米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 写真;映画 -> キヤノン株式会社

発明の名称 画像処理装置およびその制御方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−65316
公開日 平成11年(1999)3月5日
出願番号 特願平9−228558
出願日 平成9年(1997)8月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康徳 (外2名)
発明者 富永 英和
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 色の異なる複数の画像を記録媒体に転写するために、それら複数の画像を重畳して保持する保持手段と、前記保持手段の所定位置を検出するための検出手段と、前記保持手段の回転に同期する同期信号を発生する発生手段と、前記同期信号に基づき前記画像の形成を開始する形成手段とを有し、前記検出手段の検出結果に基づき、前記発生手段による同期信号の発生タイミングが初期化されることを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】 さらに、前記保持手段上に保持される色および濃度の異なる複数のパターンの濃度を測定する測定手段と、前記測定手段による濃度測定結果に基づき、画像の形成条件を設定する設定手段とを有し、前記複数のパターンは、前記検出手段の検出結果に基づく前記保持手段上の所定位置に保持されることを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
【請求項3】 前記同期信号の発生タイミングの初期化は、前記装置の電源オンまたはリセットの後の所定タイミングで行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。
【請求項4】 前記発生手段は、前記保持手段の回転が開始された後、所定周波数のクロック信号を所定数カウントした時点で前記同期信号を発生することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載された画像処理装置。
【請求項5】 前記色の異なる複数の画像と、前記色および濃度の異なる複数のパターンとは、前記保持手段の異なる領域に保持されることを特徴とする請求項2から請求項4の何れかに記載された画像処理装置。
【請求項6】 前記検出手段は、ドラム状の前記保持手段の底面に設けられ、前記保持手段の基準位置を示すマーカ領域と、前記マーカ領域を検出するセンサとからなることを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載された画像処理装置。
【請求項7】 前記検出手段は、ドラム状の前記保持手段の底面に配置され、前記保持手段の基準位置を示す永久磁石と、前記永久磁石を検出するセンサとからなることを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載された画像処理装置。
【請求項8】 色の異なる複数の画像を記録媒体に転写するために、それら複数の画像を重畳して保持する保持手段を有する画像処理装置の制御方法であって、前記保持手段の所定位置を検出し、前記保持手段の回転に同期し、前記検出手段の検出結果に基づき、その発生タイミングが初期化される同期信号を発生し、前記同期信号に基づき前記画像の形成を開始することを特徴とする制御方法。
【請求項9】 さらに、前記検出結果に基づき前記保持手段上の所定位置に保持される色および濃度の異なる複数のパターンの濃度を測定し、前記濃度測定結果に基づき、画像の形成条件を設定することを特徴とする請求項8に記載された画像処理装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置およびその制御方法に関し、例えば、電子写真方式によりカラー画像を形成する画像処理装置およびその制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置として、入力される画像情報に応じて変調されるレーザ光を用いて感光体を露光走査することにより静電潜像を形成し、これを現像剤で現像し記録紙に転写する、いわゆるレーザビームプリンタが知られている。さらに、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、BK(ブラック)の四色で画像形成することにより、カラー画像を印刷するカラーレーザプリンタが提供される。カラープリンタにおいては、Y,M,C,BKの各色成分画像の位置合わせが、高画質化のために重要である。
【0003】Y,M,C,BKの各色成分画像の最大濃度や、中間調濃度を規定し、装置の個体差、環境変動に影響されずに、常に一定の濃度画像が得られるように制御する濃度制御も、カラープリンタにおいては高画質化のために重要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】中間転写ドラムを用いるカラープリンタにおいては、各色成分画像の形成開始位置(以下「トップ位置」と呼ぶ場合がある)を、中間転写ドラムに設けたトップ位置フラグおよびトップ位置センサにより検出する方法がある。このようなメカニカルなトップ位置の検出方法は、振動によりセンサの位置がずれたり、センサのアナログの検出信号に装置内の高圧発生源からノイズが混入するなどの問題があり、位置精度を向上するのが難しい。
【0005】また、濃度制御においては次のような問題がある。
【0006】図1に示す太線は、BKトナーの相対濃度Nと、その反射光量を表す検出電圧vとの関係例を示している。また、細線は、Y,M,Cトナーの相対濃度Nと、その反射光量を表す検出電圧vとの関係を示している。つまり、図1はBKトナーが吸収特性を示し、C,M,Yトナーが反射特性を示すことを表している。なお、相対濃度が零に対応する部分の検出電圧Vnbは、中間転写ドラム4の表面の濃度、つまり下地濃度Nbに対応する。
【0007】濃度制御を行う場合、濃度測定用のカラーパッチ(図11(a)参照)を形成する中間転写ドラムの下地濃度Nbを規定する必要があるが、吸収特性を示すBKトナーおよび反射特性を示すY,M,Cトナーの反射光量を同一の検知系で検知することを考慮すると、下地濃度Nbは、それらトナーの中間付近の濃度に設定するのが望ましい。
【0008】しかしながら、中間転写ドラムから記録紙へトナー像が転写された後、中間転写ドラムを清掃して残留トナーを除去するが、除去しきれない残留トナーが残る。その結果、画像形成を続けるうちに、中間転写ドラムの表面は残留トナーにより黒くなる。つまり、下地濃度Nbが濃くなり、反射光量が減少して検出電圧vは低下することになる。この状態のトナーの相対濃度Nと検出電圧vの関係例を示すのが図2である。すなわち、中間転写ドラムを有するカラープリンタにおいては、二次転写ですべてのトナーが転写されない限り、あるいは、残留トナーが完全に除去されない限り、図11(b)に示すように下地濃度Nbが濃くなるので、とくにBKの濃度検出精度が低下し、安定な濃度制御が得られないという問題がある。
【0009】本発明は、上述の問題を解決するためのものであり、色成分画像を精度よく位置合せできる画像処理装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【0010】また、安定な濃度制御を実現できる画像処理装置およびその制御方法を提供することを他の目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【0012】本発明にかかる画像処理装置は、色の異なる複数の画像を記録媒体に転写するために、それら複数の画像を重畳して保持する保持手段と、前記保持手段の所定位置を検出するための検出手段と、前記保持手段の回転に同期する同期信号を発生する発生手段と、前記同期信号に基づき前記画像の形成を開始する形成手段とを有し、前記検出手段の検出結果に基づき、前記発生手段による同期信号の発生タイミングが初期化されることを特徴とする。
【0013】さらに、好ましくは、前記保持手段上に保持される色および濃度の異なる複数のパターンの濃度を測定する測定手段と、前記測定手段による濃度測定結果に基づき、画像の形成条件を設定する設定手段とを有し、前記複数のパターンは、前記検出手段の検出結果に基づく前記保持手段上の所定位置に形成されることを特徴とする。
【0014】また、本発明にかかる画像処理装置の制御方法は、色の異なる複数の画像を記録媒体に転写するために、それら複数の画像を重畳して保持する保持手段を有する画像処理装置の制御方法であって、前記保持手段の所定位置を検出し、前記保持手段の回転に同期し、前記検出手段の検出結果に基づき、その発生タイミングが初期化される同期信号を発生し、前記同期信号に基づき前記画像の形成を開始することを特徴とする。
【0015】さらに、好ましくは、前記検出結果に基づき前記保持手段上の所定位置に保持される色および濃度の異なる複数のパターンの濃度を測定し、前記濃度測定結果に基づき、画像の形成条件を設定することを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施形態の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
【0017】[位置合せ]まず、図3を用いて、カラープリンタにおける各色成分画像の副走査方向の位置合わせについて説明する。なお、以下の説明においては、中間転写ドラム4を有するレーザビームプリンタについて説明する。
【0018】図3において、感光ドラム3は反時計方向に、逆に中間転写ドラム4は時計方向に、それぞれ同一の一定速度で回転している。まず、Y色成分画像を形成するが、中間転写ドラム4に設置されるトップ位置検出フラグ5の通過を検知する図示しないセンサの出力信号により、潜像の形成開始タイミングがとられ、レーザスキャナユニット15からレーザ光が出力されて、感光ドラム3上にY色成分の潜像形成が開始される。
【0019】回転する感光ドラム3と、現像ロータリ20の現像剤ユニット19の一つであるYトナーの現像剤ユニットとが接する位置で、潜像はYトナーにより現像されトナー像になる。さらに、回転する感光ドラム3と、回転する中間転写ドラム4とが接する位置で、トナー像は中間転写ドラム4に転写(一次転写)される。Y色成分の現像が終了すると、現像ロータリ20は90度回転し、次のM色成分の現像に備えてMトナーの現像剤ユニットが、感光ドラム3と接するように配置される。
【0020】次に、M色成分画像の形成においては、Y色成分画像の形成と同様に、トップ位置検出フラグ5の通過を示すセンサの出力信号により、潜像の形成が開始される。つまり、中間転写ドラム4に転写されたY色成分画像の位置と同一位置になるように、潜像の形成が開始される。そして、Y色成分画像の形成と同様に、Mトナーにより現像されたトナー像は中間転写ドラム4のYトナー像の上に転写される。
【0021】続いて、C色成分画像およびBK色成分画像の形成においても同様の制御が行われ、中間転写ドラム4上に四色のトナー像が重ね合わされたところで記録紙21が供給され、転写ベルト22を中間転写ドラム4に当接することにより、四色のトナー像を記録紙21に転写(二次転写)する。記録紙21に転写されたトナー像は、不図示の定着器により定着され、記録紙21は装置外へ排出される。
【0022】このような、画像形成シーケンスをもつカラープリンタにおいては、各色成分画像の位置合わせを確実に行い、色ずれをなくすために、中間転写ドラム4上に設置されるトップ位置フラグ5の位置精度が重要になる。もし、この色成分画像の形成開始タイミングがずれると、画像の一頁全体で色成分画像が互いにずれてしまうことになる。
【0023】図4はカラープリンタの印刷制御部の概略構成を示すブロック図である。
【0024】図4において、CPU1は、ROM12に格納された制御プログラムに従い、装置全体を制御する。タイマ11は、クロックを発信する発振器13の出力を分周して時間を計測するためのものである。ドラムモータ制御部8は、中間転写ドラム4などを回転駆動するドラムモータ2が例えば四相ステッピングモータの場合、A相およびA相の逆相であるA/相、並びに、B相およびB相の逆相であるB/相の励磁パターンを作成して、モータ2の回転、停止を制御するものであり、その出力はモータドライバ7へ送られ、ドラムモータ2が駆動される。なお、ワンチップCPUを用いれば、CPU1、ドラムモータ制御部8、タイマ11、ROM12などは、一つのチップ内に収められ、より一層の小型化、低コスト化が可能になる。
【0025】印刷制御部9は、CPU1のプリント命令に従い、前述したトップ検知フラグ5の通過を検出するセンサ5'から出力されるトップ信号TOPにより示される各色成分画像の形成開始タイミングに合わせて、レーザスキャナユニット15のレーザ光出力を制御する。
【0026】メカニカルなトップ位置フラグ5を廃して、中間転写ドラム4をステッピングモータ、または、PLL速度制御されたDCモータで駆動することにより、中間転写ドラム4の回転を電気的に管理して、電気的にトップ信号TOPを作成することができる。この方法の利点は、中間転写ドラム4の回転速度をかなりの精度で安定させることができるので、数μ秒以下の精度で、トップ信号TOPを作成することができることにある。そして、前述した信号やノイズの問題が除去され、メカニカルな方法に比べて格段に位置精度を向上することができる。
【0027】[濃度制御]図4に示す濃度制御部14は、実際の画像形成に先立ち、Y,M,C,BK各色のカラーパッチを中間転写ドラム4上に形成し、中間転写ドラム4の近傍に設置された図3に示す濃度センサ14によりカラーパッチの濃度を測定して、その測定結果に基づき、一定濃度が得られるように電子写真プロセスのプロセス条件を制御する濃度制御を行う。
【0028】しかし、前述したように、中間転写ドラム4を有するカラープリンタにおいては、二次転写ですべてのトナーが転写されない限り、あるいは、残留トナーが完全に除去されない限り、下地濃度Nbが濃くなるので、とくにBKの濃度検出精度が低下するという問題がある。この下地濃度Nbが濃くなることにより発生する問題を軽減するためには、次のような方法がある。
【0029】前述したように、色成分画像の形成は、常に、図5に示す中間転写ドラム4の基準位置(トップ位置)に設置されたトップ位置検出フラグ5の通過を検出するセンサ5'の出力に従って開始される。従って、中間転写ドラム4のトナー像が転写される領域(以下「転写領域」と呼ぶ)は常に同じで、逆に、トナー像が転写されない領域(以下「非転写領域」と呼ぶ)が存在することになる。この非転写領域はトナー像が転写されない領域であるから、転写領域に比べて下地濃度Nbが濃くなる割合が極めて小さい。そこで、この非転写領域にカラーパッチを形成して濃度制御を行えば、この下地濃度Nbが濃くなることにより発生する問題を軽減することができる。なお、この非転写領域は、形成色を切替えるための時間を稼ぐ上でも必要な領域である。
【0030】
【第1実施形態】図6は本発明にかかる第1実施形態のカラープリンタの印刷制御部の構成例を示すブロック図である。図6において、図4と同じ構成には、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【0031】図6において、CPU1は、電源オン検知部6により装置の電源オンおよびリセットが検出され、装置各部の動作が安定するのに必要な所定時間が経過した後、トップ信号作成部10のカウンタをTOP信号により初期化させる。このカウンタは、ドラムモータ2の回転が開始された後、中間転写ドラム4の一周分に相当するクロックをカウントすることにより、印刷制御部9およびCPU1へ供給されるトップ信号を電気的に作成するためのものである。
【0032】このように、本実施形態によれば、各色成分画像の形成開始タイミングを表すトップ信号が電気的に作成されるので、メカニカルなトップ位置検出を行うよりも、格段に高い精度のトップ信号を得ることができ、色成分画像の位置合わせをより確実なものにすることができる。
【0033】また、電源オンの後、もしくは、装置がリセットされた後に、中間転写ドラム4上に設置されたトップ位置検出フラグ5の通過を示すセンサ5'の検出信号により、トップ信号作成部10のカウンタを初期化するので、中間転写ドラム4の絶対的なトップ位置を得ることができる。その結果、非転写領域にカラーパッチを形成することも可能になる。
【0034】図7はトップ信号の波形例を示す図で、TOPM*はセンサ5'の出力波形であり、センサ5'の取付けにがたがあると装置の振動によってチャタリングが発生した波形が出力され、あるいは、センサ5'の精度がよくないと波形の立ち上がり立ち下がりが鈍ったトップ位置の検出精度が曖昧な波形が出力される。
【0035】また、TOPE1*は、トップ信号作成部10により電気的に作成されたトップ信号の波形を示している。TOPM*のように、チャタリングが発生した波形や、立上がり立下がりが鈍った波形になることはなく、精度のよいトップ信号を得ることができる。
【0036】本実施形態の場合、センサ5'から出力されるTOP信号は、非転写領域を認識するために利用されることになる。非転写領域は、カラーパッチを形成し、カラーパッチの濃度を検出するのに利用するだけである。従って、非転写領域の絶対位置を、それ程厳しく規定する必要はない。つまり、中間転写ドラム4の一箇所が特定できるだけでよいので、本実施形態においては、センサ5'として、安価な、あまり精度がよくない位置センサを用いることができ、図7に示すTOPM*のような信号が出力されたとしても問題なく使用することができる。
【0037】このように、本実施形態は、中間転写ドラム4を用いるカラープリンタにおいて、電源オンの後、もしくは、装置のリセット後に、トップ信号を電気的に生成するためのカウンタを、中間転写ドラム4上に設置されたトップ信号検出フラグ5の通過を示すセンサ5'の検出信号TOPにより初期化するという構成を備えている。この簡単な構成により、精度のよいトップ信号を得るとともに、中間転写ドラム4の非転写領域を必要な精度で確実に検出することができる。従って、センサ5'にあまり精度のよくない安価な位置センサを用いて、カラープリンタの重要な技術である各色成分画像の位置合わせ、および、安定した濃度制御を実現することができる。
【0038】なお、図4および図6には、ドラムモータ2としてステッピングモータを用いる例を示したが、ドラムモータ2として例えばDCモータなどを用いる場合は、センサ5'を用いて、中間転写ドラム4が一周に要する時間をカウンタで測定することにより、カウンタを用いて電気的にトップ信号を作成することができる。
【0039】
【第2実施形態】図8は本発明にかかる第2実施形態を説明するための図である。
【0040】図8は、色成分画像の形成開始タイミングを示すTOP*信号と、一連のプロセスにより中間転写ドラム4上に形成されたトナー像を記録紙21に二次転写する際の給紙タイミングを示すREGI*信号を示している。さらに、LOW期間の長いTOP*信号は、中間転写ドラム4の一周に二頁分の画像を形成する二頁形成モードの場合における一頁目の形成開始タイミングを示し、LOW期間の短いTOP*信号は二頁目の形成開始タイミングを示している。
【0041】本実施形態においては、形成開始タイミングを示すTOP*信号と、給紙タイミングを示すREGI*信号を別々に設けずに、図8にTOPE2*信号として示すように、その立ち下がりエッジで形成開始タイミングを表し、立ち上がりエッジで給紙タイミングを表すようにする。これにより、TOP*信号用およびREGI*信号用に二つの位置検出器を中間転写ドラム4上に設けていたものを一つにまとめることができる。
【0042】
【第3実施形態】図5、図6にトップ位置センサの他の構成例を示す。
【0043】前述した実施形態においては、中間転写ドラム4上に設置された基準位置を示す突起物であるトップ位置検出フラグ5の通過をフォトインタラプタなどのセンサ5'で検出することでトップ位置を検出する構成を説明した。しかし、このような方法を採用すると、突起物とフォトインタラプタとの位置決めという煩わしさがあり、設計の自由度が制限することにもなる。
【0044】そこで、第3実施形態においては、図9に示すように、中間転写ドラム4の底面に基準位置を示すために、例えば黒く塗装したマーカ領域を設け、そのマーカ領域の通過を反射型センサであるセンサ5'により検出する構成にする。また、図10に示すように、中間転写ドラム4の底面に基準位置を示す永久磁石52を配置し、その永久磁石52の通過をホール素子を用いたセンサ5'により検出する構成にする。
【0045】このようにすれば、突起物とフォトインタラプタとの位置決めという煩わしさを解消でき、設計の自由度も向上することになる。さらに、永久磁石とホール素子を用いたセンサの組み合わせによれば、光学センサで問題になる飛散トナーにより光路が汚染されて検出精度が低下する、あるいは、検出不能になるといった問題も解消することができる。
【0046】
【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、色成分画像を精度よく位置合せできる画像処理装置およびその方法を提供することができる。
【0048】また、安定な濃度制御を実現できる画像処理装置およびその方法を提供することができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013