JP4439541B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、たとえば複写機等のような電子写真方式による画像形成装置に関し、より詳細には、パッチ画像を利用して像担持体又は転写担持体上に形成される画像の画質を維持する調整を行なうようにした画像形成装置に関する。

従来の電子写真方式の画像形成装置は静電力を利用して画像形成を行なうという動作原理上の理由から、各プロセス部の使用状況、周囲の環境状況等に応じて特性が変化し易く、従って形成される画像の濃度も変動し易く、結果的に画質の低下を招き易いという問題があった。このような事情から、画像形成部の各部の制御条件（帯電出力、露光量、現像バイアス、転写バイアス等）を調整（プロセスコントロール）する調整工程を設け、所定の条件に従って調整工程を実行することにより常に良好な画質が得られるように画質調整を行なうようにした電子写真方式の画像形成装置が開発されている（特許文献１）。

上述の画質調整は、画像形成に関与しない所定のタイミングでテスト用のトナーパッチを感光体、中間転写体又は転写体等の像担持体に形成し、このトナーパッチの画像濃度を濃度センサにより測定した値に基づいて上述の制御条件を調整するようにしている。

プロセスコントロールモードでは、像担持体（感光体、中間転写ドラム若しくは中間転写ベルト等の中間転写体、又は、転写ドラム若しくは転写ベルト等の転写体を含む。）上に濃度の基準となるトナーパッチを形成し、このトナーパッチの濃度（トナー付着量）を光学的検出手段である画像濃度センサにより検出し、検出された濃度に基づいて、帯電電位、露光強度、現像バイアス電位、転写電圧及びトナー補給量（２成分現像剤の場合）等の画像濃度に影響を与えるパラメータ（画像形成条件）に対してフィードバックをかける。

一方、カラー画像形成装置において、用紙吸入口付近に用紙色を検出するセンサを配置し、カラー印刷を行う際に、センサによって印刷される用紙の色調を検出し、印刷される用紙の色に応じて、より細かい色調整の最適化を施すようにした技術が特許文献２に開示されている。
特開２００３−１５３６９号公報 特開平１０−２７２８０６号公報

しかしながら、濃度センサによりトナーパッチ画像を検出して画質調整を行う機能を備えたカラー画像形成装置において、用紙色に応じて色調整の最適化を施す機能を追加しようした場合、用紙色を検出するためのカラーセンサをさらに搬送路上に設ける必要があり、装置の小型化を図る上で障害となっていた。
本発明はこのような現状に鑑み、上記の問題点を解決するために、用紙色を検出するためのカラーセンサをさらに搬送路上に設ける必要を無くして部品点数を削減し、装置の小型化を可能にすることを目的としたものである。

上述の課題を達成するために、本発明の第１の技術手段は、入力画像データに応じたトナー像が形成される像担持体、転写搬送路を形成し搬送中の用紙上に前記像担持体に形成されたトナー像を転写する転写担持体、前記用紙上に転写されたトナー像を該用紙上に定着する定着装置、該定着装置に最も近い像担持体の後端部と該後端部より前記定着装置側に配設される前記転写担持体を駆動する駆動ローラ軸との間であって前記用紙通路の上方に配置されたカラーセンサおよび画像形成動作を制御する制御部を有し、カラー印刷モードが選択された場合、印刷に先立って基準トナー像を利用して画像調整を実行する画像調整機能を備えた画像形成装置において、
前記像担持体に対し前記転写担持体を離接させる離間駆動手段と、前記転写搬送路を通過した用紙を前記転写搬送路に再給紙する再給紙搬送路を備え、
前記制御部は、前記画像調整時において、前記転写担持体表面に前記基準トナー像を形成し、前記カラーセンサで検出した前記基準トナー像のカラー情報に基づき現像条件を調整し、次いで、前記離間駆動手段により前記転写担持体を前記像担持体から離間させた状態で前記転写搬送路に用紙を搬送し、前記カラーセンサで検出した用紙色に基づき入力画像データの色調を補正する一連の制御を実行することを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記再給紙搬送路は反転搬送路であることを特徴とする特徴としたものである。

第３の技術手段は、第１の技術手段において、前記再給紙搬送路は非反転搬送路であることを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第２の技術手段において、前記制御部は、前記画像調整時に搬送されてきた用紙を、前記転写担持体を前記像担持体から離間させた状態で前記反転搬送路を２回通過させ、用紙色を検出した面と同じ面に通常印刷時のトナー像が転写されるように制御することを特徴としたものである。

第５の技術手段は、入力画像データに応じたトナー像が形成される像担持体、転写搬送路を形成し搬送中の用紙上に前記像担持体に形成されたトナー像を転写する転写担持体、前記用紙上に転写されたトナー像を該用紙上に定着する定着装置、該定着装置に最も近い像担持体の後端部と該後端部より前記定着装置側に配設される前記転写担持体を駆動する駆動ローラ軸との間であって前記用紙通路の上方に配置されたカラーセンサ、画像形成動作を制御する制御部を有し、カラー印刷モードが選択された際に、印刷開始前に基準トナー像を利用して画像調整を実行する機能を備えた画像形成装置において、
前記制御部は、前記画像調整時において、前記転写搬送路に搬送されてきた用紙に前記基準トナー像を形成し、前記カラーセンサで検出した用紙色および前記基準トナー像のカラー情報に基づいて現像条件を調整する制御を実行することを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第５の技術手段において、前記制御部は、画像調整時において前記基準トナー像が形成された用紙を、通常印刷時に使用される排紙トレイとは別の排紙トレイに排紙させることを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第１〜６のいずれかの技術手段において、前記画像調整は、用紙カセットを変更した後の１回目の給紙時にも実行されることを特徴としたものである。

第８の技術手段は、第１〜６のいずれかの技術手段において、用紙補給を実施した後の１回目の給紙時にも実行されることを特徴としたものである。

第９の技術手段は、第１〜８のいずれかの技術手段において、特定の用紙トレイからの給紙される場合は、給紙毎に前記画像調整が実行されことを特徴としたものである。

第１０の技術手段は、第１〜９のいずれかの技術手段において、操作入力手段と、前記カラーセンサが検出した用紙色情報に基づく色補正情報をはじめ各種の情報を記憶する記憶手段とを備え、前記操作入力手段から用紙の給紙元と用紙の種類との関係を表す紙種情報が入力されると該紙種情報が前記記憶手段に記憶され、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記紙種情報および前記色補正情報に基づいて前記画像調整を実行することを特徴としたものである。

本発明によれば、転写担持体上の基準トナー像を検出し現像条件を調整するためのカラーセンサで用紙色も検出可能にしたことにより、用紙色を検出するためのカラーセンサを搬送路上に別途設置する必要がないので部品点数の増加を避けることができ、装置の小型化を図ることが可能となる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置としてのデジタルカラー複写機の概略構成を示す断面図である。デジタルカラー複写機１は、画像読み取り部１１０、原稿台１１１、両面自動原稿送り装置１１２、給紙部２１０、画像形成部２２０、排紙部２４０を有している。
原稿台１１１は、画像形成に係る原稿を載置するための台であり、デジタルカラー複写機１の本体の上面に設けられている。両面自動原稿送り装置（ＲＡＤＦ；Ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）１１２は、原稿台１１１の所定位置に原稿を搬送するものである。両面自動原稿送り装置１１２は、原稿台１１１の上面に装着されており、原稿台１１１の上面に対して所定の位置関係となるように、原稿台１１１に対して開閉可能な状態で支持されている。

両面自動原稿送り装置１１２は、まず、原稿の一方の面が原稿台１１１の所定位置において画像読み取り部１１０に対向するように原稿を搬送し、この一方の面についての画像読み取りが終了した後に、他方の面が原稿台１１１の所定位置において画像読み取り部１１０に対向する方に原稿を搬送するようになっている。すなわち、両面自動原稿送り装置１１２は、原稿の片面のみあるいは両面の画像を読み取ることができるように原稿を搬送し、１枚の原稿についての画像読み取りが終了した後にこの原稿を排出し、次の原稿についての読み取り搬送動作を実行するようになっている。これら原稿の搬送および表裏反転の動作は、デジタルカラー複写機１全体の動作に関連して制御される。

画像読み取り部１１０は、原稿台１１１上に載置された原稿の画像を読み取るものであり、原稿台１１１の下方に配置されている。原稿は、両面自動原稿送り装置１１２より原稿台１１１上に搬送されたものであってもよく、原稿台１１１上に直接載置されたものであってもよい。画像読み取り部１１０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１１７と、光学レンズ１１５と、ＣＣＤラインセンサ１１６とを有している。

原稿走査体１１７は、第１走査ユニット１１３と第２走査ユニット１１４とから構成されている。第１走査ユニット１１３は、原稿の画像表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する第１ミラーとを有している。第１走査ユニット１１３は、原稿台１１１の下面に対して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するようになっている。第２走査ユニット１１４は、第１走査ユニット１１３の第１ミラーにより偏向された原稿からの反射光像を、さらに所定の方向（光学レンズ１１５が設けられている方向）に向かって偏向する第２ミラーおよび第３ミラーとを有している。第２走査ユニット１１４は、第１走査ユニット１１３に対して一定の速度関係を保ちながら平行に往復移動するようになっている。

光学レンズ１１５は、第２走査ユニット１１４の第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、縮小した光象をＣＣＤラインセンサ１１６上の受光面に結像させるものである。
ＣＣＤラインセンサ１１６は、光学変換素子であり、光学レンズ１１５によって結像された光像を順次光学変換し、電気信号として出力するものである。ＣＣＤラインセンサ１１６は、白黒画像またはカラー画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分に色分解されたラインデータを出力することのできる、いわゆる３ラインのカラーＣＣＤであることが好ましい。このＣＣＤラインセンサ１１６によって電気信号に変換された原稿画像情報は、さらに、図示しない画像処理部に転送されて所定の画像データ処理が施されるようになっている。

給紙部２１０は、用紙トレイ２１１、給紙ローラ２１２、レジストローラ２１３等から構成されており、用紙トレイ２１１内に積載収容されている用紙（記録媒体）Ｐを１枚ずつ分離して画像形成部２２０に供給するものである。１枚ずつ分離供給された用紙Ｐは、用紙トレイ２１１と画像形成部２２０との間に配置された一対のレジストローラ２１３によってタイミングが制御されて画像形成部２２０に搬送されるようになっている。用紙Ｐの両面に画像を形成する、いわゆる両面画像形成モード時には、一方の面に画像が形成された用紙Ｐは、画像形成部２２０にて他方の面に画像を形成するタイミングに合わせて、画像形成部２２０に再度搬送されるようになっている。

上述したデジタルカラー複写機１では、用紙Ｐとしてカットシート状の紙が使用される。この用紙Ｐは、用紙トレイ２１１から送り出され、給紙部２１０の給紙搬送経路にあるガイド内に供給されると、用紙Ｐの先端部分がセンサ（図示せず）にて検知される。そして、用紙Ｐは、このセンサから出力される検知信号に基づいて、一対のレジストローラ２１３により一旦停止するとともに、画像形成のタイミングに応じて画像形成部２２０に搬送されるようになっている。また、給紙は手差しトレイ２１４からも行われる。

画像形成部２２０は、画像読み取り部１１０にて画像情報が読み取られた後に、画像処理部４１（図２）にて画像データ処理が施された原稿画像情報に基づいて、用紙Ｐに画像を形成するものである。画像形成部２２０は、転写搬送ベルト機構２２１、レーザ書込みユニット２２７、画像形成ステーション２２８、定着装置２２９を有している。

転写搬送ベルト機構２２１は、駆動ローラ２３１と、従動ローラ２３２と、この駆動ローラ２３１および従動ローラ２３２の間に略平行に伸びるように張架された転写搬送ベルト（転写担持体）２３０とを有している。転写搬送ベルト２３０は、駆動ローラ２３１の回転に伴い、矢印Ｚで示す方向に摩擦駆動するようになっている。給紙部２１０を通じて供給された用紙Ｐは、画像形成のタイミングに合わせて転写搬送ベルト２３０上に送られ、静電吸着によって転写搬送ベルト２３０に把持された状態で画像形成ステーション２２８へと搬送されるようになっている。

画像形成ステーション２２８は、原稿の画像情報に対応したトナー像を用紙Ｐ上に再現するものである。画像形成ステーション２２８は、黒色成分に対応する第１画像形成ステーション２２８ａ、シアン色成分に対応する第２画像形成ステーション２２８ｂ、マゼンタ色成分に対応する第３画像形成ステーション２２８ｃ、およびイエロー色成分に対応する第４画像形成ステーション２２８ｄから構成されている。各画像形成ステーション２２８ａ〜２２８ｄは、転写搬送ベルト２３０の上方に、転写搬送ベルト２３０に近接するようにして、用紙搬送経路上流側から順に並設されている。

各画像形成ステーション２２８ａ〜２２８ｄは実質的に同一の構成を有しており、矢印Ｆ方向に回転駆動される感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄをそれぞれ有している。各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周辺には、感光体ドラムをそれぞれ一様に帯電する帯電器２２３ａ〜２２３ｄと、感光体ドラム上に形成された静電潜像をそれぞれ現像する現像装置２２４ａ〜２２４ｄと、現像された感光体ドラム上のトナー像を用紙Ｐへ転写する転写用電極として機能する転写ローラ２２５ａ〜２２５ｄと、感光体ドラム上に残留するトナーを除去するクリーニング装置２２６ａ〜２２６ｄとが、感光体ドラムの回転方向に沿って順次配置されている。

レーザ書込みユニット２２７は、画像情報に基づいて感光体ドラム２２２に静電潜像を書き込むものである。レーザ書込みユニット２２７は、黒色成分に対応する第１レーザ書込みユニット２２７ａ、シアン色成分に対応する第２レーザ書込みユニット２２７ｂ、マゼンタ色成分に対応する第３レーザ書込みユニット２２７ｃ、およびイエロー色成分に対応する第４レーザ書込みユニット２２７ｄから構成されている。

各レーザ書込みユニット２２７ａ〜２２７ｄは、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの上方に設けられており、実質的に同一の構成を有している。各レーザ書込みユニット２２７ａ〜２２７ｄは、画像データに応じて変調されたドット光を発する半導体レーザ素子（図示せず）、半導体レーザ素子からのレーザビームを主走査方向に偏向させるためのポリゴンミラー（偏向装置）２４０ａ〜２４０ｄ、ポリゴンミラー２４０ａ〜２４０ｄにより偏向されたレーザビームを感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ表面に結像させるためのｆθレンズ２４１ａ〜２４１ｄ、ミラー２４２ａ〜２４２ｄ、ミラー２４３ａ〜２４３ｄなどから構成されている。

レーザ書込みユニット２２７ａにはカラー原稿画像の黒色成分像に対応する画素信号が入力され、レーザ書込みユニット２２７ｂにはカラー原稿画像のシアン色成分像に対応する画素信号が入力され、レーザ書込みユニット２２７ｃにはカラー原稿画像のマゼンタ色成分像に対応する画素信号が入力され、レーザ書込みユニット２２７ｄにはカラー原稿画像のイエロー色成分像に対応する画素信号が入力される。
各レーザ書込みユニット２２７ａ〜２２７ｄは、入力した画素信号に応じたレーザビームを出射し、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ表面に結像させる。そして、レーザビームを走査して露光することにより、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄへの光書込みを行う。

これにより、色変換された原稿画像情報に対応する静電潜像が、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に形成される。そして、現像装置２２４ａには黒色のトナーが、現像装置２２４ｂにはシアン色のトナーが、現像装置２２４ｃにはマゼンタ色のトナーが、現像装置２２４ｄにはイエロー色のトナーがそれぞれ収容されており、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の静電潜像はこれら各色のトナーにより現像される。これにより、画像形成部２２０にて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。

用紙Ｐは、転写搬送ベルト２３０にて各画像形成ステーション２２８ａ〜２２８ｄへと順次搬送され、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に現像されたトナー像が用紙Ｐに転写される。すなわち、各画像形成ステーション２２８ａ〜２２８ｄにおいて各色のトナー像がそれぞれ形成され、転写搬送ベルト２３０上に静電吸着にて搬送される用紙Ｐに重ね合わされる。全画像形成ステーション２２８７ａ〜２２８ｄによる画像の転写が完了すると、用紙Ｐは、その先端部分より順に、転写搬送ベルト２３０から剥離され、定着装置２２９へと搬送される。

定着装置２２９は、加熱ローラ２２９ａと加圧ローラ２２９ｂにより用紙Ｐ上に転写形成されたトナー像を用紙Ｐ上に定着させるのである。定着装置２２９は、用紙搬送路における転写搬送ベルト機構２２１の下流側に配置されており、一対の定着ローラや上剥離部材等を有している。用紙Ｐが定着ローラ間におけるニップ部を通過することによって用紙Ｐ上にトナー像が定着される。そして用紙Ｐは、上剥離部材にて定着ローラから剥離された後に排出部へと搬送される。

排紙部２４０は、画像形成が完了した用紙Ｐをデジタルカラー複写機１外部へと排出するものである。排出部２４０は、搬送方向切り換えゲート２４１、排出ローラ２４２、排紙トレイ２４３を有している。定着装置２２９から搬送された用紙Ｐは、搬送方向切り換えゲート２４１を経て排出ローラ２４２によって搬送され、用紙排出口（図示せず）からデジタルカラー複写機１本体の外壁に取り付けられている排紙トレイ２４３上へと排出される。

搬送方向切り換えゲート２４１は、トナー像定着後の用紙Ｐの搬送経路を切り換えるものであり、排紙トレイ２４３へ用紙Ｐを排出する経路と画像形成部２２０に向かって用紙Ｐを再供給する再給紙搬送経路とを選択的に切り換えるようになっている。両面画像形成モードでは、用紙Ｐの一方の面に画像が形成された後、用紙Ｐは搬送方向切り換えゲート２４１にて再び画像形成部２２０に向かうように搬送方向が切り換えられ、スイッチバック搬送路２５０を介して表裏反転された後、再給紙搬送経路を形成する再給紙搬送路２６０を経て画像形成部２２０へと再度供給される。片面画像形成モードでは、用紙Ｐの片面に画像が形成された後、そのまま搬送方向切り換えゲート２４１を経て、排出ローラ２４２によってデジタルカラー複写機１本体の外壁に取り付けられている排紙トレイ２４３上に排出される。

なお、上述の説明では、レーザ書込みユニット２２７ａ〜２２７ｄによってレーザビームを走査して露光することにより、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄへの光書込みを行うようになっている。ただし、本装置は、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄへの光書込みを行う手段として、上記レーザ書込みユニット２２７ａ〜２２７ｄの代わりに、発光ダイオードアレイと結像レンズアレイ等からなる固体走査書込み光学系（ＬＥＤヘッド）を用いることもできる。ＬＥＤヘッドは、レーザ書込みユニットに比べて、サイズが小さく、また可動部分がないため無音である。このため、複数個の光書込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー複写機等の画像形成装置では、好適に用いることができる。

本発明の特徴である、１つのセンサで転写搬送ベルト２３０上に形成した基準トナー像および搬送されてくる用紙の色を検出するカラーセンサ１５は、本実施例の場合、定着装置２２９の手前の転写搬送路の上方に配置されている。

＜画像処理部の回路説明＞
次にカラーデジタル複写機に搭載されているカラー画像情報の画像処理部の構成および機能を説明する。
図２は、カラーデジタル複写機１に含まれている画像処理部のブロック構成図である。
このデジタル複写機１に含まれている画像処理部は、画像データ入力部４０、画像処理部４１、ハードディスク装置４３ａ、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３ｂ等から構成される画像データ記憶部４３、画像データ出力部４２、中央処理装置（ＣＰＵ）４４、画像編集部４５、および外部インタフェース部４６、４７から構成されている。

画像データ入力部４０は、白黒原稿あるいはカラー原稿画像を読み取りＲＧＢの色成分に色分解したラインデータを出力することの出来る３ラインのカラーＣＣＤ４０ａ、カラーＣＣＤ４０ａにて読み取られたラインデータのライン画像レベルを補正するシェーディング補正回路４０ｂ、３ラインのカラーＣＣＤ４０ａにて読み取られた画像ラインデータのずれを補正するラインバッファなどのライン合わせ部４０ｃ、３ラインのカラーＣＣＤ４０ａから出力される各色のラインデータの色データを補正するセンサ色補正部４０ｄ、各画素の信号の変化にめりはりを持たせるよう補正するＭＴＦ補正部４０ｅ、画像の明暗を補正して視感度補正を行うγ補正部４０ｆなどから成る。

画像処理部４１は、画像データ入力部４０から入力されるカラー画像信号であるＲＧＢ信号よりモノクロデータを生成するモノクロデータ生成部４１ａ（白黒原稿）と、ＲＧＢ信号を記録装置の各記録部に対応したＹＭＣ信号に変換し、またクロック変換する入力処理部４１ｂ、入力された画像データが文字部なのか網点写真なのか印画紙写真なのかをそれぞれを分離する領域分離部４１ｃ、入力処理部４１ａから出力されるＹＭＣ信号に基づいて下色除去処理を行い黒生成する黒生成部４１ｄ、各色変換テーブルに基づいてカラー画像信号の各色を調整する色補正回路４１ｅ、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ズーム処理回路４１ｆ、及び空間フイルタ４１ｇ、多値誤差拡散や多値ディザなどの階調性を表現するための中間調処理部４１ｈなどから成っている。

中間調処理された各色画像データは画像データ記憶部４３にいったん貯えられる。画像データ記憶部４３におけるハードディス装置４３ａは、画像処理部４１からシリアル出力される８ビット４色（３２ビット）の画像データを順次受け取り、バッファに一時的に貯えながら３２ビットのデータから８ビット４色の画像データに変換して色毎の画像データとして記憶管理する４基のハードディスク（回転記憶媒体）からなる。また各画像ステーションの位置が異なるため、遅延バッファメモリとしてのＲＡＭ４３ｂに各色画像データを一旦記憶させ、それぞれ時間をずらすことにより、各レーザスキャナユニットに画像データを送りタイミングを合わせ色ずれを防ぐ。さらに画像データ記憶部４３には複数の画像の合成を行うための画像合成メモリ等も含んでいる。

画像データ出力部４２は中間調処理部４１ｈからの各色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４２ａ、レーザコントロールユニット４２ａから出力される各色の画像信号に応じたパルス幅変調信号に基づいてレーザ記録を行う各色のレーザスキャナユニット４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅからなる。

中央処理装置（ＣＰＵ）４４は、画像データ入力部４０、画像処理部４１、画像データ記憶部４３、画像データ出力部４２、さらに後述する画像編集部４５、および外部インタフェース部４６、４７を所定のシーケンスに基づいてコントロールするものである。
また画像編集部４５は、画像データ入力部４０、画像処理部４１、あるいは後述するインタフェースを経て一旦画像データ記憶部４３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のものであり、画像データの編集作業は、画像データ記憶部における画像合成用メモリを用いて行われる。
さらにインタフェース４６は、デジタル複写機１とは別に設けられた外部の画像入力処理装置（通信携帯端末、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等）からの画像データを受け入れるための通信インタフェース手段である。

なお、このインタフェース４６から入力される画像データも、一旦画像処理部４１に入力して色空間補正などを行うことでデジタル複写機１の画像編集部４５で取扱うことのできるデータレベルに変換してハードディスク装置４３ａに記憶管理されることとなる。
さらに、インタフェース４７はパーソナルコンピュータ２により作成された画像データを入力するプリンタインタフェースであり、またＦＡＸ受信した画像データを受け入れるための白黒またはカラーＦＡＸインタフェースである。このインタフェース４７から入力される画像データは、すでにＣＭＹＫ信号であり、一旦中間調処理４１ｈを施して画像データ記憶部４３におけるハードディスク装置の４３ａの４基のハードディスクに記憶管理されることとなる。

図３は、本発明に係る画像形成装置における制御部の主要構成を示すブロック図である。なお、図１は画像形成装置の機構上の構成を示したものに対し、図３は制御系を示したものであり、したがってこの図３には、図１には示されていない要素が含まれており、その一方で、図１に示されている要素であってもこの図３では図示省略されているものもある。

制御部は、メインＣＰＵ１０を中心に構成されており、本装置の全体の制御や画像形成動作を制御するための制御プログラムを格納するＲＯＭ１１、自動原稿搬送装置の調整値や設定値や、カラーセンサ１５により検出したカラー情報などを記憶しておくメモリ１２、給紙部や各搬送経路における用紙位置を検出するセンサ１３、給紙トレイにおける用紙の有無やカセットの変更を検出する用紙トレイセンサ１４、本発明の特徴部であるカラーセンサ１５（後述）、給紙ローラやレジストローラを駆動するモータを含む給紙系駆動手段１６、転写搬送路ベルト機構２２１における駆動ローラを駆動するモータ、感光体ドラム２２２に対して転写搬送ベルト２３０を離接させるための離間機構（不図示）を駆動するソレノイドを含む画像形成駆動手段１７、排出ローラ２４２などを駆動するモータを含む排紙系駆動手段１８、用紙を搬送する搬送ローラを駆動するモータ、搬送方向を切換える搬送方向切り換えゲート２４１を駆動するソレノイドを含む搬送系駆動手段１９、スイッチバック搬送路２５０における切り換えゲート２５１を切換えるソレノイド、反転（非反転）搬送路（再給紙搬送路２６０）における搬送ローラを駆動するモータを含む反転搬送系駆動手段２０、表示装置や入力キー等を備える操作パネル等で構成され、カラー印刷モード等のコピーモードの設定や各種の操作を入力する入力操作部２１を含んで構成される。

（第１実施例）
以下に、本発明の第１実施例における画像形成装置において、ＲＯＭ１１に格納された制御プログラムに基づいて制御部（ＣＰＵ）が行う動作について説明する。
装置に原稿をセットし、入力操作部２１においてユーザーがカラー印刷モードで印刷ジョブを実行すると、印刷に先立ち、先ず、感光体ドラム２２２を介して転写搬送ベルト２３０上に基準トナー像が形成され、カラーセンサ１５が検出した基準トナー像のカラー情報に基づいて現像条件の調整が実行される。転写搬送ベルト２３０上に形成された基準トナー像はカラーセンサ１５の下を通過した後、図示しないクリーニング手段によりクリーニングされる。

次に、上述した現像条件の調整による画像調整の後に実行される用紙色に基づく入力画像データの色調補正による画像調整について、図４により説明する。本実施例は、反転搬送路（スイッチバック搬送路）を用いた場合の例である。図４（Ａ）において、上述した現像条件の調整による画像調整が終了すると、用紙トレイ２１１から用紙Ｐが給紙され(Ｔ１)、転写搬送ベルト２３０が感光体ドラム２２２から離間した状態で用紙Ｐが搬送され(Ｔ２)、前述の基準トナー像を検出したカラーセンサ１５で用紙色が検出される（Ｔ３）。次いで、図４（Ｂ）において、用紙色が検出された用紙Ｐが搬送方向切り換えゲート２４１、２５１のガイドによりスイッチバック搬送路２５０に導かれ（Ｔ４)、その後、搬送方向切り換えゲート２５１が再給紙搬送路２６０側に切り換り、搬送ローラ２５２の逆回転によりスイッチバック搬送路２５０にある用紙Ｐは再給紙搬送路２６０に再給紙され(Ｔ５)、感光体ドラム２２２に接触した状態の転写搬送ベルト２３０に搬送され、用紙Ｐ上に画像読み取り部１１０で読み取られた原稿画像が形成される（Ｔ６)。用紙Ｐへの画像形成後、定着装置２２９で定着されて排紙トレイ２４３に排紙される（Ｔ７）。

転写ローラ２２５ａ〜２２５ｄは図示しない離接機構により上下動可能になっており、感光体ドラム２２２に対する転写搬送ベルト２３０の離接は、転写ローラ２２５ａ〜２２５ｄを図示しない離間駆動手段により上下に移動させることにより行われる。
本実施例では、用紙色を検知する際に転写搬送ベルト２３０が感光体ドラム２２２から離間した状態となるので用紙Ｐを汚すことがない。
反転搬送路を用いた場合、用紙の色を検知した面と反対面に画像を形成することになるが用紙の裏表の色が同じであればこの方法が適用でき、既存の反転搬送路を用いて本発明を実施することができる。

（第２実施例）
図５は本発明の第２の実施例として、非反転搬送路を備えた画像形成装置の場合の例を示す。非反転搬送路を備えた画像形成装置であれば、反転搬送路を用いた場合のように、用紙色を検知した面と反対の用紙面に画像を形成することが無く、用紙色を検知した面に画像が形成できるため、用紙の裏表で用紙色が異なる場合に正確に色補正ができる。

図５（Ａ）において、上述した第１実施例の場合と同様に現像条件の調整による画像調整が終了すると、用紙トレイ２１１から用紙Ｐが給紙され（Ｕ１）、転写搬送ベルト２３０が感光体ドラム２２２から離間した状態で用紙Ｐが搬送され（Ｕ２）、基準トナー像を検出したカラーセンサ１５で用紙色が検出される（Ｕ３）。次いで、図５（Ｂ）において、用紙色が検出された用紙Ｐが搬送方向切り換えゲート２４１、２６１のガイドにより再給紙搬送路２６０に導かれて再給紙され(Ｕ４)、感光体ドラム２２２に接触した状態の転写搬送ベルト２３０に搬送され、用紙Ｐ上に印刷すべき画像の形成が行われる（Ｕ５)。用紙Ｐへの画像形成後、定着装置２２９で定着されて排紙トレイ２４３に排紙される（Ｕ６）。

次に、上述した実施例における動作をフローチャートに基づいて説明する。
図６は、用紙色に基づく画像調整の基本的な処理のフローを示し、この画像調整は上述したように基準トナー像による画像調整が終了するとスタートする。

図６において、先ず、転写搬送ベルト２３０を感光体ドラム２２２から離間する（ステップＳ１）。次に用紙トレイ２１１から用紙Ｐを１枚ピックアップする（ステップＳ２）。次に用紙Ｐを搬送し、カラーセンサ１５で用紙色を検知する（ステップＳ３）。次に用紙色に応じて、印字データに画像処理（色変換)を施し、用紙色の影響を減じる（ステップＳ４）。

ここで、検知した用紙色に応じて実施する本発明の画像処理について、以下に説明する。例えばカラーセンサにより用紙色の色成分値、例えばＹ成分値がα、Ｍ成分値がβ、Ｃ成分値をγ検知したとき、画像メモリに記録されている画像データＹＭＣ値から値α、β、γをそれぞれ減じるよう画像処理を実施することで実現できる。
具体的には、例えば印字データにおけるイエローの値（Ｘ１）と、用紙の色をカラーセンサで検知したときのイエロー成分の値（Ｘ２）には対応関係｛Ｘ１＝ｆ（Ｘ２）（ｆ（）は関数）｝が成立する。例えば、Ｘ１＝α・Ｘ２といった関係である。Ｘ１＝α・Ｘ２の場合であれば、用紙色(イエロー成分)を検出したときの値がＸ２のとき、印字データ（イエロー）からα・Ｘ２を減じることで、印字データから用紙色分のイエロー成分を減じることで、補正ができる。

再び図６のフローに戻り、上述した画像処理を実行し、次に、転写搬送ベルト２３０を感光体ドラム２２２に接触させ（ステップＳ５）、スイッチバック搬送路２５０で用紙Ｐを反転し、再給紙する（ステップＳ６）。次いで、用紙Ｐに対し画像形成を行ない（ステップＳ７）、排紙トレイ２４３に排紙する（ステップＳ８）。以上のステップを次の印字ページがある限り繰り返す（ステップＳ９）。

以上が基本的な処理である。この処理は、特定のトレイからの給紙の場合に実施しても良い。例えば手差しトレイ２１４からの給紙の場合に実施するようにしても良い。手差しトレイは種々の用紙が載置されるので、給紙の際に必ず実施することで正確な色補正が実施できる。

（第３実施例）
図７Ａおよび図７Ｂは、給紙１枚目のみ用紙色を検知し、それ以降の画像形成は、１枚目の用紙色に基づいて同様の画像処理を行なうようにした実施例におけるフローを示す。
本実施例は、用紙トレイ内の用紙の種類は揃っており毎回給紙のたびに用紙色を検知する必要がない場合に適している。
ステップＳ１〜Ｓ９までは、図６のフローと同じ処理であり、説明を省略する。
このフローではステップＳ９以前が１枚目の画像形成、ステップＳ９以降がそれ以降の画像形成であり、ステップＳ９以降の画像形成処理については、画像処理は１枚目の用紙色に基づいて実行される。

ステップＳ１０で、用紙が用紙トレイ２１１内に有るか否かを検出し、用紙が有る場合は（ステップＳ１０／Ｙ）、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ７〜Ｓ１０と同じ処理を実行し（ステップＳ１１〜Ｓ１６）、ステップＳ１７で用紙トレイ２１１における用紙の有無を検出し、用紙が有る場合は（ステップＳ１７／Ｙ）ステップＳ１１に戻る。
用紙が無い場合はステップＳ１８に進み、用紙が補給されるまで待機する。用紙が補給されると（ステップＳ１８／Ｙ）、最初のステップＳ１に戻り用紙色を検出する。このようにすることで、補給された後の用紙の色が異なっても適切に画像処理を実行することができる。

以上の説明では用紙補給時としたが、用紙が無い場合に別の用紙トレイに切り替えて給紙する場合も同様の処理を実施することができる。
なお、非反転搬送路を利用する場合、図６、図７ＡにおけるステップＳ６を反転搬送路の搬送でなく非反転搬送路を搬送させることで実現させることができる。

図８は、用紙色に基づく画像調整の前に行われる、基準トナーによる現像条件の変更処理についてのフローを示したものであり、ユーザーがカラー印刷モードを選択することにより処理がスタートする。先ず、基準トナー像（トナーパッチ）を転写搬送ベルト２３０上に作成し（ステップＳ２１）、カラーセンサ１５で基準トナー像の色を検出する（ステップＳ２２）。検出した基準トナー像の色が予め定められた基準値の範囲内に合致するか判定する（ステップＳ２３）。基準値から外れていた場合、帯電電圧や現像バイアス電位等のプロセス条件を変更し（ステップＳ２４）し、合致するまで処理を繰り返す。

（第４実施例）
図９は、用紙を２回反転することで、用紙色を検知した用紙面と印刷画像を形成する用紙面を一致させるようにした第４の実施例における処理フローを示す。
ステップＳ３１〜Ｓ３４までは、図６のステップＳ１〜Ｓ４までと同じであり、ステップＳ３５で用紙を反転、再給紙し、スイッチバック搬送路２５０まで搬送した後、ステップＳ３６で再度用紙を反転、再給紙し、転写搬送ベルト２３０を感光体ドラム（像担持体）２２２に接触させ、用紙色を検知した用紙面にて印刷画像の形成を行ない(ステップＳ３８)、排紙する（ステップＳ３９）。以上のステップを次の印字ページがある限り繰り返す（ステップＳ４０）。

（第５実施例）
次に、本発明の第５の実施例について、図１０、図１１により説明する。本実施例は、基準トナー像を用紙上に形成して画像調整処理を実行するようにしたものであり、図１０に示すように、排紙ローラ２４２と排紙トレイ２４３の間に、搬送方向切り換えゲート２４４ともう一つの排紙トレイ２４５を設け、画像調整のために基準トナー像を形成した用紙が通常の印刷を行った用紙に混入しないように、第２の排紙トレイ２４５に排紙されるようにしたものである。

図１１は、本実施例の処理フローを示し、ユーザーが入力操作部２１からカラー印刷モードで印刷ジョブを実行することにより、印刷に先立って本処理がスタートする。先ず、給紙カセットから用紙を１枚ピックアップし（ステップＳ４１）、転写搬送路に搬送されてきた用紙に基準トナー像であるトナーパッチを形成する（ステップＳ４２）。次いでカラーセンサ１５で用紙色と用紙上に形成したトナーパッチのカラー情報を検知し（ステップＳ４３）、検知した用紙色およびトナーパッチのカラー情報に基づいて現像条件を調整する（ステップＳ４４）。搬送方向切り換えゲート２４４は所定のタイミングで第２の排紙トレイ２４５側に切換わり、用紙色およびトナーパッチの検知が終了した用紙は第２の排紙トレイに排紙され（ステップＳ４５）、画像調整のための処理を終了する。

（第６実施例）
次に、操作パネルから用紙の給紙元（給紙トレイ）と用紙の種類との関係を入力できるようにしておくことにより、効率的な画像調整を行えるようにした実施例について説明する。
操作パネルなどの入力操作部２１（図３）は、メニュー選択操作により、用紙の給紙元と用紙の種類との関係である紙種情報を入力するための入力画面（不図示）が表示されるようになっており、この入力画面から入力された紙種情報は、メモリ１２に記憶される。例えば用紙トレイ２１１に対応付けて紙種情報「１」を、手差しトレイ２１４対応付けて紙種情報「２」を記憶させておく。
紙種情報には紙の種類を示す情報が記憶されており、例えば「再生紙」「カラーペーパＹ」等の用紙の名称が記憶される。
またメモリ１２には、紙種情報に関連する色補正情報を別途記憶させておき、当該紙種が設定されたときに同じ色補正を行うようにする。例えば紙種として「再生紙」に関連付けて色補正情報α・Ｘ２を記録させておく。Ｘ２は再生紙をカラーセンサ１５で実測した値を記録して格納する。

このように設定することで、例えば、手差しトレイにユーザーが紙種情報「再生紙」を設定したときに、手差しトレイを給紙元として指定すると、画像形成装置は記録されている「再生紙」に対応する色補正情報を読み出して補正値として採用する。このように構成することで、一旦補正値を測定したら、以降はその色補正情報を利用することができ、どの給紙元からの印刷でも適切な色補正が可能となる。

本発明が適用される画像形成装置としてのデジタルカラー複写機の概略構成を示す断面図である。 カラーデジタル複写機における画像処理部のブロック構成図である。 本発明に係る画像形成装置における制御部の主要構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施例に係る画像形成装置の動作説明図である。 本発明の第２実施例に係る画像形成装置の動作説明図である。 本発明の第１および第２実施例における基本的な実施例における処理のフローを示す図である。 本発明の第３実施例における処理のフローを示す図である。 図７Ａの続きのフローを示す図である。 本発明の画像形成装置における現像条件の変更処理についてのフローを示す図である。 本発明の第４実施例における処理のフローを示す図である。 本発明の第５実施例における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第６実施例における処理のフローを示す図である。

符号の説明

１…デジタルカラー複合機、１０…制御部（メインＣＰＵ）、１１…ＲＯＭ、１２…メモリ、１３…用紙位置センサ、１４…用紙トレイセンサ、１５…カラーセンサ、１６…給紙系駆動手段、１７…画像形成部駆動手段、１８…排紙系駆動手段、１９…搬送系駆動手段、２０…反転（非反転）搬送系駆動手段、２１…入力操作部、１１０…画像読み取り部、１１１…原稿台、１１２…両面自動原稿送り装置、１１７…原稿走査体、２１０…給紙部、２１１…用紙トレイ、２１３…レジストローラ、２２０…画像形成部、２２１…転写搬送ベルト機構、２２２ａ〜２２２ｄ…感光体ドラム、２２３ａ〜２２３ｄ…帯電器、２２４ａ〜２２４ｄ…現像装置、２２５ａ〜２２５ｄ…転写ローラ、２２７ａ〜２２７ｄ…レーザ書込みユニット、２２８ａ〜２２８ｄ…画像形成ステーション、２２９…定着装置、２３０…転写搬送ベルト、２３１…駆動ローラ、２３２…従動ローラ、２４０…排紙部、２４１，２４４，２５１，２６１…搬送方向切り換えゲート、２４２…排出ローラ、２４３，２４５…排紙トレイ、２５０…スイッチバック搬送路（反転搬送路）、２６０…再給紙搬送路。

Claims (10)

1. 入力画像データに応じたトナー像が形成される像担持体、転写搬送路を形成し搬送中の用紙上に前記像担持体に形成されたトナー像を転写する転写担持体、前記用紙上に転写されたトナー像を該用紙上に定着する定着装置、該定着装置に最も近い像担持体の後端部と該後端部より前記定着装置側に配設される前記転写担持体を駆動する駆動ローラ軸との間であって前記用紙通路の上方に配置されたカラーセンサおよび画像形成動作を制御する制御部を有し、カラー印刷モードが選択された場合、印刷に先立って基準トナー像を利用して画像調整を実行する画像調整機能を備えた画像形成装置において、
   前記像担持体に対し前記転写担持体を離接させる離間駆動手段と、前記転写搬送路を通過した用紙を前記転写搬送路に再給紙する再給紙搬送路を備え、
   前記制御部は、前記画像調整時において、前記転写担持体表面に前記基準トナー像を形成し、前記カラーセンサで検出した前記基準トナー像のカラー情報に基づき現像条件を調整し、次いで、前記離間駆動手段により前記転写担持体を前記像担持体から離間させた状態で前記転写搬送路に用紙を搬送し、前記カラーセンサで検出した用紙色に基づき入力画像データの色調を補正する一連の制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記再給紙搬送路は反転搬送路であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記再給紙搬送路は非反転搬送路であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記画像調整時に搬送されてきた用紙を、前記転写担持体を前記像担持体から離間させた状態で前記反転搬送路を２回通過させ、用紙色を検出した面と同じ面に通常印刷時のトナー像が転写されるように制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 入力画像データに応じたトナー像が形成される像担持体、転写搬送路を形成し搬送中の用紙上に前記像担持体に形成されたトナー像を転写する転写担持体、前記用紙上に転写されたトナー像を該用紙上に定着する定着装置、該定着装置に最も近い像担持体の後端部と該後端部より前記定着装置側に配設される前記転写担持体を駆動する駆動ローラ軸との間であって前記用紙通路の上方に配置されたカラーセンサ、画像形成動作を制御する制御部を有し、カラー印刷モードが選択された際に、印刷開始前に基準トナー像を利用して画像調整を実行する機能を備えた画像形成装置において、
   前記制御部は、前記画像調整時において、前記転写搬送路に搬送されてきた用紙に前記基準トナー像を形成し、前記カラーセンサで検出した用紙色および前記基準トナー像のカラー情報に基づいて現像条件を調整する制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記制御部は、画像調整時において前記基準トナー像が形成された用紙を、通常印刷時に使用される排紙トレイとは別の排紙トレイに排紙させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記画像調整は、用紙カセットを変更した後の１回目の給紙時にも実行されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記画像調整は、用紙補給を実施した後の１回目の給紙時にも実行されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 特定の用紙トレイからの給紙される場合は、給紙毎に前記画像調整が実行されことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 操作入力手段と、前記カラーセンサが検出した用紙色情報に基づく色補正情報をはじめ各種の情報を記憶する記憶手段とを備え、
    前記操作入力手段から用紙の給紙元と用紙の種類との関係を表す紙種情報が入力されると該紙種情報が前記記憶手段に記憶され、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記紙種情報および前記色補正情報に基づいて前記画像調整を実行することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。

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