JP5240470B2 - 画像形成装置および画像形成システム - Google Patents
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Description
ところで、上記画像形成では、画像データの階調濃度と出力物の階調濃度とを対応させて画像品質を一定レベルに保つため、画像データを各装置の出力階調特性に合わせるように出力濃度調整用の補正カーブを用意し、この補正カーブに基づいて画像形成条件を調整するプリンタγ補正を行うことで、画像品質を向上させている。
また、転写紙上に形成されたパッチにおいて、転写されたトナー量は同じであるが(パッチの濃度は変わらない)、第2定着部を通したパッチ(2回定着のパッチ)の光沢度は、第1定着部のみを通したパッチ(1回定着のパッチ)の光沢度に対し変化してしまう。このため、光沢度の大小に応じて乱反射光量が変化してしまい。拡散反射光量を測定する転写紙濃度センサで正確に画像濃度を検知できない。図10に示すように、2回定着の光沢度は、1回定着のものより高くなり、その結果、拡散方式の転写紙濃度センサの出力も高くなり、同じ濃度(トナー量)にも拘わらず、濃度検知誤差(ΔD)が生じてしまう。
したがって、一つの拡散方式の転写紙濃度センサを使用して、第2定着部を通したパッチの濃度を検知し、その検知結果に基づいてプリンタγ補正による画像濃度制御を正確に行うことができない(高画像品質が得られない)という問題がある。
通紙経路として前記第2定着部をバイパスするバイパス経路を有し、前記転写紙濃度センサが、前記第1定着部のみを通紙した転写紙上の画像濃度を検知できる通紙経路として、前記第2定着部の下流側であって前記バイパス経路の下流側にある通紙経路に配置されており、
前記制御部は、前記転写紙濃度センサの濃度検知結果に基づいて前記プリンタγ補正における補正カーブを調整可能であり、前記補正カーブの調整の際に、転写紙を前記第2定着部に通紙するか、前記バイパス経路に通紙するかを選択可能にし、前記バイパス経路を通った転写紙を、前記転写紙濃度センサによって検知し、該検知結果に基づいて前記補正カーブを調整可能であることを特徴とする。
制御部では、上記検知濃度と、転写紙に形成した画像の入力画像濃度(階調)との関係を得ることで、補正カーブを調整してプリンタγ補正を行うことを可能にする。これにより入力画像濃度に対応した所望の画像濃度で出力物を得ることが可能になる。なお、調整の対象となる補正カーブは、調整前に予め用意されているものであってもよく、また、本願発明による調整によって補正カーブが生成されるものであってもよい。
通常は、補正カーブの調整を行う際にバイパス経路が選択されるようにデフォルトで設定がなされている。ただし、本発明としては、デフォルト設定がこれに限定されるものではない。
前記制御部は、前記転写紙濃度センサの濃度検知結果に基づいて前記プリンタγ補正における補正カーブを調整可能であり、前記補正カーブの調整の際に、転写紙を前記第2定着部に通紙するか、前記バイパス経路に通紙するかを選択可能にし、前記バイパス経路を通った転写紙を、前記転写紙濃度センサによって検知し、該検知結果に基づいて前記補正カーブを調整可能であるので、複数の定着部があっても第1の定着部のみを通した転写紙の画像濃度を検知することができ、第1定着部以降の定着による光沢度の影響が排除され、拡散反射光量を測定する転写紙濃度センサの濃度検知が正しく行われる。この結果、プリンタγ補正による画像濃度制御が正確に行われ高画像品質が得られる。また、1つの拡散方式転写紙濃度センサのみを使用してプリンタγ補正による画像濃度制御ができるため、開発工数やコストを最小限に抑えることができる効果もある。
図1に、本実施形態における画像形成システム1の概略断面構成図を示す。
図1に示すように、画像形成システム1は、プリント部40を備えた画像形成装置10、第2定着装置50、中継装置60等を備えて構成される。
なお、画像形成部43は、プリントデータに基づいた多階調濃度のパッチ画像を形成する機能を実現する。本実施形態におけるパッチ画像は、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の単色階調画像とする。
具体的には、帯電装置により帯電された感光体ドラムに、露光装置からイエロー(Y)の画像データに応じた光を照射して静電潜像を形成する。そして、現像装置は、静電潜像が形成された感光体ドラムの表面に帯電したイエロー(Y)のトナーを付着させて静電潜像を現像する。現像装置によりトナーが付着された感光体ドラムは、一次転写ローラが配置された転写位置へ一定速度で回転されながら後述する中間転写ベルト43aに転写される。中間転写ベルト43aにトナーが転写された後、図示しないクリーニング装置によって感光体ドラムの表面の残留電荷や残留トナー等を除去する。
中間転写ベルト43aは、複数のローラに懸架され回転可能に支持されたエンドレスベルトであり、ローラの回転に伴って回転駆動される。
この中間転写ベルト43aは、各画像形成部43Y、43M、43C、43Kの一次転写ローラによりそれぞれの感光体ドラムに圧着される。これにより各感光体ドラムの表面に現像された各トナーは、各一次転写ローラによる転写位置で中間転写ベルト43aに転写され、二次転写ローラ42bによる転写位置で転写紙にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーが順次重ねて転写される。そして、中間転写ベルト43aは、二次転写ローラ42aにより転写紙にトナー画像を転写した後、転写紙を分離して、残留トナーが除去される。
画像の転写が行われた転写紙は、給紙搬送部42によって定着部44に搬送され、定着がなされる。定着部44は、熱源を有する回転定着部材44aと、当該回転定着部材44aに圧接してニップ部を形成する加圧ローラ44bとを備え、転写紙に転写されたトナー像を熱定着する。回転定着部材44aとしては、加熱ローラ、加熱ベルト等を挙げることができる。トナー像が定着された転写紙は、搬出部45の排紙ローラに挟持されて搬出口から第2定着装置50に搬出される。
第2定着部53は、熱源を有する回転定着部材53aと、当該回転定着部材53aに圧接してニップ部を形成する加圧ローラ53bとを備え、転写紙に転写されたトナー像を熱定着する。回転定着部材53aとしては、加熱ローラ、加熱ベルト等を挙げることができる。第1定着部44と第2定着部53とは同様の構成でもよく、また、それぞれ異なる構成を有するものであってもよい。
トナー像が定着された転写紙は、搬出部54の排紙ローラに挟持されて搬出口から中継装置60に搬出される。
さらに、給紙搬送部61の下流側には、該給紙搬送部61によって搬送される転写紙の先端を検知する先端検知センサ64が配置され、その直後に、転写紙の拡散反射光量を測定する転写紙濃度センサ65が配置されている。給紙搬送部61の最下流域には搬出部66が設けられており、転写紙が中継装置60外に搬出される。
画像形成システム1は、図1で示すように、画像形成装置10と、第2定着装置50と、中継装置60とを主構成として構成されており、画像形成装置10に備えられるシステム制御部100からの指示に従って稼働されている。なお、図1で説明した各部と同一の構成には、同一の符号を付してその説明を省略する。
記憶部110は、画像形成に係る各種処理プログラム及び各種データの他、本実施形態に係る画質補正処理プログラム、多階調濃度パッチを形成するための画像データ等を記憶したり、システム制御部100により実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータ、ジョブデータ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
先端検知センサ64は、前記したように給紙搬送部61を搬送される転写紙の先端を検知し、先端検知信号をシステム制御部100に送信する。先端検知信号を受けるシステム制御部100は、転写紙濃度センサ65にLED駆動電圧を供給しており、前記検知信号の如何に基づいて、転写紙濃度センサ65にLEDのON/OFF制御信号を送出する。
例えば、センサ65Yは、イエロー(Y)のパッチ画像に対応するカラーセンサであり、青(B)の発光スペクトルを有し、パッチ画像に光を照射する発光素子を有する発光部と、当該発光部から照射された光の反射光を受光する受光素子を有する受光部とを備える。
センサ65Mは、マゼンタ(M)のパッチ画像に対応するカラーセンサであり、緑(G)の発光スペクトルを有しパッチ画像に光を照射する発光素子を有する発光部と受光素子を有する受光部とを備える。
センサ65Cはシアン(C)のパッチ画像、センサ65Kはブラック(K)のパッチ画像にそれぞれ対応するカラーセンサであり、赤(R)の発光スペクトルを有しパッチ画像に光を照射する発光素子を有する発光部と受光素子を有する受光部をそれぞれ備える。
発光素子としては、各色の発光スペクトルを発光するLED(Light Emitting Diode)や、白色の発光スペクトルを発光するLEDに各色の分光透過率を有するフィルタを付加したものを挙げることができる。受光素子としては、パッチ画像から反射された光のスペクトルを受光可能なフォトダイオードを挙げることができる。
センサ65Y、65M、65C、65Kは、支持部材65aにより支持されている。
転写紙濃度センサ65は、転写紙に対し略平行に配置する集光レンズ651と、該集光レンズ651の焦点距離位置に位置し、フォトダイオードやフォトトランジスタにより構成される受光部652とからなるレンズ受光部を有している。また、基準位置に置かれた転写紙に対し、所定の基準距離から所定の角度で光が照射されるように、LEDなどの光源650の光軸が上記レンズ受光部の光軸と角度差を有するように配置されており、この実施形態では、上記角度差は大凡45度に設定されている。光源650から照射される光は転写紙表面で拡散反射し、該拡散反射光が集光レンズ651で集光され、受光部652で受光され、その光量が測定される。
各色では、LEDからなる光源650Y、650M、650C、650Kを有しており、前記したように、光源650Yの光はブルーの発光スペクトルを有し、光源650Mの光はグリーンの発光スペクトルを有し、光源650C、650Kは、レッドの発光スペクトルを有する。各光源650Y、650M、650C、650Kには、システム制御部100におけるCPU101のD/Aポートから増幅回路を介してアナログ電圧が供給可能になっており、該アナログ電圧は、CPU101から与えられるON/OFF制御信号によって光源650Y、650M、650C、650Kへの電圧印加がオンオフされる。
各センサ65Y、65M、65C、65Kには、フォトトランジスタを備える受光部652Y、652M、652C、652Kを有しており、該受光部652Y、652M、652C、652Kでは、フォトトランジスタの出力がオペアンプを介して、受光された拡散反射光量相当の電圧が前記CPU101のA/Dポートにアナログ電圧として入力される。
例えば、画像形成装置が0〜255階調を有し、ある色(イエロー、マゼンタ、シアンまたはブラック)の濃度制御で、図6に示すように、階調度150の濃度ターゲットに対して、実際に得られた転写紙濃度センサ出力は、それよりも低く、同じ濃度を得るためには。階調度200にしなければならないことが分かる。したがって、階調度150を階調度200へ変換するようにプリンタγ補正カーブを調整すればよい。この作業を多数の階調度において行い、図3に示すように、N個(例えば32個)の階調濃度パッチを作成して転写紙濃度センサ65に検知させ、その検知結果に基づいてプリンタγ補正カーブを調整する画像キャリブレーションを実施する。
先ず、図8に示すように、操作表示部111に表示された設定画面で、画像キャリブレーションの実行モードが選択されることにより処理が開始される(ステップs1)。
操作表示部111では、デフォルトモード釦111aとユーザーモード釦111bとが入力可能に表示され、さらに、実行釦111cが入力可能に表示される。ユーザーの入力がないデフォルトの状態では、デフォルトモード釦111aが優先的に選択可能な状態になっており、実行釦111cが押釦されると、デフォルトモードが自動的に選択される。この選択によって、画像キャリブレーションは、第1定着部のみで定着された転写紙のパッチの読み取りにより行われる。
一方、ユーザーモード釦111bが選択されて実行釦111cが押釦されると、ユーザモードが選択され、画像キャリブレーションは、第1定着部および第2定着部で定着された転写紙のパッチの読み取りにより行われる。
先ず、記憶部111で記憶された画像データに基づいて、画像形成部43において、Y/M/C/Kの各色の多階調濃度パッチを画像形成し(ステップs3)、該画像を中間転写ベルト43a、二次転写ローラ42bによって、給紙トレイ41から給紙される転写紙に転写する(ステップs4)。画像が形成された転写紙は、給紙搬送部42によって第1定着部44に搬送され、回転定着部材43aおよび加圧ローラ43bによる加熱、加圧を受けて定着がなされる(ステップs5)。
一回の定着がなされた転写紙は、紙駆動制御部124で制御される給紙搬送部42によって搬出部45から排出される。
画像形成装置10から排出された転写紙は、第2定着装置50に搬入され(ステップs7)、給紙搬送部51によって搬送される。バイパス搬送制御部130では、上記デフォルトモードの選択にしたがって、搬送路の切り換えを行い、転写紙はバイパス経路52へと搬送され、第2回目の定着が行われることなく、搬送部54より排出されて、中継装置60に搬入される(ステップs8)。転写紙は、RU搬送制御部140の制御を受ける給紙搬送部61によって搬送されつつ、冷却部62による冷却、カール矯正ローラ対63によるカール矯正を受け、先端検知センサ64による先端検知がなされる(ステップs9)。先端検知がONになると(ステップs9、YES)、検知タイミングによって、転写紙濃度センサ65の発光部650を各色毎にONにし、受光部652で転写紙に対する拡散反射光を受光し、光量に応じた出力がシステム制御部100に入力される。これにより転写紙上に形成された各色の多階調濃度パッチの濃度が検知される(ステップs10)。システム制御部100では、上記出力値に基づいて予め定めたパラメータによって画像濃度に変換し(ステップs11)、ターゲット濃度と比較する(ステップs12)。これらの関係からプリンタγ補正カーブを調整する(ステップs13)。
その後、この補正カーブを用いて画像形成を行うことにより、入力階調に応じた適切な出力濃度で出力物を得ることができる。
先ず、図9に示すように、操作表示部111に表示された設定画面で、画像キャリブレーションの実行モードが選択されることにより処理が開始される(ステップs20)。
操作表示部111では、前記と同様に、デフォルトモード釦111aとユーザーモード釦111bとが入力可能に表示され、さらに、実行釦111cが入力可能に表示される。 操作者によって、ユーザーモード釦111bが選択されて実行釦111cが押釦されると、ユーザモードが選択され、画像キャリブレーションは、第1定着部および第2定着部で定着された転写紙のパッチの読み取りにより行われ、該モードでの画像キャリブレーションの実行手順に移行する(ステップs21)。
中間転写ベルト43a上に形成された多階調濃度パッチのトナー像の画像濃度を、トナー濃度センサ43bによって検出する(ステップs23)。システム制御部100では、該検知値を画像濃度に変換し、画像濃度1として記憶部110に記憶する(ステップs24)。また、中間転写ベルト43a上のトナー像は、二次転写ローラ42bによって、給紙トレイ41から給紙される転写紙に転写する(ステップs25)。画像が形成された転写紙は、給紙搬送部42によって第1定着部44に搬送され、回転定着部材43aおよび加圧ローラ43bによる加熱、加圧を受けて定着がなされる(ステップs26)。
第2回目の定着が行われた転写紙は、搬送部54より排出されて、中継装置60に搬入される(ステップs30)。転写紙は、RU搬送制御部140の制御を受ける給紙搬送部61によって搬送されつつ、冷却部62による冷却、カール矯正ローラ対63によるカール矯正を受け、先端検知センサ64による先端検知がなされる(ステップs31)。先端検知がONになると(ステップs31、YES)、検知タイミングによって、上記と同様に、転写紙濃度センサ65による拡散反射光量の検出がなされ、光量に応じた出力がシステム制御部100に入力される。これにより転写紙上に形成された各色の多階調濃度パッチの濃度が検知される(ステップs32)。システム制御部100では、上記出力値に基づいて予め定めたパラメータによって変換し、画像濃度2とする(ステップs33)。
トナー濃度センサによって検出された上記画像濃度1を記憶部110より読み出し、この画像濃度1と、上記転写紙濃度検知センサによって検出された画像濃度2とをある割合で総合し、画像濃度を算出する。
上記算出式は例えば以下に示すことができる。
画像濃度=α・画像濃度1+β・画像濃度2 (ただしα+β=1)
なお、上記手順では、中間転写ベルト上のトナー像の濃度を勘案して画像濃度を定めたが、第1定着、第2定着を経た転写紙の拡散反射光量を検出するだけで画像濃度を決定するものであってもよい。
10 画像形成装置
40 プリント部
42 給紙搬送部
43 画像形成部
43a 中間転写ベルト
43b トナー濃度センサ
44 第1定着部
50 第2定着装置
51 給紙搬送部
51a 給紙搬送部
52 バイパス経路
53 第2定着部
60 中継装置
61 給紙搬送部
64 先端検知センサ
65 転写紙濃度センサ
Claims (14)
- 画像データに基づいて画像形成を行う画像形成部と、前記画像形成がされた転写紙の定着を行う第1定着部および第2定着部を含む複数の定着部と、前記定着がされた転写紙の拡散反射光量を測定する転写紙濃度センサと、前記画像形成部に対するプリンタγ補正を行う制御部と、を備え、
通紙経路として前記第2定着部をバイパスするバイパス経路を有し、前記転写紙濃度センサが、前記第1定着部のみを通紙した転写紙上の画像濃度を検知できる通紙経路として、前記第2定着部の下流側であって前記バイパス経路の下流側にある通紙経路に配置されており、
前記制御部は、前記転写紙濃度センサの濃度検知結果に基づいて前記プリンタγ補正における補正カーブを調整可能であり、前記補正カーブの調整の際に、転写紙を前記第2定着部に通紙するか、前記バイパス経路に通紙するかを選択可能にし、前記バイパス経路を通った転写紙を、前記転写紙濃度センサによって検知し、該検知結果に基づいて前記補正カーブを調整可能であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記転写紙濃度センサは、転写紙上に形成された多階調濃度パッチの濃度検知を行うものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記転写紙濃度センサが、前記第2定着部の下流側に接続された中継ユニットに配置されており、
前記制御部は、前記バイパス経路を通って前記中継ユニットに至り、前記転写紙濃度センサによって検知された転写紙の画像濃度によって前記補正カーブを調整可能であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記補正カーブの調整を行う際の通紙経路として前記バイパス経路がデフォルトに設定されている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。
- 前記転写紙濃度センサは、前記第1定着部のみを通紙した転写紙と、前記第2定着部を通紙した転写紙のいずれに対しても画像濃度を検知することができ、
前記制御部は、前記第1定着部のみを通紙した転写紙または前記第2定着部を通紙した転写紙のいずれに対し、前記転写紙濃度センサによる画像濃度検知を行うかを選択して、前記補正カーブを調整することが可能であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。 - 操作者による操作入力が可能な操作表示部を備え、
前記制御部は、前記操作表示部において前記選択の指定を可能にすることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。 - 前記画像形成部に中間転写部を備え、該中間転写部に形成されたトナー像の画像濃度を検知するトナー濃度検知センサを有しており、
前記制御部は、該トナー濃度検知センサおよび前記転写紙濃度センサを併用し、両センサの検知結果に基づいて、前記補正カーブを調整す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。 - 画像データに基づいて画像形成を行う画像形成部と、前記画像形成がされた転写紙の定着を行う第1定着部および第2定着部を含む複数の定着部と、前記定着がされた転写紙の拡散反射光量を測定する転写紙濃度センサと、前記画像形成部に対するプリンタγ補正を行う制御部と、を備え、
通紙経路として前記第2定着部をバイパスするバイパス経路を有し、前記転写紙濃度センサが、前記第1定着部のみを通紙した転写紙上の画像濃度を検知できる通紙経路として、前記第2定着部の下流側であって前記バイパス経路の下流側にある通紙経路に配置されており、
前記制御部は、前記転写紙濃度センサの濃度検知結果に基づいて前記プリンタγ補正における補正カーブを調整可能であり、前記補正カーブの調整の際に、転写紙を前記第2定着部に通紙するか、前記バイパス経路に通紙するかを選択可能にし、前記バイパス経路を通った転写紙を、前記転写紙濃度センサによって検知し、該検知結果に基づいて前記補正カーブを調整可能であることを特徴とする画像形成システム。 - 前記転写紙濃度センサは、転写紙上に形成された多階調濃度パッチの濃度検知を行うものであることを特徴とする請求項8記載の画像形成システム。
- 前記転写紙濃度センサが、前記第2定着部の下流側に接続された中継ユニットに配置されており、
前記制御部は、前記バイパス経路を通って前記中継ユニットに至り、前記転写紙濃度センサによって検知された転写紙の画像濃度によって前記補正カーブを調整可能であることを特徴とする請求項8または9に記載の画像形成システム。 - 前記補正カーブの調整を行う際の通紙経路として前記バイパス経路がデフォルトに設定されていることを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の画像形成システム。
- 前記転写紙濃度センサは、前記第1定着部のみを通紙した転写紙と、前記第2定着部を通紙した転写紙のいずれに対しても画像濃度を検知することができ、
前記制御部は、前記第1定着部のみを通紙した転写紙または前記第2定着部を通紙した転写紙のいずれに対し、前記転写紙濃度センサによる画像濃度検知を行うかを選択して、前記補正カーブを調整することが可能であることを特徴とする請求項8〜11のいずれかに記載の画像形成システム。 - 操作者による操作入力が可能な操作表示部を備え、
前記制御部は、前記操作表示部において前記選択の指定を可能にすることを特徴とする請求項12記載の画像形成システム。 - 前記画像形成部に中間転写部を備え、該中間転写部に形成されたトナー像の画像濃度を検知するトナー濃度検知センサを有しており、
前記制御部は、該トナー濃度検知センサおよび前記転写紙濃度センサを併用し、両センサの検知結果に基づいて、前記補正カーブを調整することを特徴とする請求項8〜13のいずれかに記載の画像形成システム。
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