JP2005189704A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】同一色相の濃色トナー及び淡色トナーの2種類を用いた画像形成装置において、トナー像の濃度の検知能力を高め、適切な画像制御を実施することができる画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】複数の現像手段4は、一つの現像手段4C、4Mに収容されたトナーとは同一色相で濃度の異なるトナーが収容された現像手段4c、4mを含み、濃度検知手段13は、トナー像への照射光に対する正反射光量を検知する正反射光検知手段13bと、乱反射光量を検知する乱反射光検知手段13aと、を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】複数の現像手段4は、一つの現像手段4C、4Mに収容されたトナーとは同一色相で濃度の異なるトナーが収容された現像手段4c、4mを含み、濃度検知手段13は、トナー像への照射光に対する正反射光量を検知する正反射光検知手段13bと、乱反射光量を検知する乱反射光検知手段13aと、を備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数の現像装置を具備し、多色画像を形成する、例えば複写機あるいはプリンタ等とされる電子写真方式、又は静電記録方式の画像形成装置に関する。
近年、画像形成装置の最近の進歩とともに、ニーズのレベルも高くなり、4色画像形成装置に対して現像剤の色数を増やす電子写真方式の画像形成装置が提案され、一部実現されている。具体的には、従来の一般的なシアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックBkの4色に加え、淡いシアンc、淡いマゼンタm等を加えるものが提案されている。先ず、上記4色画像形成を実施する従来の画像形成装置について、図11を用いて説明する。
図11に、従来のカラー画像形成装置の概略構成図を示す。本例のカラー画像形成装置は、上部に、外部情報から画像データを読み取り、電気信号に変換するデジタルカラー画像リーダ部100、下部に、リーダ部100から送信された画像データ信号に基づいて、画像形成工程を実施する画像形成手段を備えた画像形成部(デジタルカラー画像プリンタ部)200を有する。
デジタルカラー画像リーダ部100において、外部情報としての原稿30を原稿台ガラス31上に載せ、露光ランプ32により露光走査した原稿30からの反射光像を、レンズ33によりフルカラーセンサ34に集光し、カラー色分解画像信号を得る。
カラー色分解画像信号は、不図示の増幅回路を経て、不図示のビデオ処理ユニットにて処理が施され、デジタルカラー画像プリンタ部200に送出される。
デジタルカラー画像プリンタ部200においては、像担持体である感光ドラム1を矢印方向R1に回転自在に担持している。この感光ドラム1の周りには、画像形成手段として、前露光ランプ11、帯電手段としてのコロナ帯電器2、潜像形成手段であるレーザビーム露光光学系3、それぞれ違う色のトナーを含む現像剤が収容された4個の現像手段である現像器4(4Y、4M、4C、4Bk)、濃度検知手段である濃度検知センサ13、トナー像を記録材に転写するための転写手段5、クリーニング器6が配置される。
レーザビーム露光光学系3には、デジタルカラー画像リーダ部100からのカラー色分解画像信号が入力され、カラー色分解画像信号を不図示のレーザ出力部にて光信号に変換した後、レーザ光をポリゴンミラー3aで反射し、レンズ3b及びミラー3cを通って、感光ドラム1の面を線状に走査(ラスタスキャン)する光像Eに変換する。
デジタルカラー画像プリンタ部200にての画像形成時には、画像形成工程が実施され、まず、感光ドラム1を矢印方向R1に回転させ、前露光ランプ11で表面を除電した後、帯電工程にて、帯電手段としてのコロナ帯電器2により一様に帯電し、この帯電面に各分解色ごとに潜像工程として光像Eを照射して静電潜像を形成する。
次に、各分解色ごとに所定の現像器4を動作させて、感光ドラム1上の静電潜像を現像して顕像化し、感光ドラム1上に樹脂を基体とした現像剤としてのトナーによる可視画像(トナー像)を形成する。
ここで、現像器4(4Y、4M、4C、4Bk)は、それぞれ、偏心カム24Y、24M、24C、24Bkの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム1に接近するようにしている。
更に、感光ドラム1上の現像剤像としてのトナー像を、記録材カセット7より搬送系8及び転写手段5を介して感光ドラム1と対向した転写位置51に供給された転写媒体としてのシート状の転写材である記録材に転写する。
このように、記録材担持シート5fに吸着させられ、転写手段5を構成する記録材担持体である記録材担持ドラム5aの回転によって搬送される記録材には所望数の色画像が転写され、最終的に記録材上に4色を重ねたトナー像であるフルカラー画像が形成される。
4色モードの場合、このようにして記録材へ4色のトナー像の転写を終了すると、熱ローラ定着器9を介して記録材上にトナー像を定着させてトレイ10に排紙する。
又、転写後の感光ドラム1は、表面の残留トナーをクリーニング器6で清掃した後、再度画像形成工程に供する。
上記の一連の画像形成動作において現像器4は、以下のように動作している。感光ドラム1が回転して静電潜像が現像位置に達するときに、現像バイアス電源からAC、DCが重畳された現像バイアスが、現像器4の開口部に露出して備えられ、感光ドラム1に対向した現像剤担持体である現像スリーブ41に印加され、不図示の現像スリーブ駆動装置により現像スリーブ41が回転して現像器4内部からトナーが感光ドラム1に搬送される。その時、現像器4は偏心カム24により感光ドラム1の方へと加圧され、静電潜像をトナーで顕像化する。
ところで、上記に記載したように、このような4色画像形成装置に対してトナーの色数を増やす電子写真方式の画像形成装置が提案され、一部実現されている。現像剤の色数を増やした画像形成装置には、さまざまなタイプがあるが、その一例として、従来の一般的なシアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックBkの4色に加え、淡いシアンc、淡いマゼンタmの2色を加え、合計6色のトナーを使用する画像形成装置が挙げられる(例えば特許文献1参照。)。
6種類の色のトナーを含む現像剤を用いた画像形成装置を考えると、例えば、図8に示すような1個の感光ドラム1を用いて画像形成するタイプの画像形成装置が考えられている。
図8に示す画像形成装置においても、図11に示した4色の画像形成装置と同様の画像形成工程が実施されるが、ここでは、1個の像担持体である感光ドラム1に対して、6個の現像器4(4Y、4M、4C、4Bk、4m、4c)を搭載したロータリ42を対応させており、ロータリ42を回転させることによって、搭載した現像器4(4Y、4M、4C、4Bk、4m、4c)のうちの任意の1個の現像器4を、選択的に、感光ドラム1との対向部である現像部40へ位置させて順次現像を行う。
又、この画像形成装置は、転写工程にて中間転写方式を採用し、トナー像を記録材に転写するための転写手段5は、感光ドラム1に対向した位置に転写媒体として中間転写体12を有し、各色毎に形成されたトナー像を感光ドラム1と中間転写体12との対向位置である一次転写位置51にて中間転写体12に順に一次転写して、多重転写を行い、6色すべて転写し終わった段階で、不図示のバイアス印加手段により二次転写バイアスが印加される二次転写位置52にて記録材に二次転写する構成をとっている。
このように、現像器4をロータリ42に搭載させて且つ中間転写方式を採用することで、スペースを最小限にしながら6色画像を出力することが可能になっている。
ここで、感光ドラム1に対向して、濃度検知手段である濃度センサ13が備えられている。画像形成時以外に、例えば感光ドラム1上に濃度検知用トナー像つまりパッチを形成し、この濃度センサ13によってパッチの画像濃度を検知し、その検知結果に基づいて、形成画像の濃度制御が行われる。
濃度センサ13は、図2(a)に示すように発光素子として近赤外光のLED13cと、受光素子としてフォトダイオード13dと、を用いて、感光ドラム1上の顕像化されたトナー像への照射光に対する乱反射光量を検知する乱反射光検知手段としての乱反射光センサ13aとして、構成されている。そして、検知した乱反射光量から換算されたパッチのトナー濃度から、現像器4へのトナー補給量を変えて現像器4に収容されている現像剤のトナー濃度、例えば、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を用いた場合の非磁性トナーの量を制御したり、コロナ帯電器2による帯電バイアス、レーザビーム露光光学系3による露光光量、現像スリーブ41に印加する現像バイアス等の画像形成条件を制御する画像制御を行う。
しかしながら、上述した濃色及び淡色トナーを用いる場合、通常淡色トナー4m、4cと、それと同一色相を有する濃色トナー4M、4Cは、顔料部数差をつけて作成される。そして、それぞれに対応する、リーダ部100にて読み取られる画像信号を形成画像の出力濃度に変換するLUTがそれぞれ別々に設定され、求められる画像濃度によって、どちらのトナーをどれだけ使用するかが制御される。例えば、低濃度では、淡色トナー4m、4cのみが使用され、高濃度では、濃色トナー4M、4Cのみが使用され、その中間濃度では、両者のトナーが適当な量で使用されるような構成とされる。
そのため、従来技術の乱反射光量を検知する乱反射光センサ13aである濃度検知センサ13では、図3に示すように、トナー濃度の高濃度域での濃度変化時、検知出力が飽和してしまい、濃度検知するのが困難であった。図3では、淡色トナー作成時の顔料部数を濃色トナーに対して1/2、1/5とした場合を示したが、淡いトナーであればあるほどセンサ感度が弱く、検知能力が低いことがわかる。従って、濃色、淡色トナーを用いた構成においては安定した濃度検知制御はできなかった。
特開2000−231279号公報
本発明の目的は、同一色相の濃色トナー及び淡色トナーの2種類を用いた画像形成装置において、トナー像の濃度の検知能力を高め、適切な画像制御を実施することができる画像形成装置を提供することにある。
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤にて現像して、前記像担持体上にトナー像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記トナー像の画像濃度を検知する濃度検知手段と、を有し、前記濃度検知手段による前記トナー像の画像濃度検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、
前記複数の現像手段は、一つの現像手段に収容されたトナーとは同一色相で濃度の異なるトナーが収容された現像手段を含み、
前記濃度検知手段は、前記トナー像への照射光に対する正反射光量を検知する正反射光検知手段と、乱反射光量を検知する乱反射光検知手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置を提供する。
前記複数の現像手段は、一つの現像手段に収容されたトナーとは同一色相で濃度の異なるトナーが収容された現像手段を含み、
前記濃度検知手段は、前記トナー像への照射光に対する正反射光量を検知する正反射光検知手段と、乱反射光量を検知する乱反射光検知手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置を提供する。
本発明の一実施態様によると、少なくとも2個の現像手段に収容される現像剤中のトナーは、その中に含まれる顔料の分光特性が等しくその量が異なるものであり、例えば、同一色相で濃度の薄い淡色トナーは記録材上でのトナー量が0.5mg/cm2につき定着後の光学濃度が1.0未満であり、濃度の濃い濃色トナーは記録材上でのトナー量が0.5mg/cm2につき定着後の光学濃度が1.0以上である。
本発明の他の実施態様によると、前記トナー像が前記濃色トナーを使用して作成されたものか、前記淡色トナーを使用して作成されたものか、に応じて、前記濃度検知手段の検出方法を切り替える。
本発明の他の実施態様によると、前記濃色トナーを使用して作成された前記トナー像の画像濃度は、前記乱反射光検知手段にて検知し、前記淡色トナーを使用して作成された前記トナー像の画像濃度は、前記正反射光検知手段にて検知する。
本発明によれば、乱反射光検知手段で濃色トナー濃度を検知し、正反射光検知手段において淡色トナー濃度を検知することができ、トナー像の画像濃度を正確に検知し、好適な画像制御を実施することができる。
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
実施例1
本実施例の画像形成装置の全体構成は、従来例にて説明した図8に示すものと同様であり、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBkの4色の現像剤のうちマゼンタ、シアンについて同一色相を有する濃度の異なるトナーを含む濃色現像剤(濃色トナー)4M、4Cと淡色現像剤(淡色トナー)4m、4cとの、顔料部数差によって分けられた2種類の現像手段を有する画像形成装置であり、その画像形成部(プリンタ部)200を構成する主要部分を図1に示す。
本実施例の画像形成装置の全体構成は、従来例にて説明した図8に示すものと同様であり、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBkの4色の現像剤のうちマゼンタ、シアンについて同一色相を有する濃度の異なるトナーを含む濃色現像剤(濃色トナー)4M、4Cと淡色現像剤(淡色トナー)4m、4cとの、顔料部数差によって分けられた2種類の現像手段を有する画像形成装置であり、その画像形成部(プリンタ部)200を構成する主要部分を図1に示す。
本実施例の画像形成装置も、従来例と同様、図8に示すような上部のリーダ部100により外部情報としての原稿を読み取り、送信されてくる画像信号によって、感光ドラム1に潜像を形成する画像形成装置であり、現像器4をロータリ42に搭載し、転写手段5として中間転写体12を有する中間転写方式を採用した構成の画像形成装置である。
即ち、図1に示すように、像担持体である感光ドラム1を矢印方向R1に回転自在に担持している。この感光ドラム1の周りには、画像形成手段である、コロナ帯電器2、レーザ露光光学系3(図8参照)、矢印方向R2に回転自在に担持された現像ロータリ42が配設され、更に、転写手段5を構成する一次転写ローラ5b及びクリーニング装置6を備えている。又、現像ロータリ42内には6色分の現像器4(4Y、4M、4C、4Bk、4m、4c)が内包されている。
即ち、現像手段としては、本実施例では、トナーを含む現像剤を収容した通常の現像器4Y(イエロー)、4M(マゼンタ)、4C(シアン)、4Bk(ブラック)の4色の現像手段に、更に、前記現像器4M、4Cに収容されたトナーとは同一色相で濃度の異なる濃度の薄いトナーを含む現像剤を収容した現像手段である現像器4m、4cを加え、計6色の現像器4を有する。
つまり、本実施例の画像形成装置は、前述したようにマゼンタ、シアンに関しては、同一色相で濃度の異なる濃いトナー(以下「濃色トナー」という。)と、薄いトナー(以下「淡色トナー」という。)をそれぞれ収容した濃色現像手段4Y(イエロー)、4M(マゼンタ)、4C(シアン)、4Bk(ブラック)と、淡色現像手段4m、4cとの2種類を具備している。
尚、同一色相で濃度の異なるトナーとは、通常、樹脂と発色成分(顔料)とを基体とするトナーの中に含まれる発色成分(顔料)の分光特性が等しく、その量が異なるトナーをいう。淡色トナーとは、同一色相で濃度の異なるトナーの組み合わせの中、濃度が相対的に低い方のものをいう。
又、同一色相とは、上述のように、発色成分(顔料)の分光特性が同一であるものを言うが、厳密に同一でなくても、一般的にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックなどのように、通常の色概念上同一色と呼べる範囲とする。
本発明にて、同一色相で濃度の薄いトナー(淡色トナー)は記録材上でのトナー量が0.5mg/cm2につき、定着後の光学濃度が1.0未満であり、濃いトナー(濃色トナー)は記録材上でのトナー量が0.5mg/cm2につき、定着後の光学濃度が1.0以上である。
本実施例では、濃色トナーは、トナーの記録材上での載り量が0.5mg/cm2の際に定着後光学濃度が1.6となるように顔料の量を調整している。また、淡色トナーは載り量0.5mg/cm2で定着後の光学濃度が0.8となるように設計されている。この濃淡2種類のトナーを適宜混合させて、シアン、マゼンタの階調を再現している。具体的には、本実施例においては、淡色トナーは、濃色トナーの顔料部数を1/5にして作成した。
そして、従来例にて説明した画像形成工程が実施される。即ち、帯電工程にて、帯電手段である帯電器2によって感光ドラム1表面が一様に帯電された後に、潜像形成工程にて、露光手段であるレーザ露光光学系3(図8参照)においてリーダ部100からの画像信号は、レーザ出力部にて光信号に変換され、光信号に変換されたレーザ光Eが感光ドラム1表面上に投影される。
尚、図1に示される画像形成部(プリンタ部)200の画像形成時には、従来例に説明した画像形成工程が実施され、感光ドラム1を矢印R1方向に回転させ、感光ドラム1を帯電手段である帯電器2により一様に帯電させて、それぞれ分解色毎に光像Eを照射し、感光ドラム1上に潜像を形成する。
次に、現像工程にて、回転体である現像ロータリ42を矢印R2方向に回転させ、所定の現像器4Yを感光ドラム1上の現像部40に移動させた後に現像器4Yを作動させて、感光ドラム1上の静電潜像を反転現像し、感光ドラム1上に樹脂と顔料を基体とした現像剤(トナー)を移動させ、現像剤像(トナー像)を形成する。このとき、現像器4Yには現像バイアスが印加される。
その後、感光ドラム1上に形成されたトナー像は、転写工程にて、一次転写位置51にて転写手段を構成する一次転写ローラ5bによって、転写媒体としてのベルト状の中間転写体12上にトナー像が重ねて形成されるように順次一次転写される。このとき、一次転写ローラ5bに不図示の印加手段により一次転写バイアスが印加される。
現像ロータリ42を回転させて、順次各色の現像器4を感光ドラム1に対向させて、現像工程を実施してトナー像を形成し、それを順次中間転写体12に一次転写していく。その結果、中間転写体12表面にそれぞれのトナー像が順次重ねられてフルカラートナー像が形成される。
その後、中間転写体12表面のフルカラートナー像は、二次転写位置52にて記録材としての転写用紙に一括して二次転写される。このとき、二次転写ローラ5cに二次転写バイアスが印加される。その後記録材は、定着工程にて熱ローラ定着器9にてトナー像を定着され、排紙される。
本実施例では、感光ドラム1に対向して、濃度検知手段である濃度センサ13が備えられている。画像形成時以外に、例えば感光ドラム1上に濃度検知用トナー像つまりパッチを形成し、この濃度センサ13によってパッチの画像濃度を検知し、その検知結果に基づいて、形成画像の濃度制御が行われる。そして、濃色トナーと淡色トナーの2種類を有するマゼンタ色M、シアン色Cに関しては、それぞれに対応する、リーダ部100にて読み取られる画像信号を形成画像の出力濃度に変換するLUTがそれぞれ別々に設定され、求められる画像濃度によって、どちらのトナーをどれだけ使用するかが制御される。例えば、低濃度では、淡色トナー4m、4cのみが使用され、高濃度では、濃色トナー4M、4Cのみが使用され、その中間濃度では、両者のトナーが適当な量で使用されるような構成とされる。
ここで、従来の画像形成装置では、感光ドラム1上のトナー像を検知する濃度検知手段(濃度センサ)13として、図2(a)に示す構成の乱反射光センサ13aのみを使用していたが、淡色トナー像に対する検知能力が弱いといった問題があった。
そこで、本実施例では、濃度センサ13は、図2(a)に示す乱反射光検知手段である乱反射光センサ13aの他に、図2(b)に示す正反射光検知手段である正反射光センサ13bをも構成要素として、感光ドラム1に対向して配置された2つのセンサ、正反射光センサ13bと、乱反射光センサ13aと、で検知を行う。
反射光センサ13bは、図2(b)に示すように、LED13eからの照射光でトナー像を照射し、その正反射光をフォトダイオード13fで受光する。また、乱反射光センサ13aは、図2(a)に示すように、LED13cからの照射光でトナー像を照射し、その乱反射光をフォトダイオード13dで受光する。
図3及び図4に、濃淡トナーを用いた感光ドラム1上の現像トナー量(M/S)に対する各センサ13a、13bの検知出力の特性の関係を示す。ここでは、縦軸をセンサ13a、13bによる検知出力信号値(V)とし、横軸をトナー像におけるトナーの乗り量(mg/cm2)とする。
図3に示すように、乱反射光センサ13aの検知出力は、淡色トナーと濃色トナーで大きく違っている。淡色トナーを用いた場合、濃色トナーに比べ現像トナー量の増加(高濃度)領域で出力信号が濃度に対して一定化され依存性を失ってしまう。つまり、飽和してしまう。この原因は上述した通り、トナー中の顔料部数に関係がある。これは顔料が少なくなるとトナー表層面における乱反射光量が減少する為、光量が減り、検知範囲が狭くなってしまうためと考えられる。従って、顔料部数0部で作成される透明トナーにおいては、非常にセンサ感度が低いことがわかる。
一方、図4に示すように、正反射光センサ13bの検知出力においても現像トナー量(高濃度)領域では出力信号が飽和する特性を有するが、濃色トナーと淡色トナーにおける特性の違いが少なく、検知範囲も同様である。これは、正反射光量がトナー層表面上の平滑さ度合いに依存するものであり、顔料部数により大きく影響されない為と考えられる。
又、本実施例では、濃色トナーに対し、顔料部数が1/5とされたトナーを淡色トナーとして用いたが、これは、これらセンサ感度特性、色域特性、制御特性等から淡色トナー及び濃色トナーにおける顔料部数比を決定した結果である。
以上説明したように本実施例では、濃度検知センサ13として、顕像化されたトナー量(画像濃度)を検知する際、淡色トナーにおいては、正反射光センサ13bを用いて検知し、濃色トナーにおいては乱反射光センサ13aを用いて検知することにより精度良く検知することができる。
つまり、乱反射光センサ13aと、正反射光センサ13bと、を備えた濃度センサ13で得られた情報により必要トナー量を算出し、現像器4に収容された現像剤のトナー濃度や画像形成条件を制御することで耐久を通して安定した画像を提供することができる。
実施例2
本実施例は、実施例1を応用した例である。実施例1と同様の部分は省略し、特徴部分について詳しく説明する。
本実施例は、実施例1を応用した例である。実施例1と同様の部分は省略し、特徴部分について詳しく説明する。
実施例1では、図1に示すように、上述した濃度センサ13を感光ドラム1表面に対向させて配置したが、本実施例では、図5に示すように、濃度センサ13と同じ構成の濃度センサ14を、中間転写体12表面に対向させて配置し、中間転写体12に一次転写されたパッチに対して濃度検知を行う構成としたことが特徴である。尚、ここでは、濃度センサ14は、乱反射光センサ14aと正反射光センサ14bとを有し、それらは、乱反射光センサ13a、正反射光センサ13bと同じ構成である。
これにより一次転写後の画像濃度を検出することができるため、出力画像に近い画像濃度検知出力が得られる。
更に、1色目のパッチを中間転写体12に転写して濃度センサ14にて検知後、中間転写体12を1回転させて2色目のパッチを転写するために再度一次転写部51を通過した後の1色目のパッチの画像濃度を検知することで、1色目の一次転写時に発生する再転写による濃度変化を求めることが可能である。これを2色目〜6色目まで繰り返すことによって、つまり、濃度検出を、各色ごとに実施した後に、再度検知センサ部14を通過する際に実施することで各色一次転写時に発生する再転写による濃度変化をも正確に検知することができる。
このように、中間転写体12に対向させた濃度センサ14の濃度検知結果から、必要トナー量を算出し、トナー補給制御することで現像剤が二成分現像剤である時の現像剤中のトナー濃度を調整したり、帯電バイアス、露光光量、現像バイアス、等の画像形成条件を制御する画像制御によって、更に安定した画像を提供することができる。
実施例3
本実施例では、図6に示すように濃度センサ13を感光ドラム1に対向させた位置だけではなく、中間転写体12に対向した位置にも同様の構成の濃度センサ14を設けたことが特徴である。
本実施例では、図6に示すように濃度センサ13を感光ドラム1に対向させた位置だけではなく、中間転写体12に対向した位置にも同様の構成の濃度センサ14を設けたことが特徴である。
本実施例により、濃度センサ13により感光ドラム1上に現像されたトナー像の画像濃度を、濃度センサ14により一次転写されたトナー像の画像濃度を、更には、再転写後の画像濃度情報を正確に得ることができる。
従って、上述した検知情報から転写効率及び再転写効率まで算出することができ、この結果から転写電流値等の転写条件を変更することで、転写ローラ5b等の抵抗変化や環境変化によるトナー帯電量変化による転写効率変化を容易に検知でき、フィードバックすることで更に安定した画像を提供することができる。
又、濃度センサ13及び14の検出結果から、トナー補給量及び転写設定条件にフィードバックしたが、もちろん帯電電位及び露光条件等といった画像形成条件を変更しても構わない。
実施例4
本実施例では、濃度検知センサとして、実施例1〜3で用いた乱反射光センサ13a及び正反射光センサ13bの2つのセンサを一体化した一体型センサ15を用いる例である。
本実施例では、濃度検知センサとして、実施例1〜3で用いた乱反射光センサ13a及び正反射光センサ13bの2つのセンサを一体化した一体型センサ15を用いる例である。
本実施例では、図7に示すような正反射光量と乱反射光量を同時に検知することができるセンサ15を用いた。
LED15gにより照射された光は、トナー像の形成されたトナー面に照射される。トナー面に照射された光は反射し、フォトダイオード15hで受光されて正反射光量が検知され、フォトダイオード15iで受光されて乱反射光量が検知される。
このような正反射光量と乱反射光量を同時に検知することのできる一体型センサ15においても、トナー像濃度に対する正反射光量,乱反射光量の検知出力は、図3、図4に示した特性と同様となった。
従って、実施例1と同様に濃色トナーを乱反射光量にて検知し、淡色トナー濃度を正反射光量にて検知することで濃色および淡色トナー濃度を精度良く濃度検知することができ、さらに濃度検知センサが一体型センサの一つで済むことから、設置スペースが小さくて済み、従来の装置構成において濃度検知センサ15だけを交換すればよいだけで設計変更などの必要がなくコストの点でも効果的であった。
実施例5
本発明は、中間転写方式ではなく、図9に示すように、記録材担持体である転写ドラム5aに記録材を担持搬送させて、感光ドラム1から直接記録材に転写する構成のものにおいても、同様に適用できる。本実施例では、現像器4(4Y、4M、4C、4Bk、4m、4c)をロータリに搭載させずに感光ドラム1周辺に固定させて配置される。本実施例の画像形成装置の全体構成や実施される画像形成動作については、従来例にて説明した図11に示す画像形成装置と同様であるので、詳しい説明を省略する。
本発明は、中間転写方式ではなく、図9に示すように、記録材担持体である転写ドラム5aに記録材を担持搬送させて、感光ドラム1から直接記録材に転写する構成のものにおいても、同様に適用できる。本実施例では、現像器4(4Y、4M、4C、4Bk、4m、4c)をロータリに搭載させずに感光ドラム1周辺に固定させて配置される。本実施例の画像形成装置の全体構成や実施される画像形成動作については、従来例にて説明した図11に示す画像形成装置と同様であるので、詳しい説明を省略する。
本実施例における濃度制御は、感光ドラム1に対向した濃度センサ13にてトナー像の濃度検知が行われたり、記録材担持体である転写ドラム5aにパッチを転写してそのパッチにおいて濃度検知され、その濃度検知結果に基づいてなされる。本実施例でも、濃度センサ13は、図2に示したものと同様の乱反射光センサ13aと正反射光センサ13bを有する。本実施例の画像形成装置においても、正確な濃度検知が実施できた。
実施例6
本発明は、図10に示すように、各色毎に感光ドラム1及び現像手段4を備えた画像形成手段を中間転写体12に沿って並べたインライン方式の構成をとるものにおいても、適用可能である。
本発明は、図10に示すように、各色毎に感光ドラム1及び現像手段4を備えた画像形成手段を中間転写体12に沿って並べたインライン方式の構成をとるものにおいても、適用可能である。
本実施例では、感光ドラム1は、各色毎に4つ設けられ、それに作用する帯電手段2、露光装置3、現像手段4、クリーニング装置6等の画像形成手段と共にプロセスステーションP(PY、PM、PC、PBk)を構成している。そして、現像手段として、プロセスステーションPYには、イエロー現像器4Y、プロセスステーションPMには、マゼンタ色の濃色トナー現像器4Mと淡色トナー現像器4m、プロセスステーションPCには、シアン色の濃色トナー現像器4Cと淡色トナー現像器4c、プロセスステーションPBkには、ブラック現像器4Bkが配置される。各プロセスステーションPは中間転写体12の移動方向に沿って配置され、中間転写体12の移動に従って、各プロセスステーションPからそれぞれの感光ドラム1から転写され、二次転写部52にて記録材に転写され、定着手段9にて定着される。
ここでも、図2に示したものと同様の乱反射光センサ13aと正反射光センサ13bを有する濃度センサ13を、各感光ドラム1に対向させ、感光ドラム1上に形成されたトナー像の画像濃度を検知することで、又、中間転写体12に対向して設けられた濃度センサ14にて、中間転写体12上に一次転写されたトナー像の画像濃度を検知して、画像制御が実施される。
尚、ここでは、4つのプロセスステーションP(PY、PM、PC、PBk)を設け、プロセスステーションPM、PCに2つ現像器4を設けたが、それぞれの現像器4毎にプロセスステーションを構成して、6つのプロセスステーションPを、中間転写体12に並べてもよい。
又、中間転写体12の代わりに記録材担持体を設け、それぞれの感光ドラム1との対向部に記録材を搬送して、記録材に直接転写する構成をとってもよい。
このようなインライン方式の画像形成装置においても、正確な濃度検知が実現できた。
更に実施例1〜実施例6に発明した画像形成装置においては、濃色トナー顔料部数に対して1/5部混ぜたトナーを淡色トナーとして採用したが、究極の淡色トナーである無色透明トナーにおいても同様の制御ができることは言うまでもない。
又、現像剤は、二成分現像剤と限定されず、磁性トナーや非磁性トナーの一成分トナーを使用することもでき、その時は、画像制御は、主に、一次帯電量や露光条件、そして転写電流等の画像形成条件によってなされる。
以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
1 感光ドラム(像担持体)
4 現像器(現像手段)
5 転写ローラ
12 中間転写体
13、14、15 濃度センサ(濃度検知手段)
13a、14a 乱反射光センサ(乱反射光検知手段)
13b、14b 正反射光センサ(正反射光検知手段)
4 現像器(現像手段)
5 転写ローラ
12 中間転写体
13、14、15 濃度センサ(濃度検知手段)
13a、14a 乱反射光センサ(乱反射光検知手段)
13b、14b 正反射光センサ(正反射光検知手段)
Claims (14)
- 表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤にて現像して、前記像担持体上にトナー像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記トナー像の画像濃度を検知する濃度検知手段と、を有し、前記濃度検知手段による前記トナー像の画像濃度検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、
前記複数の現像手段は、一つの現像手段に収容されたトナーとは同一色相で濃度の異なるトナーが収容された現像手段を含み、
前記濃度検知手段は、前記トナー像への照射光に対する正反射光量を検知する正反射光検知手段と、乱反射光量を検知する乱反射光検知手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 少なくとも2個の現像手段に収容される現像剤中のトナーは、その中に含まれる顔料の分光特性が等しくその量が異なるものであることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
- 同一色相で濃度の薄い淡色トナーは記録材上でのトナー量が0.5mg/cm2につき定着後の光学濃度が1.0未満であり、濃度の濃い濃色トナーは記録材上でのトナー量が0.5mg/cm2につき定着後の光学濃度が1.0以上であることを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。
- 前記トナー像が前記濃色トナーを使用して作成されたものか、前記淡色トナーを使用して作成されたものか、に応じて、前記濃度検知手段の検出方法を切り替えることを特徴とする請求項1、2又は3の画像形成装置。
- 前記濃色トナーを使用して作成された前記トナー像の画像濃度は、前記乱反射光検知手段にて検知し、前記淡色トナーを使用して作成された前記トナー像の画像濃度は、前記正反射光検知手段にて検知することを特徴とする請求項4の画像形成装置。
- 前記濃度検知手段は、前記像但持体表面に形成された前記トナー像の画像濃度を検出することを特徴とする請求1〜5のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記転写手段は、前記像担持体上に形成された前記トナー像が一次転写される中間転写体を有し、該中間転写体に転写された前記トナー像が記録材上に一括して二次転写される中間転写方式を実行し、前記濃度検知手段は、前記中間転写体表面上に形成された前記トナー像の画像濃度を検出することを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記転写手段は、前記像担持体上に形成された前記トナー像が一次転写される中間転写体を有し、該中間転写体に転写された前記トナー像は、記録材上に一括して二次転写される中間転写方式を実行し、前記濃度検出手段は、前記像担持体及び前記中間転写体それぞれの表面に形成された前記トナー像の画像濃度を検出することを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成条件は、前記像担持体に静電潜像を形成するために前記像担持体表面を一様に帯電する帯電バイアス電位か、又は、前記静電潜像を現像するために前記現像手段に印加する現像バイアス電位か、又は、前記像担持体から前記中間転写体に前記トナー像を転写するために印加された転写バイアスによって前記像担持体と前記中間転写体との間に生じる電流値、を制御することを特徴とする請求項7又は8の画像形成装置。
- 前記転写手段は、前記像担持体上に形成された前記トナー像が転写される記録材を担持する記録材担持体を有し、前記濃度検知手段は、前記記録材担持体表面上に形成された前記トナー像の画像濃度を検出することを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記転写手段は、前記像担持体上に形成された前記トナー像が転写される記録材を担持する記録材担持体を有し、前記濃度検出手段は、前記像担持体及び前記記録材担持体それぞれの表面に形成された前記トナー像の画像濃度を検出することを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成条件は、前記像担持体に静電潜像を形成するために前記像担持体表面を一様に帯電する帯電バイアス電位か、又は、前記静電潜像を現像するために前記現像手段に印加する現像バイアス電位か、又は、前記像担持体から前記記録材に前記トナー像を転写するために印加された転写バイアスによって前記像担持体と前記記録材との間に生じる電流値、を制御することを特徴とする請求項10又は11の画像形成装置。
- 前記画像形成条件は、前記像担持体に静電潜像を形成するために前記像担持体表面を一様に帯電する帯電バイアス電位か、又は、前記静電潜像を現像するために前記現像手段に印加する現像バイアス電位、を制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記現像手段は、磁性キャリアと非磁性トナーを含む現像剤を収容し、前記濃度検知手段による画像濃度検出結果に基づいて、前記現像手段に補給する前記非磁性トナー量を制御し、前記画像形成条件として、前記現像手段に収容された現像剤におけるトナー濃度を制御することを特徴とする請求項1〜13のいずれかの項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003433837A JP2005189704A (ja) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | 画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010102058A (ja) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成方法、並びに、画像形成装置 |
JP2011174886A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Ricoh Co Ltd | 画像特性計測方法、画像特性計測装置、画像評価装置、及び画像形成装置 |
JP2013178563A (ja) * | 2013-04-30 | 2013-09-09 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成方法、並びに、画像形成装置 |
US11073782B2 (en) | 2019-09-17 | 2021-07-27 | Fujifilm Business Innovation Corp. | Image forming apparatus including a detection unit configured to detect a density of a reference toner image |
US11480906B2 (en) | 2020-04-01 | 2022-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus that controls light emission amount when detecting detection image |
-
2003
- 2003-12-26 JP JP2003433837A patent/JP2005189704A/ja active Pending
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