JPH0784431A

JPH0784431A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH0784431A
Application number: JP5230315A
Authority: JP
Inventors: Takao Aoki; 隆男青木; Akihiko Uchiyama; 明彦内山; Yoichiro Maehashi; 洋一郎前橋; Naoki Enomoto; 直樹榎本; Toshihiko Ochiai; 俊彦落合
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-09-16
Filing date: 1993-09-16
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】原稿読取り装置を用いずに、色特性の補正を
自動的に行う。【構成】色特性調整要求時に、パターンジェネレータ
３７のメモリに記憶されたテストパターンの各色情報に
基づき、露光装置５を制御し、各色に対するテストパタ
ーンを転写材１４上に形成する。その後、その転写材１
４を所定の色特性検出位置に移動させる。色特性検出位
置に位置する転写材１４の色特性を色特性検出手段２８
により検出し、検出された色特性に適合するように、当
該装置の色特性をＣＰＵ３５により調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像の色特性を自動的
に較正することができるカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真方式のカラー画像形
成装置として、電子写真感光体等の像担持体上に順次、
３色あるいは４色のトナー像を形成し、形成されたトナ
ー像を転写材担持体上に担持された転写材上に順次重ね
合わせて転写し、転写材上にカラー画像を形成する装置
が提案されている。

【０００３】電子写真方式のカラー画像形成装置とし
て、カラーレーザプリンタ（以下、カラーＬＢＰと略
す）が知られているが、このカラーＬＢＰは、次のよう
な問題点があった。すなわち、エンジンの環境変化、経
時変化による色特性の変動の他、トナーのロットぶれ、
転写紙の種類による白色度または転写紙の厚みによる定
着時の混色性の違いによる色特性の変動によって、カラ
ーＬＢＰにＮＴＳＣ・ＲＧＢ、ＣＩＥ・ＬＡＢ等の標準
の色空間に基づく信号データを入力しても、出力された
カラープリント画像において入力データとの色差が大き
くなり、色再現性が低下するという問題点があった。

【０００４】このような問題点を解決する方法として
は、特開昭63-185279 号公報に開示された方法が知られ
ている。これは、カラー複写機において、転写紙に多色
テストパターンを出力して、ユーザがそのパターンの形
成された転写紙を原稿台上に載置して、原稿読取り装置
によりパターンを読み取らせ、色特性の補正を行う方法
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、色特性の補正
工程が自動化されていないので、ユーザの手が煩わされ
るという問題があった。また、この方法は原稿読み取り
装置のないカラーＬＢＰ等においては実施することが不
可能であった。

【０００６】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、原稿読み取り装置を用いずに、色特性の補正を自
動的に行うことができるカラー画像形成装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、露光手段によ
り像担持体上に潜像を形成し、該潜像をトナーで現像
し、形成された各色のトナー像を転写材担持体上に担持
された転写材上に順次重ね合わせて転写し、転写材上に
カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、テ
ストパターンを記憶した記憶手段と、該記憶手段に記憶
されたテストパターンの各色情報に基づき、色特性調整
要求時に、前記露光手段を制御する露光制御手段と、各
色に対するテストパターンが転写材上に形成された後、
該転写材を所定の色特性検出位置に移動させる移動手段
と、該移動手段により前記所定の色特性検出位置に移動
された転写材の色特性を検出する色特性検出手段と、該
色特性検出手段により検出された色特性に適合するよう
に当該装置の色特性を調整する調整手段とを備えたこと
を特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明では、色特性調整要求時に、記憶手段に
記憶されたテストパターンの各色情報に基づき露光手段
を露光制御手段により制御し、各色に対するテストパタ
ーンが転写材上に形成された後、転写材を移動手段によ
り所定の色特性検出位置に移動させ、移動された転写材
の色特性を色特性検出手段により検出し、当該装置の色
特性を、検出された色特性に適合するように調整手段に
より調整する。

【０００９】

【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。

【００１０】実施例１図１および図２は本発明の実施例１を示す。これはカラ
ーＬＢＰの例である。図１において、１はＯＰＣ感光ド
ラム（以下、感光ドラムという）であり、その直径が６
０ｍｍで、軸２を中心として回転可能になっている。感
光ドラム１は図示しない駆動手段により８０ｍｍ／ｓｅ
ｃの周速度で図１に矢印３で示す方向に回転される。４
はローラ帯電器であり、感光ドラム１の表面をマイナス
極性に帯電させるものである。１７はクリーニング器で
あり、感光ドラム１上の転写残りのトナーを弾性ブレー
ドでクリーニングするものである。５は露光装置であ
り、レーザ光源を有する。

【００１１】６は回転移動型の現像装置であり、イエロ
ートナー現像器６１と、マゼンタトナー現像器６２と、
シアン現像器トナー６３と、ブラックトナー現像器６４
が、図１において奥側および手前側の２枚の円状側板に
取り付けられており、軸７を中心に各現像器が水平状態
を保ったまま、同心円状に矢印８の方向に回転移動し、
所定の現像器が感光ドラム１に対向するようになってい
る。

【００１２】１２は転写紙カセットであり、転写紙１４
が収納されている。１３はピックアップローラであり、
転写紙カセット１２から転写紙１４を取り出すものであ
る。１５はレジストローラである。９は転写体担持体と
しての転写ドラムであり、直径が１２０ｍｍで、図４に
示すように、導電性支持体であるアルミシリンダ９１に
体積抵抗率が１０⁴ Ω・ｃｍ〜１０¹²Ω・ｃｍの半導電
性の発泡体弾性層９２を３ｍｍ厚に設け、さらにその上
に体積抵抗率が１０¹²Ω・ｃｍ以上の絶縁性被覆層９３
を１００μｍ厚に設けてある。転写ドラム９は軸１０を
中心として、感光ドラム１と同一の周速度で図１に示す
矢印１１の方向に回転するようになっている。転写ドラ
ム９のアルミシリンダ９１にトナーと反対極性の転写バ
イアス電圧（＋１．５ｋＶ）を印加して、感光ドラム１
上のトナー像を転写紙１４に転写すると共に、転写紙１
４を転写ドラム９の表面に静電吸着するようになってい
る。転写ドラム９に印加されるバイアス電圧は、各色ご
とに、例えば、＋１．５ｋＶ，＋１．８ｋＶ，＋２．２
ｋＶ，＋２．７ｋＶと順次増加させるようになってい
る。１６は吸着ローラであり、転写ドラム９に対して接
離可能になっており、印加されたマイナス極性のバイア
ス電圧により転写紙１４を転写ドラム９に静電吸着させ
るようになっている。

【００１３】１８はコロナ放電器であり、転写紙１４の
分離位置付近に設けてあり、転写紙１４を除電し、転写
ドラム９との静電吸着力を除去するものである。１９は
分離爪であり、転写ドラム９の表面に接離可能に設けて
あり、転写紙１４を転写ドラム９から分離させるもので
ある。

【００１４】２１は熱ローラ定着器であり、転写紙１４
を加熱定着するものである。２０は搬送ガイドであり、
分離爪１９により分離された転写紙１４を熱ローラ定着
器２１に案内するためのものである。２４は切り替えガ
イドであり、排紙搬送路２２に設けてあり、定着後の転
写紙１４をトレー２３または再搬送路ガイド２５のいず
れかに切り替えるものである。２６は送りローラであ
り、再搬送路ガイド２５上の転写紙１４を搬送路２７を
介してレジストローラ１５に送るものである。

【００１５】２８は色特性検出手段であり、転写紙１４
上の各テストパターンについてＲＧＢ（赤緑青）の反射
率を検出するものである。色特性検出手段２８は転写ド
ラム９に近接して設けてあり、白色光源としてハロゲン
ランプ２８１と、等倍結像素子としてのロッドレンズア
レイ２８２と、等倍カラーセンサとしての長尺ＣＣＤカ
ラーセンサ（以下、カラーＣＣＤという）２８３とを有
する。ハロゲンランプ２８１は６０Ｗのハロゲンランプ
であり、転写ドラム９に静電吸着されている転写紙１４
を照射するものである。ロッドレンズアレイ２８２は転
写ドラム９に静電吸着された転写紙１４からの反射光を
カラーＣＣＤ２８３に導くものである。カラーＣＣＤ２
８３にはその表面に１画素幅内にＲＧＢの３色のフィル
タが交互に設けてあり、カラーＣＣＤ２８３の画素密度
が９０ｄｐｉであり、読み取り幅が６４ｍｍである。カ
ラーＣＣＤ２８３の読み取り密度は７５ｄｐｉないし２
００ｄｐｉが好適であり、実施例では、低密度で高感度
のものを用いてある。ハロゲンランプ２８１と、ロッド
レンズアレイ２８２と、カラーＣＣＤ２８３の配置例を
図４に示す。カラーＣＣＤ２８３とロッドレンズアレイ
２８２の間には図示しない赤外線カットフィルタが設け
てある。ハロゲンランプ２８１と転写ドラム９の間に防
熱のために熱線反射ガラスを設けてもよい。

【００１６】図２において、２８３および５は図１と同
一部分を示す。３０はＡ／Ｄ変換部（濃度変換部を含
む）であり、カラーＣＣＤ２８３からのＢ，Ｇ，Ｒのア
ナログ信号をＹ，Ｍ，Ｃのディジタル信号に変換するも
のである。３１は色変換部であり、カラーマスキング、
Ｂｋ生成および下色除去を行い、Ａ／Ｄ変換部３０から
のＹ，Ｍ，Ｃのディジタル信号をＹ′，Ｍ′，Ｃ′，Ｂ
ｋ′にするものである。３７はパターンジェネレータで
あり、そのメモリにはパターン情報と、色の混合比のテ
ーブルが記憶されている。

【００１７】３６は作業用のメモリである。３５はＣＰ
Ｕであり、色変換部３１からの６４色のＹ′，Ｍ′，
Ｃ′，Ｂｋ′信号と、パターンジェネレータ３５からの
６４色のＹｏｉ，Ｍｏｉ，Ｃｏｉ，Ｂｋｏｉとを比較
し、式（１）の係数ａ１１〜ａ３３，ａ４４，ｂ４を求
めるものである。

【００１８】３２はセレクタであり、色変換部３１から
の信号を面順次信号とするものである。３３は階調処理
部であり、２値化信号に変換するものである。３４はプ
リンンタエンジンであり、図１に示す露光装置５のレー
ザを駆動するレーザドライバを有する。

【００１９】

【数１】

【００２０】ここで、Ｍｉｎ（Ｙｉ，Ｍｉ，Ｃｉ）はＹ
ｉ，Ｍｉ，Ｃｉのうちの最小の信号である。

【００２１】次に、通常の画像形成工程を説明する。

【００２２】感光ドラム１の表面をローラ帯電器４によ
りマイナス極性に帯電させ、ついで、露光装置５からの
１色目（例えば、イエロー）の画像信号に基づき感光ド
ラム１を走査露光し、感光ドラム１上に、静電潜像を形
成する。次に、形成された静電潜像をイエロートナーを
有する現像器６１により現像（反転現像）し、イエロー
のトナー画像を形成する。

【００２３】一方、転写紙１４がピックアップローラ１
３により所定のタイミングで転写紙カセット１２から取
り出され、取り出された転写紙１４はレジストローラ１
５に導かれ、ついで、その先端が転写ドラム９の図示し
ないグリッパにより保持される。この時、転写紙１４は
転写ドラム９と吸着ローラ１６に挟まれ、吸着ローラ１
６に印加されたマイナス極性のバイアス電圧により転写
ドラム９に静電吸着される。

【００２４】ついで、転写紙１４の先端が転写位置に到
達する直前に、転写ドラム９にトナーと反対極性の転写
バイアス電圧が印加され、感光ドラム１上のイエロート
ナー像が転写紙１４に転写されると共に、転写紙１４が
転写ドラム９にさらに強く静電吸着される。感光ドラム
１上の転写残りトナーはクリーニング器１７によりクリ
ーニングされ、次の現像サイクルに進む。

【００２５】その後、マゼンタ、シアン、ブラックにつ
いても、同様の工程により、各トナー像を形成し、転写
ドラム９上の転写紙１４に順次位置合わせして、順次転
写する。

【００２６】４色のトナー像が転写された転写紙１４
は、その先端部分が分離位置に近付くと、コロナ放電器
１８により除電され、転写ドラム１９との静電吸着力が
除去され、同時に、接近した分離爪１９により、転写紙
１４が転写ドラム９から分離される。分離された転写紙
１４は、搬送ガイド２０を経て、熱ローラ定着器２１に
搬送されて加熱定着され、その結果、４色のフルカラー
画像が転写紙１４上に形成されることになる。加熱定着
された転写紙１４は排紙搬送路２２を経てトレー２３に
排出される。

【００２７】次に、色特性の補正工程を説明する。

【００２８】操作者により色補正モードが設定される
と、すなわち、色補正モード信号が入力されると、パタ
ーンジェネレータ３７のメモリに記憶されているパター
ン情報と色の混合比に基づき、色変換部３１での処理が
初期係数により行われ、セレクタ３２を介して階調処理
部３３により２値化信号に変換される。そして、その２
値化信号に基づきプリンタエンジン３４のレーザドライ
バ３４１により露光装置５が駆動される。その後、上述
した画像形成工程が繰り返し実施され、転写紙１４上に
フルカラーのテストパターンが形成される。

【００２９】形成された正常なパターンは、Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｂｋの各色の濃度が４段階であり、混ざり具合が少
しづつ変化している。例えば、２５６階調を出力可能な
プリンタの場合は、各色の階調は０，８５，１７０，２
５５の４レベルに設定される。図３に示すように、転写
紙上に、例えば、９ｍｍ×１４ｍｍのサイズのカラーパ
ッチが、転写ドラムの軸方向に８列、回転方向に８列、
計６４色が形成される。この６４色パターンが標準の色
特性となり、各色はＹｏｉ，Ｍｏｉ，Ｃｏｉ，Ｂｋｏｉ
（ｉはパターンの番号である）で表される。このパター
ンの数は１６〜１２８個の範囲が好適である。

【００３０】このパターンが形成された転写紙１４は、
熱ローラ定着器２０により加熱定着される。定着された
転写紙１４は、その後、排紙搬送路２２の切り替えガイ
ド２４により、再搬送路ガイド２５に導かれ、さらに、
送りローラにより搬送路２７を介してレジストローラ１
５に搬送される。ついで、転写ドラム９のグリッパによ
り、転写紙１４の先端が保持され、バイアス電圧が印加
された吸着ローラ１６により転写ドラム９に、再度、静
電吸着される。転写紙１４は転写ドラム９に強固に静電
吸着されているので、転写紙１４の表面と検出手段２８
との距離が正確に保たれ、精度の高い検出が可能であ
る。

【００３１】ついで、検出手段２８により、各パターン
につきそれぞれＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の反射率が検
出される。すなわち、転写ドラム９に静電吸着された転
写紙１４は、ハロゲンランプ２８１により照明され、転
写紙１４のテストパターンからの反射光がカラーＣＣＤ
２８３に入射される。カラーＣＣＤ２８３から得られた
Ｂ，Ｇ，Ｒのアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部（濃度変換
部およびシェーディング補正部を含む）３０により、
Ｙ，Ｍ，Ｃのデジタル信号に変換される。このようにし
て、パターンの出力値Ｙｉ，Ｍｉ，Ｃｉ（ｉはパターン
の番号を表す）が得られる。なお、このテストパターン
検出を行う前に、次のシェーディング補正を行う。

【００３２】すなわち、このテストパターン検出を行う
前に、予め、カラーＣＣＤ２８３により、転写紙１４の
先端の白地の部分（図４に破線で示す部分）からの反射
光を読み取っておく。そして、この時の出力値Ｙｗ，Ｍ
ｗ，Ｃｗを用いて、出力値Ｙｉ，Ｍｉ，Ｃｉに対してシ
ェーディング補正を行い、カラーＣＣＤ２８３の感度の
バラツキと、光源としてのハロゲンランプ２８１の光量
ムラによる歪みを補正する。シェーディング補正は濃度
変換後に行うので、例えば、イエローはＹ＝２５５−Ｙ
ｗ＋Ｙｉ（２５６階調の場合）となる。

【００３３】いま、シェーディング補正後の補正値をあ
らためてＹｉ，Ｍｉ，Ｃｉであると仮定する。これらの
出力値は色変換部３１により、Ｙｉ′，Ｍｉ′，Ｃ
ｉ′，Ｂｋｉ′に変換され、ＣＰＵ３５によりメモリ３
６にストアされる。ついで、このようにして得られた６
４色のパターンのＹｉ′，Ｍｉ′，Ｃｉ′，Ｂｋｉ′
は、ＣＰＵ３５により、パターンジェネレータ３７の６
４色パターンの標準信号Ｙｏｉ，Ｍｏｉ，Ｃｏｉ，Ｂｋ
ｏｉと比較され、それぞれの信号の差が最小になるよう
に、最小自乗法により前記の式（１）の係数ａ１１〜ａ
３３，ａ４４，ｂ４を求める。

【００３４】求められた係数ａ１１〜ａ３３，ａ４４，
ｂ４は、それ以前に設定されていた係数に代えて色変換
部３１のメモリに設定される。

【００３５】従って、通常のプリント信号により画像形
成が行われると、上述した色特性の補正工程で得られた
色変換部３１のメモリに設定された係数により較正され
たＹ′，Ｍ′，Ｃ′，Ｂｋ′の信号が出力され、これら
の信号はセレクタ３２により面順次信号として階調処理
部３３に入力される。階調処理部３３により２値化され
た出力信号により、プリンタエンジン３４のレーザドラ
イバ３４１が駆動される。なお、上記の通常のプリント
信号による画像形成時は、図示しないコントローラか
ら、図示しない濃度変換部にディジタルのＮＴＳＣ・Ｒ
ＧＢ信号が入力され、Ｙ，Ｍ，Ｃ信号に変換され、その
信号が図２の色変換部３１に入力される。このようにし
て得られたプリント画像は、色差が標準の色信号に比較
して小さく、色再現が良好であった。

【００３６】本実施例では、テストパターン検出に先立
ち、転写紙１４の先端部の白地からの反射光をカラーＣ
ＣＤ２８３により読み取る例を説明したが、転写ドラム
９の転写紙１４の後端からグリッパ前端に至る部分（非
画像部）に白色反射層を設け、この白色反射層をカラー
ＣＣＤ２８３により検出するようにしてもよい。この場
合、転写ドラム９の非画像部の発泡体弾性層９２と透明
性の絶縁性被覆層９３の間に薄い白色反射層を設けても
良い。

【００３７】実施例２本実施例は実施例１との比較でいえば、照明光源が相違
するとともに、感光ドラム１と転写ドラム９の周速度が
相違する。すなわち、実施例１では、照明光源として６
０Ｗのハロゲンランプを１本用いた。本実施例では、カ
ラーパッチ読み取り時、６Ｗの白色蛍光灯を２本使用し
てロッドレンズアレイ２８２の両側から照明するととも
に、転写紙１４先端が検出手段２８の近傍に到達する直
前に、感光ドラム１と転写ドラム９の周速度を、通常画
像形成時の８０ｍｍ／ｓｅｃからその１／４の２０ｍｍ
／ｓｅｃに低下させるようにした。よって、省電力化を
はかることができ、照明光源の発熱による影響を低減さ
せることができた。

【００３８】実施例３本実施例では、熱ローラ定着器２０により転写紙１４に
微量に付着した定着用シリコンオイルが感光ドラム１に
付着することを防止するため、カラーパッチ読み取り
時、転写紙１４の先端が検出手段２８近傍に到達する直
前に、転写ドラムの回転速度を、通常画像形成時の８０
ｍｍ／ｓｅｃから２０ｍｍ／ｓｅｃに低下させるととも
に、このとき感光ドラム１表面と転写ドラム９表面とを
５ｍｍだけ離間させるようにした。よって、定着用シリ
コンオイルに起因する画像むらを防止することができ
た。

【００３９】以上説明したように、上述した実施例で
は、カラーＬＢＰ等では従来困難であったエンジンの環
境変化、経時変化による色特性の変動の他、トナーのロ
ットぶれ、転写紙の種類による白色度あるいは転写紙の
厚みによる定着時の混色性の違いによる色特性の変動の
補正が自動的に行われ、常に、良好な色再現性が得られ
た。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、上記
のように構成したので、原稿読み取り装置を用いずに、
色特性の補正を自動的に行うことができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係るカラーレーザビームプ
リンタの構造を示す断面図である。

【図２】本発明の実施例１に係る色補正回路の一例を示
すブロック図である。

【図３】テストパターンの一例を示す略図である。

【図４】図１に示す検出手段２８の配置例を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ＯＰＣ感光ドラム５露光装置６現像装置９転写ドラム１４転写材２１熱ローラ定着器２８検出手段３０Ａ／Ｄ変換部３１色変換部３３階調処理部３４プリンタエンジン３５ＣＰＵ３６メモリ３７パターンジェネレータ２８１ハロゲンランプ２８２ロッドレンズアレイ２８３長尺ＣＣＤカラーセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者榎本直樹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者落合俊彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光手段により像担持体上に潜像を形成
し、該潜像をトナーで現像し、形成された各色のトナー
像を転写材担持体上に担持された転写材上に順次重ね合
わせて転写し、転写材上にカラー画像を形成するカラー
画像形成装置において、テストパターンを記憶した記憶手段と、該記憶手段に記憶されたテストパターンの各色情報に基
づき、色特性調整要求時に、前記露光手段を制御する露
光制御手段と、各色に対するテストパターンが転写材上に形成された
後、該転写材を所定の色特性検出位置に移動させる移動
手段と、該移動手段により前記所定の色特性検出位置に移動され
た転写材の色特性を検出する色特性検出手段と、該色特性検出手段により検出された色特性に適合するよ
うに当該装置の色特性を調整する調整手段とを備えたこ
とを特徴とするカラー画像形成装置。