JPH02100064A

JPH02100064A - カラー複写機

Info

Publication number: JPH02100064A
Application number: JP63252093A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Murai; 村井　和夫; Hiroshi Arai; 博荒井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1990-04-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はカラー複写機に関する。

〔従来の技術］複写機において、現像剤中のトナー濃度が変動すると、
白黒複写機では画像の明度が変動して濃いコピー或いは
薄いコピーが出来上がる。しかし、カラー複写機では、
トナーとして減法混色系のシアン、マゼンタ、イエロー
３色（ブラックプリントを行なうと４色）を使って色を
表しており、その各々に対してトナー濃度の変動が起こ
るので、濃度の変動が色相、彩度にまで影♂を及ぼし、
色そのものが違ってみえるコピーが出来上がる。

この現像剤中のトナー濃度を補給制御して、複写機で得
られるコピーの品質の変動をおさえる方式について、本
廓の出願人は特開昭その他で幾つかの提案をしている。

第１３図は、これらの提案に係る方式でのトナー濃度の
補給制御の原理を示すタイムチャートであり、同図でＤ
　ｌ４ＡＸは１−ナー濃度の最大値、Ｄ　ＨＩ　Ｎはト
ナー濃度の最小値、ＤＴＨはスレッシュレベル濃度で、
トナー濃度がこのスレッシュレベル濃度Ｉ）ｔＮ以下に
なるとトナーの補給が行なわれる。トナーが補給されて
からｔ８．８後にトナー濃度は最大値Ｄ　ＭＡＸに達し
、その後のコピー動作によってトナー濃度は低下して行
く。

そこで、第１３図では時間も。後に二度目のトナーの補
給が行なわれ、１コピー中に数回のトナーの補給が行な
われてコピー画像の品質の変動をおさえている。

〔発明が解決しようとする課題］上記従来技術による方式では、スレッシュレベル濃度り
、１１と濃度の最大値ＤＭＡＸ（トナー補給を行なった
後の最高濃度）を越してしまうことな（トナーの補給が
行なわれるが、濃度の最大値Ｄ　、ＡＸとスレッシュレ
ベル濃度ＤＴＨ間の変動の補正は行なっていない。

一方、トナーを補給して濃度補正を行なう方法はアナロ
グ的補正であり、ラスク操作するプリンタの濃度補正を
考える場合には、第１４図に示すように、主走査方向、
副走査方向で分けてそれぞれ考察すべきものである。

主走査方向濃度むらに関して、デイジタルレ鉢ザーカラ
ーコピーを取り上げると主走査方向濃度むらを起こす要
因としては、下記の３項が上げられる。

ｉ）レーザー書込み系として第１５図に示すような装置
を用いた場合、レーザー光発生装置１から出力されたレ
ーザー光が光偏向器（ポリゴンミラー）２で偏向され、
結像レンズ３を通った後に感光体ドラム６で結像するが
、このと３結像レンズ３の特性等によりレーザービーム
照射むらがおこる。

ｉｉ）複写機の現像器内部では現像剤とトナーをかくは
んし、そのトナーを感光体ドラムにふきつけているが、
現像むらがおこる。

ｉｉｉ　）複写機では感光体ドラム上に現像されたトナ
ーを転写ベルトと分離チャージャによって転写紙に転写
しているが、そこで転写むらがおこる。

この３つの要因をみてわかるように、主走査方向濃度む
らは、その機械固有のもの（プロセス的要因の大きいも
の）、あるいは環境変動（熱変動等）によるものが多（
、ｌライン１ラインリアルタイムに追っていかなくても
、補正ができるものである。

前述のようにトナー量補給による濃度補正はｌコピーの
中で数回行なうものであるので副走査方向に関する補正
とみなすことが出来る。従って、ｌ二記の方式では主走
査方向の濃度補正が行なわれていないことになる。

一方、複写機においては、画像をプリントする際の階調
処理が、コピー画像の品質に直接影ツを及ぼすので、最
適の１曲線を用いて階調処理部への人力レベルを調整す
るこ、とが必要である。

本発明は前述したような提案の方式の現状に世のでなさ
れたものであり、その目的は主走査方向を考慮して画像
の濃度むらを補正し、画像の濃度データに対応して最適
の１曲線を用いて階調処理を行なうカラー複写機を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明は感光体上の原稿画
像形成領域以外の位置に、トナー補給制御用の基準パタ
ーンを形成し、この基準パターンを現像した基準像の濃
度検出値に応じて現像剤中のトナー濃度を制御するカラ
ー複写機において、前記基準像の濃度を検出する濃度セ
ンサと、この濃度センサの検出信号に基づいて濃度デー
タを演算する演算手段と、前記濃度データに基づいて、
Ｔテーブルから階調処理のレベルを設定する所定の１曲
線を選択する選択手段と、前記濃度データに基づいてト
ナー濃度を制御する制御手段とを有する構成としたこと
を特徴とする。

［作用］感光体上の原稿画像形成領域以外の位置に形成された基
準パターンを現像した基準像の濃度が、濃度センサで検
出される。そして濃度センサで検出された基準像の濃度
と、実際の画像の濃度から、演算手段で濃度データが演
算される。

このようにして演算された濃度データに基づいて、選択
手段によってＴテーブルから所定の曲線が選択され、階
調処理部への入力レベルが調整されて、最適の階調処理
が行なわれる。

また、演算手段で演算された濃度データに基づいて、ト
ナー濃度が制御され、最適の明度１色相及び彩度のコピ
ー画像が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図であっ
て、４０１はカラーイメージスキャナ部、４０２は色補
正部、４０３は階調処理部、４０４はプリンタ、４０８
はトナー補給制御部、４０８は１ライン濃度検知器、４
０６はラインメモリ、４０７はγテーブルで、１ライン
濃度検知器４０５゜ラインメモリ４０６及びγテーブル
４０７で選択手段４００が構成されている。

第１図におけるディジタルカラーコピーの流れを説明す
ると、カラーイメージスキャナ４０１から出力されるＲ
、Ｇ、Ｂの信号をプリンタの七す−Ｃ，Ｍ、Ｙ、Ｂｌ［
に色補正部４０２で変換し、階調処理部４０３で中間別
処理をして１ピツＶ当たりのビット長をデイザ処理し、
プリンタ４０４でレーザー書きこみを行ないプリントを
行なっている。

実際にコピーを始める前、あるいはコピーとコピーの間
にプリンタ４０４で基準パターンから基準像を１ライン
うたせてその濃度を１ライン濃度検知器４０５で読みと
り、ラインメモリ４０６に取りこむ。そして色補正部４
０２と階調処理部４０３０間にγテーブル４０７を設け
てラインメモリ４０６から読み出された濃度データに従
って１曲線を選択し出力する。

また、１ライン濃度検知器４０５の検出信号に基づいて
トナー補給制御部４０８による制御が行なわれ、プリン
タ４０４に供給されるそれぞれのトナーの濃度が制御さ
れる。

第２図はこのプリンタ４０４の構成を示す説明・図で、
７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ，７８には光偏向器、８Ｙ、８Ｍ、８
Ｇ、８８には感光体ドラム、９Ｙ。

９Ｍ、９Ｃ，９８には現像器、ＩＯＹ、ＩＯＭ。

１０Ｃ，１０８には帯電器、１１Ｙ、　　１１Ｍ、　１
１Ｃ，ＩＩＢＫはクリーナ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ，
１２８には分離器、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ１３８には
光学系、１４は転写ベルト、１５は定着器、１６は給紙
コロ、１７ａ、１７ｂは呼出しコロ、１８ａ、１８ｂは
転写紙、１９はベルトクリーナ、２０はベルト除電器、
Ｋは排紙コロである。

このプリンタ４０４で、前４のように基準パターンに基
づいて、■ラインデータをうたせる。これは濃度検知を
するためのデータであるので、中間濃度でのふれを全体
の濃度むらを代表さゼる。

ｌライン濃度検知器４０５は、感光体ドラム８上に現像
された基準像のトナー濃度を検知するようになっている
。

第４図は実施例の１ライン濃度検知器４０５゜取り付は
位置を示す図で、同図において８は感光体ドラム、９は
現像器、１１はクリーナ、１３は光学系である。

第６図はこの１ラインを読み取るｌライン濃度検知器４
０５の構成を示す図で、１ライン濃度検知Ｎ３４０５は
、発光素子４００、バンドパスフィルタ４０１及び受光
素子４０２が必要な個数含まれている。

もし階調処理として面積階調を用いるとそのマトリクス
単位”ｉ：＋１度を読まなければいけない。例えばミリ
１６線という分解能のプリンタでデイザマトリクスサイ
ズが４×４であったとすると、センサの分解能はミリ４
線とすれば良いことになる。

今ドラムの有効幅はＡ３短手方向２９７　ミリ、ごれを
すべて濃度検知するとなると２９７　”、Ｊ　Ｘ　ｄ線
７ミリ＝１１８８コのセンサが必要となる。

このような１１８８コのセンサというのは数が多いので
実施例においては、ある程度傾向がみえたところで両端
、中央１両端と中央の間と５個のセンサ４０５ａ〜４０
５ｅを使って濃度を検知し、すべての濃度勾配を計算す
るという方法も取れるように構成されている。

また、感光体ドラム８上でなく転写紙を送らない状態と
した転写ベルトに、５ｉ１１Ｂパターンの基準像を転写
し、その濃度を検知する方式も考えられる。

転写ベルト上で検知する場合は、感光体ドラム上で検知
する場合にはセンサが４本いるのに対し、センサが１木
で済むこと、現像剤の影響がないという利点があるが、
転写ベルトを１周させるのに時間がかかるという欠点が
ある。しかし、センサ１木であるとい・うのはコスト的
メリットが大きいのでこの方式も有効である。

以」二のような方法で読みとった濃度データは、第１図
のラインメモリ４０６に書き込まれる。この濃度データ
でγテーブル４０７で１曲線が選択されるが、濃度デー
タが６４階調（６ビツト）のデータとすると、Ｔテーブ
ル４０７は濃度勾配としては１８階調（４ビ・ント）程
度を保持しているとよい。

第３図は実施例の要部の回路構成を示すブロック図であ
り、同図で８０１ａ〜８０１ｃはＴ補正部、８０２はブ
ラック濃度算出部、８０３ａ−８０４Ｃは減算部、８０
４は補色生成部、８０５ａ〜８０５ｄはＴテーブル、８
０６はデイザ処理部、８０９ａ〜８０９ｄはＡＤ変換器
、４０６はラインメモリ、８０８はＲＯＭテーブルであ
る。

第１図のカラーイメージスキャナ部４０１からのＲ，Ｇ
、８人力を反射率のデータとすると、Ｔ補正部８０１ａ
〜８０１ｃでのγ補正でグレーバランスをあわせ、濃度
データとする。次にブラック濃度算出部８０２でブラッ
ク濃度を計算し、先程γ補正で求めたＲ、Ｇ、Ｂの濃度
から減算部８０３ａ〜８０３Ｃでブラック濃度を引き得
たＲ　ｌ　、　Ｇ　ｌ。

Ｂ゛から補色生成部８０４で補色を生成しＣ，Ｍ。

ＹとＢＫデータを得る。

Ｔテーブル８−０５ａ　〜８０５ｄは補色生成部８０４
の出力信号を８０６のデイザ処理部の入力レベルに補正
するものであり、従来ならば第１２図に示すような１種
の１曲線を有する変換テーブルであった。

しかし実施例では、濃度データ６ビツトの１回に、濃度
変動データ４ビツトがあるので、γテーブル８０５ａ〜
８０５ｄは１曲線を何本かもっていることになる。今ラ
インのデータが６４階調での３２であったとするとライ
ンメモリ４０６に言きこまれるデータは１８階調ふれる
と考えて２４〜４０レベルのデータである。

ＲＯＭテーブル８０８でラインメモリ４０６の出力信号
を変動分のみの情報に変換してγテーブル８０５８〜８
０５ｄに送っている。

この場合、例えば下記のように設定するものとすれば、
第８図に示すようなＴテーブルで実現可能である。

３２レベルは補正なし　ＲＯＭテーブル出力８２４〜３
ルヘルはマイナス補正ＲＯＭテーブル出力Ｏ〜７３３〜４０レベルはプラス補正ＲＯＭテーブル出力９〜Ｆ第７図は実施例のトナー補給動作の説明図であり、同図
において、８は感光体ローラ、１０ば帯電器、１２は分
離器、５０．５２はコロ、５１は転写紙、５３は保管ケ
ース、４０５は１ライン濃度検知器、４００は発光素子
、４０１はハンドパスフ・イルタ、４０２は受光素子、
２１は基準パターン、９は現像器、６０は混合ローラ、
６１はトナータンク、５８は現像剤、６２はトナー、８
０９はＡＤ変換器、５４はＣＰＵ、５５はＲＯＭ、５６
はドライバー、５７はソレノイド、５つはトナー補給用
ロープである。

次に補正をかけるタイミングについて説明する。

まず始めに複写機のメインスイッチを入れて、スキャナ
、定着等のセットアツプが終わった後、ラインメモリ４
０６にデータを蓄える。この状態でコピー準備が完了し
、複写によってプロセス的要因の大きい固有の濃度むら
に関する補正が行なわれるようにセットされる。

しかし、この他に環境変動による濃度むら補正をしなけ
ればいけない。これは時間的に濃度を検知してその都度
補正をかければ良いので、システムを管理しているＣＰ
Ｕで時間を管理し、一定時間たったとき、コピーを待ち
状態にし新しい濃度データをメモリに書きこむ。一定時
間たったときコピー中の場合には、そのコピーが終わっ
た時点で補正を加えるようにする。

次にトナー補給制御について説明する。上記制御と同時
に濃度検知用のマークである基準パター７２１　ヲ発光
素子４００．バンドパスフィルタ４０１を有する１ライ
ン濃度検知器４０５で読み取る。

この１ライン濃度検知器４０５の検知信号は、第７図に
おいてＡＤ変換器８０９でＡＤ変換後、ＣＰ　（、Ｊ　
５４で基準濃度と比較され、・濃度が低いとＩｌｌ断さ
れると、ドライバー５６によりトナー補給用のソレノイ
ド５７がＯＮとなり、１−ナークンク６１からトナー補
給用ローラ５９によって新しい１−ナー６２が補給され
る。

また、第５図に示すように複数のセンサ４０５ａ〜４０
５ｅを用いた場合、トナーによる汚れなどが発生しても
、正常動作状態にあるセンサによって適確に補給制御が
行なわれるようにすることが出来る。

さらに実際のトナー補給を行なっても第１３図に示すよ
うに濃度に対しデイレ−が発生するが、濃度の最大値及
び最小値Ｄ　Ｍ　Ａ　Ｘ　＋　Ｄ　ＨＩ　ＮをＴ曲線Ｔ
Ｉ−Ｆに対応させる制御を行なうことによりトナー濃度
制御内で色補正が行なえる。

この場合例えばトナー濃度補給をＤｒ□：３６レベル、
ＲＯＭテーブル出力出力段定するとよい。

このように実施例によると、トナー濃度変動による濃度
も・ら以外の要因による濃度むらを、主走査方向をも配
慮して高精度で補正することができ、１コピーの中での
色再現がよりオリジナルに忠実となる。

また、１−ナー補給、γテーブル補正用にセンサを共有
する構成とすることによりニス１−ダウンが実現すると
同時に、Ｔテーブル補正内でトナー補給を制御すること
により色再現を良くすることが出来る。

さらに複数のセンサを用いて各々γテーブルを補正する
場合に、そのいずれか正常なセンサを共有することによ
り、トナー補給制御の安全性が向上する。

第９図は、本発明の他の実施例の構成を示すブロック図
であり、同図においてすでに説明した第１図と同一部分
には同一符号が付されている。

同図において、４０１はカラーイメージスキャナ部、４
０２は色補正部、４０７はγテーブル、４０３は階調処
理部、４０４はプリンタ、４０８はトナー補給制御部、
２０５は濃度検知部、２０６は濃度差検出部である。

すでに第１図を用いて説明した実施例と同様に、カラー
イメージスキャナ４０１から出力されるＲｌＧ、Ｂのデ
ィジクル信号から色補正部４０２で減法’１７％色系Ｃ
，Ｍ、ＹとブラックプリントＢ、を生成し、階調処理部
４０３でデイザ処理を行ない１ビツトあたりのビット長
を減らしプリンタ４０４でレーザー書込みを行ないプリ
ントが行なわれる。

この場合には、実際にコピーを行なっている間に、５ｔ
ｐパターンのある一定濃度データを濃度検知器２０５で
読みとり、その結果から一定濃度データとの差分を濃度
差検出部２０Ｇで求め、その結果をＴテーブル４０７に
返している。Ｔテーブル４０７には何本かの１曲線が用
意されていて、その差分にみあう補正曲線が選択される
ようになっている。

第９図のプリンタ４０４としては、すでに説明した第２
図に示す４ドラム方式のディジタルカラーコピーが用い
られる。そして濃度の検知のために、感光帯ドラム上に
基準パターンに基づいであるデータを打つが、そのデー
タは転写紙にかがれてはいけないので、画像有効域外に
打たれる。

第１１図はこの状態を示す図で、同図において１はレー
ザー光発生装置、２は光偏向器（ポリゴンミラー）、３
は結像レンズ、６は感光体ドラム、Ｄは濃度検知部であ
る。トナー濃度を検知するために、第１１図の濃度検知
部りに、基準パターンに基づいて同じデータを送り続け
るが、これば濃度の振れ幅の大小にかかわってくる。わ
−度の振れがセンサ感度に対して小さい場合にはベタに
近いデータを打たないと振れ量が検知できなくなるが、
大きい場合には中間調のデータを打たせた方がデータの
飽和を防ぐことが出来る。そこで、この実施例でも、中
間調データにおける濃度の振れで全体の濃度むらを代表
させる。

濃度検知器２０５は、すでに第６図で説明したものと類
似の構成で、発光素子、バンドパスフィルタ及び受光素
子を具備している。この濃度検知器２０５は、階調処理
として面積階調を用いている場合には、最低そのマトリ
クス単位で濃度を読むものを用いなければならない。例
えばミリ１８綿という分解能のプリンタでデイザマトリ
クスサイズが４×４であったとすると、センサの分解能
はミリ４線は必要となってくる。がこれはもう少し大き
いサイズのデータを読んでその平均値をとってもかまわ
ないことになる。

ここでは、濃度検知器２０５が一組の発光素子及び受光
素子で構成される場合を説明する。第１１図に戻って画
像データを書きこむ前にまず濃度検知部りにｌ　ｆｐパ
ターンに基づく中間濃度データを打ち、その中間濃度デ
ータを濃度検知器２０５で読み取る。その値と実際に送
ったデータとの差を第９図で示す濃度差検出部２０６で
求めＴテーブル４０７に送る。

第１０図に第３図と同一部分に同一符号を付して示した
のは、この他の実施例の要部の回路構成ブロック図であ
る。すでに説明した実施例と同様に、第９図のカラーイ
メージスキャナ部４０１からのＲ，Ｇ、Ｂ入力に対して
、γ補正部８０１ａ〜８０１Ｃでのグレーバランス合わ
せ、減算部８０３ａ〜８０３ｃでのブラック濃度の差引
き、補色生成部８０４での処理を経て、Ｃ，Ｍ、　Ｙと
’ＥＫデータが得られる。

この場合、ＲＯＭテーブル８０８によって、中間濃度と
の濃度差より、先の実施例と同様に第８図に示すような
１曲線の選択が行なわれる。

この場合γテーブル８０５ａ〜８０５ｄにおける１曲線
の選択動作及びトナーの補給制御は、すでに説明した実
施と同様に行なわれる。

なお、第１１図において、濃度検知部りは転写紙送り方
向に向かって左側についているが、右側にも有効画像域
外があるので、その部分にもセンサを設け２つのセンサ
の平均をとるとか、感光体の寿命等を見ながら切換える
とかいう方法で濃度検知を行なうことも出来る。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、Ｔテーブ
ルで濃度データに応じて１曲線を選択し、濃度データに
対応したトナーの補給制御を行なって、画像の濃度むら
を高精度で補正し、色再現性のよい複写動作が行なわれ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明の一実施例を説明する図で、
第１図は全体の構成を示すブロック図、第２図はプリン
タの構成を示す説明図、第３図は要部の回路構成を示す
ブロック図、第４図は１ライン濃度検知器の取付位置を
示す説明図、第５図は１ライン濃度検知器による測定法
の説明図、第６図は１ライン濃度検知器の構成を示す説
明図、第７図はトナー補給制御の説明図、第８図は１曲
線の選択の説明図、第９図乃至第１１図は本発明の他の
実施例を説明する図で、第９図は全体の構成を示すブロ
ック図、第１０図は要部の回路構成を示すブロック図、
第１１図は濃度検知部の配置を示す説明図、第１２図は
従来のＴテーブルの１曲線を示す特性図、第１３図は従
来のトナー補給を示すタイムチャー１−１第１４図は複
写機の走査を示す説明図、第１５図は複写機のレーザー
書込み系の説明図である。４０１・・・−カラーイメージスキャナ部、４０２・〜
・−・色補正部、４０３−・−・・・−階調処理部、４
０４・−・プリンタ、４０５−・・−１ライン濃度検知
器、４０６・〜・・ラインメモリ、４０７・・・−・−
γテーブル、４０８・・−・トナー補給制御部、８０１
ａ〜８ｏ１ｃｍ・Ｔ補正部、８０２−−−ブラック濃度
算出部、８０３ａ〜８０３　ｃ−−−−−一減算部、８
０４・−・−・−補色生成部、８０６−−−−−−−デ
イザ処理部、８０８−一一一・−ＲＯＭテーブル、８０
９　ａ　〜８０９　ｄ　−−−−−−Ａ　Ｄ変換器。第図第４図第５図第６図第８図第９図２すｂ第１Ｉ図第１２図ｅＶｅｌ第１３図第１４図有（薦ツ方向を手続補正帯（自発）昭和６３年７２月２日

Claims

【特許請求の範囲】

感光体上の原稿画像形成領域以外の位置に、トナー補給
制御用の基準パターンを形成し、この基準パターンを現
像した基準像の濃度検出値に応じて現像剤中のトナー濃
度を制御するカラー複写機において、前記基準像の濃度
を検出する濃度センサと、この濃度センサの検出信号に
基づいて濃度データを演算する演算手段と、前記濃度デ
ータに基づいて、γテーブルから階調処理のレベルを設
定する所定のγ曲線を選択する選択手段と、前記濃度デ
ータに基づいてトナー濃度を制御する制御手段とを有す
ることを特徴とするカラー複写機。