー複写機１と同様に、印刷用紙８にカラー画像を高品質に印刷出力するが、カラートナーや感光ドラム１６の経時変化により、特定のカラートナーの印刷濃度や階調性が低下することがある。

そこで、このようなことを解消するため、例えば、初期設定の実行時や、終了処理の実行時や、一定周期の検出時や、メンテナンス作業の実行時などに、カラートナーの各々で印刷濃度が順次変化するパッチ画像６７〜７８を転写ベルト９に印刷し、これらのパッチ画像６７〜７８を多階調のテストパターンとしてカラーセンサ１０２により各々読み取り、このカラーセンサ１０２の出力信号に基づいてプリンタ部６によるカラートナーの印刷濃度を個々に補正する。

より詳細には、上述のようにカラートナーの印刷濃度がテストされる場合、本体制御部２のメモリにテストパターンとして予め格納されたパッチ画像６７〜７８の画像データが読み出され、図９に示すように、プリンタ部６の第一から第四の印刷ステーション１１〜１４により、転写ベルト９の側縁部にパッチ画像６７〜７８が順次印刷される。

そこで、第一の実施例において図７及び図８に基づいて説明した場合と同様に、上述のように印刷出力されるパッチ画像６７〜７８を転写ベルト９の循環に従ってカラーセンサ１０２が順次読み取ることになるが、イエローのパッチ画像６７〜６９に対してはＢ−ＬＥＤ１０３が点灯され、マゼンタのパッチ画像７０〜７２に対してはＧ−ＬＥＤ１０４が点灯され、シアンのパッチ画像７３〜７５に対してはＲ−ＬＥＤ１０５が点灯され、ブラックのパッチ画像７６〜７８に対してはＧ−ＬＥＤ１０４が点灯される。このため、本体制御部２は、転写ベルト９の駆動モータ４０のドライバ回路４６の動作に同期した基準クロックを第一から第四の印刷ステーション１１〜１４でのパッチ画像６７〜７８の露光開始からカウントし、このカウント値によりカラーセンサ１０２の読取位置にパッチ画像６７〜７８の中心が到来したタイミングでＬＥＤ１０３〜１０５の一個を駆動する。

つぎに、これらのＬＥＤ１０３〜１０５により照明されたパッチ画像６７〜７８を、カラーセンサ１０２のフォトトランジスタ１０６により読み取るため、本体制御部２は、ＬＥＤ１０３〜１０５の駆動タイミングと同様に、カラーセンサ１０２の読取位置にパッチ画像６７〜７８の中心が到来したタイミングでフォトトランジスタ１０６の出力信号を読み込む。この時、カラーセンサ１０２のフォトトランジスタ１０６は、図１３に示すように、パッチ画像６７〜７８の濃度に反比例した光量を受光し、この光量に比例した電流を出力するので、この電流量は抵抗器６１で電圧値に変換されてから本体制御部２の増幅器６２で増幅されてマイクロコンピュータ４５に出力される。

そして、以下は前述した第一の実施例のカラー複写機１と同様に、カラートナーの印刷濃度が個々に補正されて、印刷画像のカラーバランスが良好に維持される。本実施例のカラー複写機１０１では、上述のようにカラートナーで多階調に印刷するパッチ画像６７〜７８が、カラーセンサ１０２のＬＥＤ１０３〜１０５により補色の発光により照明されるので、カラーセンサ１０２のフォトトランジスタ１０６は、パッチ画像６７〜７８の印刷濃度を高精度に読み取ることができ、プリンタ部６によるカラートナーの印刷濃度を良好に補正することができる。

なお、ブラックはイエローとマゼンタとシアンとの混色に相当するので、これはＬＥＤ１０３〜１０５の何れでも良好に照明することができる。つまり、本実施例のカラー複写機１０１では、ブラックトナーのパッチ画像７６〜７８をＧ−ＬＥＤ１０４により照明するが、これはＢ−ＬＥＤ１０３やＲ−ＬＥＤ１０５により照明しても良い。

また、本実施例のカラー複写機１０１は、Ｇ−ＬＥＤ１０４とＲ−ＬＥＤ１０５とに印加する電流量が適正に設定されていることにより、ブラックの中間濃度のパッチ画像７７をＢ−ＬＥＤ１０３により照明した場合のフォトトランジスタ１０６の出力強度と、Ｇ−ＬＥＤ１０４やＲ−ＬＥＤ１０５により照明した場合のフォトトランジスタ１０６の出力強度とが同一である。このため、ＬＥＤ１０３〜１０５を切り替えてもフォトトランジスタ１０６の出力信号が同一レベルであるので、これを増幅する増幅器６２の増幅度をＬＥＤ１０３〜１０５毎に切り替える必要がなく、共に増幅器６２の特性がリニアな領域を利用できる。

なお、ＬＥＤ１０３〜１０５は、結晶成分によって発色が決定されるが、出射光がブルーのＢ−ＬＥＤ１０３は、他のＬＥＤ１０４，１０５に比較して発光強度が低い。このため、上述のようにＢ−ＬＥＤ１０３を基準として他のＬＥＤ１０４，１０５の発光強度を調整すれば、三個のＬＥＤ１０３〜１０５の発光強度を同一に調整することができる。

また、本実施例では発光素子としてＬＥＤ１０３〜１０５を採用しているので、その発光強度を調整するための電力の設定を電流量により行なっているが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、発光素子としてＥＬ(Electro Luminescence)を利用する場合は電力の設定を電圧により行なうことになる。

なお、本実施例でＬＥＤ１０３〜１０５の出力調整に利用するブラックの中間濃度のパッチ画像７７は、印刷濃度の変化が大きく表れるので、このパッチ画像７７に基づいてＬＥＤ１０３〜１０５の出力強度を調整すれば、この調整を高精度に行なうことができる。

しかし、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、ＬＥＤ１０３〜１０５の出力調整の精度に余裕があるならば、例えば、転写ベルト９をＢ−ＬＥＤ１０３により照明した場合のフォトトランジスタ１０６の出力強度とＧ−ＬＥＤ１０４やＲ−ＬＥＤ１０５により照明した場合のフォトトランジスタ１０６の出力強度とが同一になるよう、センサ制御手段がＧ−ＬＥＤ１０４とＲ−ＬＥＤ１０５とに印加する電力を設定することも可能である。この場合、パッチ画像７７を印刷することなくＬＥＤ１０３〜１０５の出力調整を行なえるので、この作業を簡易かつ迅速に行なうことができる。

また、本実施例のカラー複写機１０１では、増幅器６２の増幅度が適正に設定されていることにより、カラーセンサ１０２がパッチ画像６７〜７８を読み取った場合の出力強度が電源電圧より少し低い電圧とされている。このため、カラーセンサ１０２の出力電圧は、パッチ画像６７〜７８の濃度検出に最適な割合で増幅されることになり、パッチ画像６７〜７８の印刷濃度が高精度に検出される。このことを以下に詳述する。

まず、カラーセンサ１０２の出力信号は微弱なので、これを増幅することなく離反したマイクロコンピュータ４５まで伝送すると、ノイズが混入してパッチ画像６７〜７８の濃度検出の精度が低下する。このため、本実施例のカラー複写機１０１は、カラーセンサ１０２の近傍に増幅器６２を配置し、カラーセンサ１０２の出力信号を増幅してからマイクロコンピュータ４５まで伝送している。

カラーセンサ１０２の出力電圧は、パッチ画像６７，７０，７３，７６を読み取る場合には最大でも １(Ｖ）程度であるが、転写ベルト９を読み取る場合は
３(Ｖ）にもなる。増幅器６２の出力電圧が電源電圧に到達すると、これは飽和
してリニアリティが無くなるので、例えば、電源電圧が 15(Ｖ）の場合、転写ベルト９を読み取った場合の出力電圧も必要ならば、増幅器６２の増幅度を５倍以下とする必要がある。

しかし、パッチ画像６７〜７８を読み取った場合の出力電圧のみ必要ならば、増幅器６２の増幅度は15倍以下であれば良く、例えば、14倍として設定できる。この場合、転写ベルト９を読み取った場合の出力電圧は飽和するが、必要なパッチ画像６７〜７８を読み取った場合の出力電圧は14倍もの大きい増幅度で検出できるので、パッチ画像６７〜７８の濃度検出の精度が向上する。

本発明の第三の実施例を図１４ないし図２３に基づいて以下に説明する。なお、この第三の実施例に関し、上述した第二の実施例と同一の部分は、同一の名称と符号とを利用して詳細な説明は省略する。

まず、本実施例のカラープリンタであるカラー複写機（図示せず）では、カラーセンサ１０２が転写ベルト９の末端近傍の側部と対向する位置に配置されており、このカラーセンサ１０２は、第一の発光素子であるＢ−ＬＥＤ１０３、第二の発光素子であるＧ−ＬＥＤ１０４、第三の発光素子であるＲ−ＬＥＤ１０５と、受光素子である一個のフォトトランジスタ１０６とを有している。

また、本実施例のカラー複写機の画像処理部２０１は、図１４に示すように、γ変換部６３、マスキング処理部６４、ＵＣＲ処理部６５、混色補正手段である混色補正処理部２０２、バッファメモリ２０３等を有しており、前記混色補正処理部２０２は、図１５に示すように、ＹＭＣＫの各カラー毎に補正処理回路２０４〜２０７を有している。これらの補正処理回路２０４〜２０７の各々は、図１６ないし図１９に示すように、マイクロコンピュータ４５の補正信号により選択されるルックアップテーブル２０８〜２１１を有しており、これらのルックアップテーブル２０８〜２１１には、カラートナーの印刷濃度を補正する補正データが格納されている。

本実施例のカラー複写機は、センサ制御手段、出力記憶手段、混色検出手段、を有している。センサ制御手段は、カラーセンサ１０２がパッチ画像６７〜７８を読み取る場合に、トランジスタアレイ１０７によるＬＥＤ１０３〜１０５の駆動をマイクロコンピュータ４５が制御することにより、各カラーのパッチ画像６７〜７８の各々に対して各カラーのＬＥＤ１０３〜１０５の全部を順番に点灯させる。

つまり、イエローのパッチ画像６７〜６９に対し、最初にＢ−ＬＥＤ１０３を点灯してフォトトランジスタ１０６の出力信号を読み取り、つぎにＧ−ＬＥＤ１０４を点灯してフォトトランジスタ１０６の出力信号を読み取り、最後にＲ−ＬＥＤ１０５を点灯してフォトトランジスタ１０６の出力信号を読み取る。同様に、マゼンタとシアンとブラックとのパッチ画像７０〜７８に対しても全部のＬＥＤ１０３〜１０５を順番に点灯してフォトトランジスタ１０６の出力信号を読み取る。

なお、センサ制御手段は、無彩色の媒体である白色の転写ベルト９をＢ−ＬＥＤ１０３により照明した場合のフォトトランジスタ１０６の出力強度と、Ｇ−ＬＥＤ１０４やＲ−ＬＥＤ１０５により照明した場合のフォトトランジスタ１０６の出力強度とが同一になるよう、Ｇ−ＬＥＤ１０４とＲ−ＬＥＤ１０５とに印加する電流量が設定されている。

前記出力記憶手段は、マイクロコンピュータ４５のメモリ（図示せず）からなり、上述のように設定された電力によりＢ−ＬＥＤ１０３とＧ−ＬＥＤ１０４とＲ−ＬＥＤ１０５とを個々に点灯させて転写ベルト９を照明した場合のフォトトランジスタ１０６の出力強度を各々記憶している。

前記混色検出手段は、前記センサ制御手段が上述のように駆動する前記カラーセンサ１０２が各カラーのパッチ画像６７〜７８を読み取った出力信号に基づいてカラートナーの混色を検出する。この時、前記混色検出手段は、最初にセンサ制御手段に設定された電力によりＢ−ＬＥＤ１０３とＧ−ＬＥＤ１０４とＲ−ＬＥＤ１０５とを各々点灯させて転写ベルト９を照明し、フォトトランジスタ１０６の出力強度を出力記憶手段に記憶された出力強度と比較する。この比較結果に基づいてカラーセンサ１０２の出力信号を補正してカラートナーの混色を検出し、この検出結果に対応してマイクロコンピュータ４５から前記混色補正処理部２０２に補正信号を出力する。

この混色補正処理部２０は、前記混色検出手段が上述のように検出した混色の補正信号に対応して前記補正処理回路２０４〜２０７の各々で前記ルックアップテーブル２０８〜２１１を選択することにより、前記ＵＣＲ処理部６５から入力されて前記バッファメモリ２０３に出力するＹＭＣＫの印刷濃度を個々に補正する。

このような構成において、本実施例のカラー複写機は、転写ベルト９により順次搬送される印刷用紙８にＹＭＣＫのカラートナーを順番に転写してカラー画像を形成するので、先に印刷用紙８に転写されたカラートナーが後の現像器１９に混入する。これは混色として経時的に印刷画像のカラーバランスを劣化させるが、本実施例のカラー複写機では、このような混色を検出して解消することができる。

このようなカラー複写機の処理動作を、図２０ないし図２３に基づいて以下に順次説明する。まず、初期設定やメンテナンス作業の実行時などに、カラートナーの各々で印刷濃度が順次変化するパッチ画像６７〜７８が転写ベルト９に印刷され、これらのパッチ画像６７〜７８が多階調のテストパターンとしてカラーセンサ１０２により各々読み取られる。このカラーセンサ１０２はパッチ画像６７〜７８を転写ベルト９の循環に従って順次読み取るが、各カラーのパッチ画像６７〜７８の各々に対して全部のＬＥＤ１０３〜１０５を順番に点灯してフォトトランジスタ１０６の出力信号を個々に読み取る。

例えば、イエローのパッチ画像６７〜６９は、混色が発生していなければ、ブルー光のみを吸収してグリーン光とレッド光とは吸収しないので、カラーセンサ１０２は、Ｂ−ＬＥＤ１０３を点灯した場合のみフォトトランジスタ１０６の出力信号が低下することになる。このようなフォトトランジスタ１０６の出力信号はＬＥＤ１０３〜１０５を切り替えても同一レベルになるよう設定されており、この混色が発生していない場合の出力信号はマイクロコンピュータ４５が予め記憶している。

そして、イエローのパッチ画像６７〜６９にマゼンタが混色した場合、ブルー光の吸収率が低下すると共にグリーン光の吸収率が増加するので、フォトトランジスタ１０６の出力信号は、Ｂ−ＬＥＤ１０３の点灯時は本来より上昇し、Ｇ−ＬＥＤ１０４の点灯時は本来より低下する。同様に、イエローのパッチ画像６７〜６９にシアンが混色しているとレッド光の吸収率が増加するので、Ｒ−ＬＥＤ１０５の点灯時のフォトトランジスタ１０６の出力信号が低下する。

そこで、カラーセンサ１０２の出力信号がマイクロコンピュータ４５により本来の出力信号と比較され、この比較結果によりイエローの混色が検出されて対応する補正信号がマイクロコンピュータ４５から混色補正処理部２０２に出力される。このような処理動作は、マゼンタとシアンとブラックとのパッチ画像７０〜７８に対しても実行されるので、全部のカラートナーの混色が検出されてマイクロコンピュータ４５から混色補正処理部２０２に補正信号が出力される。

この混色補正処理部２０２は、マイクロコンピュータ４５から受信した補正信号に対応してＹＭＣＫの補正処理回路２０４〜２０７の各々でルックアップテーブル２０８〜２１１を選択し、その選択したルックアップテーブル２０８〜２１１によりＵＣＲ処理部６５からバッファメモリ２０３まで転送されるＹＭＣＫの印刷データを補正することにより、ＹＭＣＫの印刷濃度を個々に補正する。

例えば、印刷データが、イエロー濃度1.2 、マゼンタ濃度1.3 、シアン濃度1.1 、ブラック濃度0.0 、の場合、混色が発生していない場合は、上述した濃度で各カラーのトナーを印刷すれば良好なカラー画像が形成される。しかし、イエロートナーにマゼンタトナーが混入している場合、印刷データの濃度でカラー画像を形成すると、これはマゼンタが濃く印刷される。このような場合、上述のようにマゼンタの混色は検出されるので、この混色に対応してマゼンタトナーの印刷濃度を低下させる補正信号がマイクロコンピュータ４５から混色補正処理部２０２に出力される。

この混色補正処理部２０２では、混色が発生していない場合、マイクロコンピュータ４５から受信する３ビットの補正信号“０”に対応して全部の補正処理回路２０４〜２０７の各々が基本のルックアップテーブル２０８を選択しており、このルックアップテーブル２０８により８ビットのＹＭＣＫの印刷データを補正することなく転送する。

しかし、上述のようにイエロートナーにマゼンタトナーが混入した場合、検出されたマゼンタトナーの混色の度合に対応した補正信号がマイクロコンピュータ４５からマゼンタの補正処理回路２０５に出力される。この補正処理回路２０５は、例えば、補正信号“２”に対応してルックアップテーブル２１０を選択するので、このルックアップテーブル２１０によりマゼンタの印刷データの印刷濃度が二段階に低下されることになる。この場合、ＹＭＣＫの印刷データはマゼンタの印刷濃度が混色に対応して補正されるので、カラー画像はマゼンタが濃く印刷されることなく良好なカラーバランスで印刷される。

つまり、本実施例のカラー複写機では、カラートナーに混色が発生しても、これがカラートナーの印刷濃度により補正されるので、印刷画像のカラーバランスが良好に維持される。しかも、このような混色の解消が、他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度の低下により実現されるので、印刷画像のカラーバランスが簡易な処理で良好に補正される。

なお、本実施例のカラー複写機では、上述のようにカラーセンサ１０２によりパッチ画像６７〜７８を読み取ってカラートナーの混色を検出するが、カラーセンサ１０２は経時変化や環境変化により出力レベルが変動する。しかし、本実施例のカラー複写機は、カラーセンサ１０２の出力レベルを、その出力変動に対応して補正することもできるので、カラートナーの混色を常時良好に検出することができる。

このようなカラー複写機の処理動作を以下に順次説明する。まず、上述のようにカラートナーの混色を検出するためにカラーセンサ１０２によりパッチ画像６７〜７８が読み取られる場合、これに先行してカラーセンサ１０２により転写ベルト９が読み取られる。この場合、パッチ画像６７〜７８の読取時と同様に、全部のＬＥＤ１０３〜１０５が順番に点灯され、これに対応してフォトトランジスタ１０６の出力信号が順番に読み取られる。カラーセンサ１０２に出力変動が発生していない場合の出力信号はマイクロコンピュータ４５に予め記憶されているので、これらの出力信号の比較によりカラーセンサ１０２の出力変動が検出される。

上述のようにカラーセンサ１０２の出力変動が検出された場合、これに対応してカラーセンサ１０２でパッチ画像６７〜７８を読み取った出力信号が補正されるので、パッチ画像６７〜７８は常時良好なカラーバランスで読み取られることになり、カラートナーの混色も常時良好に検出される。

なお、本実施例のカラー複写機では、ＹＭＣＫのカラートナーの各々の混色を検出して補正することを例示したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、印刷順序が一番目のカラートナーであるイエロートナーには他のカラートナーが混入することは少ないので、このイエロートナーに対しては混色の検出と補正とを省略し、カラー複写機の構造を簡略化して処理の負担を軽減することも可能である。また、ブラックトナーは他のカラートナーが混入しても印刷品質の低下が微少であるので、このブラックトナーに対しても混色の検出と補正とを省略し、カラー複写機の構造を簡略化して処理の負担を軽減することも可能である。

また、本実施例のカラー複写機では、三個のＬＥＤ１０３〜１０５と一個のフォトトランジスタ１０６とからなるカラーセンサ１０２によりパッチ画像６７〜７８を読み取ってカラートナーの混色を検出することを例示したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、一個の白色光源５６が組み合わされた三個の受光素子５８〜６０からなるカラーセンサ５７によりパッチ画像６７〜７８を読み取ってカラートナーの混色を検出することも可能である。この場合、パッチ画像６７〜７８の各々をカラーセンサ５７の三個の受光素子５８〜６０の全部で読み取り、この出力信号からカラートナーの混色を検出する。

また、このようなカラーセンサ５７に対してカラーセンサ１０２と同様に出力変動を補正することも可能である。この場合、カラーセンサ５７の出力強度を増幅器６２の増幅度により同一に補正しておき、このようなカラーセンサ５７により転写ベルト９を読み取った出力信号をマイクロコンピュータ４５に記憶しておく。カラートナーの混色を検出するためにカラーセンサ５７でパッチ画像６７〜７８を読み取る場合に、カラーセンサ５７で転写ベルト９を読み取ってマイクロコンピュータ４５に記憶された本来の出力信号と比較し、この比較結果に対応してパッチ画像６７〜７８を読み取った出力信号を補正する。

さらに、上述した実施例等では、カラーセンサ５７，１０２の出力レベルを補正する場合、転写ベルト９を無彩色の媒体として読み取ることを例示したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、このような無彩色の媒体はカラートナーの印刷濃度とは無関係にカラーセンサ５７，１０２により読み取ることができれば良いので、例えば、転写ベルト９に予め固定的に印刷されたグレースケール（図示せず）、印刷用紙８、予め用意されたチャート用紙（図示せず）、などが利用可能である。

本発明のカラープリンタの第一の実施例であるカラー複写機のプリンタ部の機械構造を示す斜視図である。 カラー複写機の回路構造を示すブロック図である。 画像処理部の回路構造を示すブロック図である。 プリンタ部や本体制御部の回路構造を示すブロック図である。 センサ部等の回路構造を示すブロック図である。 カラーセンサの出力電圧比を示す特性図である。 カラー複写機がテストパターンとして印刷するパッチ画像を読み取って印刷濃度を補正する処理動作の前半部を示すフローチャートである。 パッチ画像を読み取って印刷濃度を補正する処理動作の後半部を示すフローチャートである。 第二の実施例のカラー複写機のプリンタ部の機械構造を示す斜視図である。 カラー複写機の回路構造を示すブロック図である。 プリンタ部や本体制御部の回路構造を示すブロック図である。 カラーセンサ等の回路構造を示すブロック図である。 カラーセンサの出力電圧比を示す特性図である。 第三の実施例のカラー複写機の画像処理部を示すブロック図である。 混色補正処理部を示すブロック図である。 ルックアップテーブルを示す模式図である。 ルックアップテーブルを示す模式図である。 ルックアップテーブルを示す模式図である。 ルックアップテーブルを示す模式図である。 カラー複写機がイエローパターンのパッチ画像を読み取ってイエロートナーの混色を検出する処理動作を示すフローチャートである。 マゼンタパターンのパッチ画像を読み取ってマゼンタトナーの混色を検出する処理動作を示すフローチャートである。 シアンパターンのパッチ画像を読み取ってシアントナーの混色を検出する処理動作を示すフローチャートである。 ブラックパターンのパッチ画像を読み取ってブラックトナーの混色を検出する処理動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１，１０１ カラープリンタ
８ 印刷用紙
９ 媒体
５７，１０２ カラーセンサ
５８ 第一の受光素子
５９ 第二の受光素子
６０ 第三の受光素子
６２ 増幅器
６７〜７８ テストパターン
６７〜６９ イエローパターン
７０〜７２ マゼンタパターン
７３〜７５ シアンパターン
７６〜７８ ブラックパターン
１０３ 第一の発光素子
１０４ 第二の発光素子
１０５ 第三の発光素子
１０６ 受光素子
２０２ 混色補正手段

Claims (6)

1. 複数のカラートナーを電子写真法により印刷用紙に順次転写してフルカラーの画像を形成する画像形成装置において、カラートナーでテストパターンを印刷し、印刷されたテストパターンを読み取る位置にカラーセンサを配置し、このカラーセンサの出力信号に基づいてカラートナーの混色を検出する混色検出手段を設け、この混色検出手段が検出した混色に対応して他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させる補正手段を設け、
   カラーセンサは複数の発光素子と、少なくとも一つの受光素子を有し、混色検出手段は各テストパターン毎に、前記複数の発光素子を順次点灯し、その出力信号を個々に読み取ることを特徴とする画像形成装置。
2. 複数のカラートナーを電子写真法により印刷用紙に順次転写してフルカラーの画像を形成する画像形成装置において、カラートナーでテストパターンを印刷し、印刷されたテストパターンを読み取る位置にカラーセンサを配置し、このカラーセンサの出力信号に基づいてカラートナーの混色を検出する混色検出手段を設け、この混色検出手段が検出した混色に対応して他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させる補正手段を設け、
   カラーセンサは複数の発光素子を有し、混色検出手段は各テストパターン毎に、各受光素子の出力信号を個々に読み取ることを特徴とする画像形成装置。
3. 複数のカラートナーを電子写真法により印刷用紙に順次転写してフルカラーの画像を形成する画像形成装置において、カラートナーでテストパターンを印刷し、印刷されたテストパターンを読み取る位置にカラーセンサを配置し、このカラーセンサの出力信号に基づいてカラートナーの混色を検出する混色検出手段を設け、この混色検出手段が検出した混色に対応して他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させる補正手段を設け、
   カラーセンサは、発光波長のピークが４００〜５００（ｎｍ）に位置する第一の発光素子と、発光波長のピークが５００〜６００（ｎｍ）に位置する第二の発光素子と、発光波長のピークが６００〜７００（ｎｍ）に位置する第三の発光素子と、４００〜７００（ｎｍ）に感度を有する一個の受光素子と、を有し、混色検出手段は各テストパターン毎に、前記複数の発光素子を順次点灯し、その出力信号を個々に読み取ることを特徴とする画像形成装置。
4. 複数のカラートナーを電子写真法により印刷用紙に順次転写してフルカラーの画像を形成する画像形成装置において、カラートナーでテストパターンを印刷し、印刷されたテストパターンを読み取る位置にカラーセンサを配置し、このカラーセンサの出力信号に基づいてカラートナーの混色を検出する混色検出手段を設け、この混色検出手段が検出した混色に対応して他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させる補正手段を設け、
   カラーセンサは、ブルー光に感度が高い第一の受光素子と、グリーン光に感度が高い第二の受光素子と、レッド光に感度が高い第三の受光素子とを有し、混色検出手段は各テストパターン毎に、各受光素子の出力信号を個々に読み取ることを特徴とする画像形成装置。
5. 複数の単色のカラートナーを電子写真法により印刷用紙に順次転写してフルカラーの画像を形成する画像形成装置において、カラートナーの各々でテストパターンを印刷するパターン印刷手段を設け、このパターン印刷手段により印刷されて順次移動するテストパターンを読み取る位置にカラーセンサを配置し、このカラーセンサの出力信号に基づいてカラートナーの混色を印刷順序が一番目のカラートナーの混色は検出しないで検出する混色検出手段を設け、この混色検出手段が検出した混色に対応して他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させる混色補正手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
6. 複数の単色のカラートナーを電子写真法により印刷用紙に順次転写してフルカラーの画像を形成する画像形成装置において、カラートナーの各々でテストパターンを印刷するパターン印刷手段を設け、このパターン印刷手段により印刷されて順次移動するテストパターンを読み取る位置にカラーセンサを配置し、カラートナーとしてイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーとブラックトナーとを利用し、前記カラーセンサの出力信号に基づいてカラートナーの混色をブラックトナーの混色は検出しないで検出する混色検出手段を設け、この混色検出手段が検出した混色に対応して他のカラートナーに混入したカラートナーの印刷濃度を低下させる混色補正手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。

Images