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発明の名称 画像形成装置
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2007−17755(P2007−17755A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−200047(P2005−200047)
出願日 平成17年7月8日(2005.7.8)
代理人 【識別番号】100066061
【弁理士】
【氏名又は名称】丹羽 宏之
発明者 山田 博通
要約 課題
効率よく、正確な濃度検知を行うことが可能な画像形成装置を提供する。

解決手段
4サイクル方式の画像形成装置であり、C,M,Y,K4色分の濃度検知パターンの現像を同時に行うことにより、濃度検知にかかる時間を短縮できるとともに、潜像形成あるいは濃度検知に対する現像器動作時の影響をなくすことが可能となり、効率よく、正確な濃度検知が可能な画像形成装置を提供できる。
特許請求の範囲
【請求項1】
像担持体と、像担持体上に配置された帯電手段と、静電潜像形成手段と、像担持体上に並べられた複数色の現像手段と、像担持体上に濃度検知用パターンを作成する手段と、濃度検知用パターンの濃度を測定する濃度検知手段とを有する画像形成装置において、
前記複数の現像手段を、所定のタイミングおいて同時に動作させることを可能とする制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
各色の濃度検知用パターンの間隔が現像手段のピッチと等しいことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
濃度検知手段が少なくとも二つ以上あることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数色の現像剤を用いる電子写真方式の画像形成装置に関し、特に各色の濃度検知を行いその検知結果に基づき色補正処理を行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、電子写真方式のカラー複写機やカラープリンタでは、各色の濃度検知を行い、その検知結果に基づき濃度を制御することにより、色補正処理などを行っており、こうした濃度制御に要する時間を短縮する提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
以下、図8、図9を用いて従来の濃度検知について説明する。
【0004】
図8は4サイクル方式のカラーレーザープリンタの全体構成を表す図で、21はスキャナユニット、27は転写ローラ、29は定着器、133はベルト感光体、35はY、M、C、K各色の現像器、37は現像ローラ、38は現像器35を感光ベルト133に対し当接離間させるためのソレノイド、145は一次帯電器、51は中間転写ベルト(ITB)、70は濃度検知センサである。これらプリンタ各部は不図示のプリンタコントローラによって制御される。
【0005】
また、図9は、濃度検知時の、露光、現像、濃度検知のタイミングを表したタイミングチャートである。
【0006】
濃度検知動作は、以下のように行われる。
【0007】
回転するベルト感光体133の表面を、一次帯電器145により一様に正帯電させ、ベルト感光体133が1回転する間に、濃度検知用パターンを、スキャナユニット21からのレーザービームの走査を制御して露光する。すなわち、イエロー濃度検知用、マゼンタ濃度検知用、シアン濃度検知用、ブラック濃度検知用の順にベルト感光体133上に検知パターンを露光し静電潜像を形成していく。この露光のタイミングが、図9のタイミングチャートにおいて、露光Y、露光M、露光C、露光Kに示すタイミングにそれぞれ相当する。
【0008】
ベルト感光体133上に形成されたイエロー濃度検知用パターンの静電潜像がイエロー現像ローラ37Yに対向する位置にある間、イエロー離間用ソレノイド38Yを制御し、イエロー現像カートリッジ35Yを移動させて、イエロー現像カートリッジ35Yのイエロー現像ローラ37Yを、静電潜像が形成されたベルト感光体133に接触させ、現像を行う。
【0009】
次に、ベルト感光体133が回転していき、マゼンタ濃度検知用パターンの静電潜像がマゼンタ現像ローラ37Mに対向する位置にある間、イエローのときと同様に、マゼンタ現像カートリッジ35Mのマゼンタ現像ローラ37Mを、静電潜像が形成されたベルト感光体133に接触させ、マゼンタ濃度検知用パターンを現像する。
【0010】
同様に、シアン、ブラックの濃度検知パターンを順次、現像していく。
【0011】
これらの現像のタイミングが、図9のタイミングチャートにおける、現像Y、現像M、現像C、現像Kで示すタイミングにそれぞれ相当する。このようにして、ベルト感光体133上に各色のトナーが付着した濃度検知用パターンが順次形成されていく。
【0012】
さらに、Y、M、C、Kの濃度検知パターンは、ベルト感光体133が回転するとともに、濃度検知センサ70の位置を通過し、その結果、濃度検知センサ70は、図9のタイミングチャートにおける濃度検知タイミングで、YMCKそれぞれの濃度を検知することとなる。
【特許文献1】特開2004−302037号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
しかしながら、上記従来例では各色を順次現像していく構成であったため、以下のような問題があった。
【0014】
図10は上記従来例のタイミングチャートに、各色の現像器の感光体に対する当接離間のタイミングを追加したものである。
【0015】
図からわかるように、例えば、マゼンタの潜像を書き込んでいるときに、イエローの現像器が感光体に当接されたり、シアンの濃度検知をしているときに、ブラックの現像器が感光体から離間するというように、ある色の潜像の書き込みや濃度の検知をしている間に別の色の現像器の当接離間が行われてしまっている。
【0016】
現像器の当接あるいは離間時には、現像器が感光体に当たるショックそのものや、当たることによる感光体の回転に対する負荷が増減するための速度むらが生じてしまうため、濃度検知パターンの潜像が正確に書き込めなかったり、濃度検知センサの出力が正確に出力されないため、正しく濃度制御ができなくなってしまうという問題があった。
【0017】
そこで、本発明では、効率のよい、正確な濃度検知を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0018】
前記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、像担持体上に配置された帯電手段と、静電潜像形成手段と、像担持体上に並べられた複数色の現像手段と、像担持体上に濃度検知用パターンを作成する手段と、濃度検知用パターンの濃度を測定する濃度検知手段とを有し、前記複数の現像手段を同時に動作させることを可能とする制御手段を有することを特徴とする。
【0019】
また、本発明の画像形成装置は、像担持体と、像担持体上に配置された帯電手段と、静電潜像形成手段と、像担持体上に並べられた複数色の現像手段と、像担持体上に濃度検知用パターンを作成する手段と、濃度検知用パターンの濃度を測定する濃度検知手段とを有し、前記複数の現像手段を同時に動作させることを可能とする制御手段を有し、形成される濃度検知用パターンの各色間の間隔が、前記複数色の現像手段のピッチと等しいことを特徴とする。
【0020】
さらに、本発明の画像形成装置は、像担持体と、像担持体上に配置された帯電手段と、静電潜像形成手段と、像担持体上に並べられた複数色の現像手段と、像担持体上に濃度検知用パターンを作成する手段と、濃度検知用パターンの濃度を測定する濃度検知手段とを有し、前記複数の現像手段を同時に動作させることを可能とする制御手段を有し、前記濃度検知手段は複数設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、濃度検知用パターンを、複数色同時に現像する構成とすることにより、現像器の当接離間時のショックや速度変動の影響を受けず、効率のよい、正確な濃度検知を行うことができるので高画質な画像形成装置を提供することができた。
【0022】
また、濃度検知センサを複数設けることにより、より高速な画像形成装置でも、濃度検知をより正確に行うことも可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例1】
【0024】
以下に本発明の画像形成装置の一実施例を説明する。ここでは、画像形成装置として、4サイクル方式のカラーレーザープリンタについて説明する。
【0025】
図1は、本実施例の画像形成装置としての、カラーレーザープリンタの全体構成を示す図であり、図2は、濃度検知時の、露光、現像、濃度検知のタイミングを表したタイミングチャートである。
【0026】
本実施例では、ドラム形状の感光体33を用い、一次帯電器45としての帯電ローラで感光体33表面を帯電する。スキャナユニット21からの画像情報に応じて変調されたレーザービームの走査により静電潜像を感光体33上に形成し、現像器35によって現像する。各色の現像器は、イエロー現像器35Y、マゼンタ現像器35M、シアン現像器35Cおよびブラック現像器35Kのそれぞれが、図中感光体33の右方に、感光体33表面上の距離が等間隔Dとなるように下から上に向かって並列状に順次配置されている。また、各現像器は当該色の潜像を現像するときに接離用ソレノイド38によって感光体33に当接するようになっている。
【0027】
各色毎に形成された画像は、中間転写ベルト51上で逐次重ね合わせられ、転写ローラ27により転写紙5に一括転写された後、定着器29で定着され排出される。
【0028】
本実施例における濃度検知動作は以下のように行われる。
【0029】
回転する感光体33の表面を、一次帯電器45により一様に正帯電させ、濃度検知用パターンを、スキャナユニット21からのレーザービームの走査を制御して露光する。すなわち、イエロー濃度検知用、マゼンタ濃度検知用、シアン濃度検知用、ブラック濃度検知用の順に、ドラム形状の感光体33上に検知パターンを露光し静電潜像を形成していく。
【0030】
このとき、各色の濃度検知用パターンは図3に示すように形成される。
【0031】
図3は各色の濃度検知用パターン91で、中間調の濃度40(h)、80(h)およびベタの濃度FF(h)に相当するパターンが、感光体33移動方向下流に向かって順番に形成されている。また、このときの濃度検知用パターン91の感光体33移動方向の長さはdであり、各色の現像器35の配置間隔D以下の長さになっている。各色の露光順は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順であり、また各色ごとの濃度検知パターンのピッチは、現像器35の配置間隔Dと等しくなっている。
【0032】
この様子を示したのが図4である。
【0033】
図2のタイミングチャート上の「当接」の時点における、感光体33上のK、C、M、Y各色の濃度検知パターンの静電潜像91K、91C、91M、91Yと、各色の現像器35の現像ローラ37K、37C、37M、37Yとの位置関係を図4(a)に示している。
【0034】
濃度検知用パターン91はその長さdが、現像器35の配置間隔D以下となっており、かつ、各色ごとの濃度検知用パターン91K、C、M、Yのピッチは現像器35の配置間隔Dと等しくなっているため、それらは、各色の現像ローラ37K、C、M、Yの間にちょうど収まっている。
【0035】
図2のタイミングチャートにおいてこの露光のタイミングが露光K、露光C、露光M、露光Yに示すタイミングにそれぞれ相当する。
【0036】
このようにして形成された感光体33上の濃度検知用パターンの静電潜像が、感光体3の回転に伴い図4(a)に示す位置に到達したところで、全色の離間用ソレノイド38を制御し、現像器35を移動させて感光体33に当接させ、全色同時に現像を行う。
【0037】
これらの現像のタイミングが、図2のタイミングチャートにおける、現像Y、現像M、現像C、現像Kで示すタイミングにそれぞれ相当する。このようにして、感光体33上に各色のトナーが付着した濃度検知用パターンが同時に形成される。
【0038】
また現像終了後、各色の離間用ソレノイド38を制御し現像器35は直ちに感光体33から離間される。この「離間」の時点における、各色の濃度検知パターン91K、91C、91M、91Yと、各色の現像ローラ37K、37C、37M、37Yとの位置関係が図4(b)に示されている。
【0039】
さらに、Y、M、C、K各色の濃度検知パターンは、感光体33の回転とともに、濃度検知センサ70の位置を通過し、その結果、濃度検知センサ70は、図2のタイミングチャートにおける濃度検知タイミングで、YMCKそれぞれの濃度を検知することとなる。
【0040】
以上説明したように、濃度検知用パターンを複数色同時に現像する構成とすることにより、現像器の当接離間時のショックや速度変動の影響を受けず、効率のよい、正確な濃度検知を行うことができる画像形成装置を提供することができた。
【0041】
以上説明してきた中で、濃度検知用パターンとしてFF(h)、80(h)、40(h)の3種類の濃度レベルを検知する例を説明してきたが、これに限定されるものではなく濃度レベルは任意の値に設定してもかまわなく、また、濃度レベルの数も3種類と限るものではなく任意に設定することが可能であることは言うまでもない。
【実施例2】
【0042】
以下に本発明の他の実施例(実施例2)を説明する。
【0043】
図5は、本発明が適用された画像形成装置としてのカラーレーザープリンタの全体構成を示す図である。
【0044】
実施例1と異なる点は、濃度検知センサ71,72と2個設けられている。それ以外はおなじ構成となっており、通常の印字動作は実施例1と同様に行われる。
【0045】
濃度検知センサ71,72は、図中奥行き方向に並べて設置されている。
【0046】
本実施例での濃度検知動作を以下、図5乃至図7を用いて説明する。
【0047】
回転する感光体33の表面を、一次帯電器45により一様に正帯電させ、濃度検知用パターンを、スキャナユニット21からのレーザービームの走査を制御して露光する。濃度検知用パターンは図7に示すように、感光体33長手方向の、濃度検知センサ71、72の位置に相当する感光体33上にそれぞれベタの濃度FF(h)および中間調の濃度40(h)に相当する静電潜像パターンで形成される。この濃度検知パターンは、現像器35の配置間隔Dの少なくとも4倍の長さの間形成される。この露光のタイミングが、図6のタイミングチャートにおいて、露光に示すタイミングに相当する。
【0048】
この濃度検知パターンの静電潜像の先端が、感光体33の回転に伴い最下流の現像器35の当接位置に到達したところで、全色の離間用ソレノイド38を制御し、現像器35を移動させて感光体33に当接させ、全色同時に現像を行う。現像器35当接後、感光体33の回転移動量が現像器35の配置間隔Dに達する前に、各色の離間用ソレノイド38を制御し現像器35は直ちに感光体33から離間される。こうすることで、各色の混色を防ぐ。
【0049】
これらの現像のタイミングが、図2のタイミングチャートにおける、現像Y、現像M、現像C、現像Kで示すタイミングにそれぞれ相当する。このようにして、感光体33上に各色のトナーが付着した濃度検知用パターンが同時に形成される。
【0050】
形成された、Y、M、C、K各色の濃度検知パターンは、感光体33の回転とともに、濃度検知センサ71、72の位置を通過し、その結果、濃度検知センサ71、72は、図2のタイミングチャートにおける濃度検知タイミングで、YMCKそれぞれの濃度を検知することとなる。
【0051】
本実施例では、1種類の濃度検知パターンの感光体33移動方向の長さを長く取ることができるため、より高速な印字速度の画像形成装置でも安定した濃度検知が可能である。
【0052】
以上説明したように、濃度検知用パターンを同時に現像する構成とすることにより、現像器の当接離間時のショックや速度変動の影響を受けず、効率のよい、正確な濃度検知を行うことができる画像形成装置を提供することができた。また、濃度検知センサを複数設けることにより、より高速な画像形成装置でも、濃度検知をより正確に行うことが可能となった。
【0053】
以上説明した中で、濃度検知センサを2個有し、それぞれに異なった濃度検知パターンの濃度レベルを検知させる場合を例に説明してきたが、3個以上の濃度検知センサを用い、それぞれに異なった濃度検知パターンの濃度レベルを検知させる構成としても本発明の主旨に何ら反するものではない。
【0054】
以上2つの実施例の中で、像担持体としてドラム形状の感光体を例に説明してきたが、ベルト状の感光体を用いても何ら問題はない。また、静電潜像形成のための露光手段としてレーザーを用いていたが、LEDアレイや液晶シャッター方式などの他の露光手段を用いてもかまわない。さらに言うならば、静電潜像を形成し現像することにより画像を形成する、電子写真方式を用いた画像形成装置であれば本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】実施例1の画像形成装置としての、カラーレーザープリンタの全体構成を示す図
【図2】実施例1における濃度検知時の、露光、現像、濃度検知のタイミングを表したタイミングチャート
【図3】実施例1における各色の濃度検知用パターンを示す図
【図4】実施例1における感光体上の濃度検知パターンと各色の現像器および濃度検知センサの位置関係を説明する図
【図5】実施例2の画像形成装置としての、カラーレーザープリンタの全体構成を示す図
【図6】実施例2における濃度検知時の、露光、現像、濃度検知出力のタイミングを表したタイミングチャート
【図7】実施例2における感光体上の濃度検知パターンと濃度検知センサの位置関係を説明する図
【図8】従来の4サイクル方式のカラーレーザープリンタの全体構成を表す図
【図9】従来の濃度検知時の、露光、現像、濃度検知のタイミングを表したタイミングチャート
【図10】従来の問題点を説明する図
【符号の説明】
【0056】
5 転写紙
21 スキャナユニット
27 転写ローラ
29 定着器
33,133 感光体
35 現像器
37 現像ローラ
38 ソレノイド
45,145 一次帯電器
51 中間転写ベルト
70,71,72 濃度検知センサ
91,92 濃度検知用パターン




 

 


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