JP2006053385A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成となるとともに、連続した印字ジョブ中においても、精度の高い階調補正制御と現像器トナー濃度補正制御を行うことが可能となり、画像品質を一定に保つことが可能となる。
【解決手段】複数色の現像器、前記現像器の数よりも少ないパッチ画像検知センサ、前記パッチ画像検知センサにより検知された色情報を作像に反映させる画像補正手段、本画像を印字中に単一色のパッチ画像を作像する第一画像形成モード、本画像の印字終了後、単一色のパッチ画像を作像する第二画像形成モード、を備え、前記第一画像形成手段で本画像印字完了後、本画像印字中に作像された色のパッチ画像に対して、作像されていない残りの色のパッチ画像を第二画像形成手段により作像し、前記画像補正手段に反映し、全色の画像補正を一回の画像形成動作終了までに完了する画像補正制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、感光ドラムに現像されたすべての色のトナー像が転写される中間転写体を備え、シート媒体に転写する前に、感光ドラム上、あるいは中間転写体上に階調補正、あるいは濃度補正のための画像パッチを連続印字動作中に作成可能で、その濃度を読み取るパッチ検知センサを備えた複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。

近年のフルカラーの電子写真画像形成装置に対する高画質化の要望が強くなってきている。さらに、デジタルカメラの普及が一般的に促進していることもあり、高画質な写真調の画像モードを電子写真において低コストで構成できることが望まれている。

このような電子写真における高画質化を行うための従来の技術の一つとして、連続印字動作中にパッチ画像を作成し、読み取りが可能なパッチ検知による画像補正制御を備えた画像形成装置に関する技術がある（特許文献１参照）。これは、各現像器に対応した感光体上にパッチ検知センサを設け、各色のパッチ画像を感光体に現像されているときに、そのトナー濃度を読み取ることを可能としている。このため、印字動作中にパッチ画像を形成して、検知することができ、どのようなジョブでも一回の印字動作中に全色のパッチ画像を形成して、読み取ることができ、全色の画像補正を完了することができる。

例えば図７−（ａ−１）のように各色の現像器に対応する感光ドラム上にパッチ検知を行う構成（以降、現像器と感光ドラムの一対を現像ステーションと呼ぶ）である場合、パッチ検知センサが各現像ステーションの感光ドラム上に配置される。このとき、図７−（ａ−２）に示すような本画像とパッチ画像が作像され、イエロー（Ｙ）のパッチ検知センサ７０１は７０１’の位置、マゼンタ（Ｍ）のパッチ検知センサ７０２は７０２’の位置、シアン（Ｃ）のパッチ検知センサ７０３は７０３’の位置、ブラック（Ｋ）のパッチ検知センサ７０４は７０４’の位置にそれぞれ配置され、これに対応するように各色のパッチ画像を作成する。このように、一つの現像ステーションに対して、一つのパッチ検知センサがある場合には、一つの画像形成装置で４つのパッチ検知センサが必要となってしまう。しかし、このときのパッチ検知は、画像形成装置が印字動作中であるとき、図７−（ａ−２）のようにすべての色のパッチ画像を１ページの画像作像中に完了するため、もっとも望ましい状態で画像補正制御のパッチ画像データを取得できる。

ところが、上記図７−（ａ−１）の構成では、現像ステーションのドラム系が小さな構成であると、パッチ検知センサを配置するスペースがないという問題点がある。

この問題点を解決するものとして、パッチ画像検知センサを中間転写体上に設けることにより、各現像ステーションの色を配列し、感光体から中間転写体に現像画像を一次転写後のパッチ画像の検知を行う画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。これは、図７−（ｂ−１）のように、各現像ステーションに対応する数と同じ数のパッチ検知センサ（７１１〜７１４）を用意すれば、１ページの画像作像中に完了することができる。
特開２００２−０４０７２９号公報 特開２００２−１４８８８７号公報

図７−（ａ−１）や図７−（ｂ−１）のような構成であると、全色のパッチ画像を作成し、検知するためには、色数分のパッチ検知センサを用意しなければならず、コストが高くなってしまう。

これを現像ステーションの数よりも少ないパッチ検知センサによって、全現像ステーションのパッチを作像するためには、用紙に印字すべき本画像と本画像の間に全色のパッチ画像データを作成すればよい。しかしながら、本画像と本画像の間（以後、画像間と呼ぶ）は、生産性（所定時間に作成される印字画像数）とプロセス速度（トナー像を現像するため感光体や中間転写体の作像速度）によって、決定されており、限られた間隔となっている。この限られた画像間に、サンプリング時間も必要であるため、作像の長さ方向に対して、多くのパッチ画像を作像することはできない。

また、なるべく少ない数のパッチ検知センサとするためには、中間転写体上にパッチ検知センサを配置するのが望ましいため、作像中にパッチ作像を行うことはせず、作像完了後、あるいは、いったん印字動作をとめて、調整モードによって、パッチ画像のみを作像するような画像補正制御を行っている。

しかしながら、全色のパッチ画像を作像できるものの、印字動作完了時、あるいは印字動作を止めて、調整モードによって、画像補正制御を行うため、一回の印字動作中に画像濃度の変動があり、印字品質を満足できるものではなくなってしまう、また所定時間あたりの生産性を落とさなければならないなどの不具合があった。

そこで、本発明の画像形成装置では、一回の印字動作中に印字品質を一定に保つとともに、所定時間あたりの生産性を維持することが可能な安価な構成の中間転写体を備えた画像形成装置を提案する。

その構成は、複数色の現像器、前記現像器の数よりも少ないパッチ画像検知センサ、前記パッチ画像検知センサにより検知された色情報を作像に反映させる画像補正手段、本画像を印字中に単一色のパッチ画像を作像する第一画像形成モード、本画像の印字終了後、単一色のパッチ画像を作像する第二画像形成モード、を備え、前記第一画像形成手段で本画像印字完了後、本画像印字中に作像された色のパッチ画像に対して、作像されていない残りの色のパッチ画像を第二画像形成手段により作像し、前記画像補正手段に反映し、全色の画像補正を一回の画像形成動作終了までに完了する画像補正制御を行うことを特徴とする。

本発明は、階調補正制御と現像器トナー濃度補正制御を行うためのパッチ画像検知補正制御を行うことが、より少ない数のパッチ検知センサ可能となるため、安価な構成となるとともに、連続した印字ジョブ中においても、精度の高い階調補正制御と現像器トナー濃度補正制御を行うことが可能となり、画像品質を一定に保つことが可能となる。

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。

本発明が適用される第一の実施例として、図１にパッチ画像検知センサを備えた静電潜像画像を４色トナーにより現像する画像形成装置の構成断面図を示す。

図中、１００は画像形成装置本体であり、リーダー１０１で読み取られた原稿１４１の画像を１２０から１２３の給紙段から給紙される用紙に画像を形成する。

このリーダー１０１は、原稿１４１を照射するランプを含む照射ユニット１３８と、照射ユニット１３８により、照射された原稿１４１の反射光をレンズ１４０を通して、光を画像データに変換する光電変換ユニット１５０まで到達させるためのミラーユニット１３９などから、構成される。リーダー１０１の光電変換ユニット１５０読み取られた原稿画像データは、後述の図３記載のリーダー画像Ｉ／Ｆ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）３０９を経由して、画像形成装置本体１００の画像制御回路へと送られる。

１０２から１０５は、静電潜像し、トナーにより感光体上に画像を現像する各色の現像ステーションである。本実施例においては、１０２はブラック、１０３はイエロー、１０４はマゼンダ、１０５はシアンのトナーからなる４色の現像ステーションで構成されている。

各現像ステーションの構成を代表して、ブラックの現像ステーション１０２で説明する。リーダー１０１で読み取られた原稿画像を図３で後述される回路により、色分解されたブラックの画像データがレーザースキャナユニット１０９のレーザーによる光ビームでミラー１１０を反射され、感光体１１１へと照射される。このとき感光体１１１は、一次帯電器１０８により、一様に所定の電位に帯電しており、画像データに応じて光ビームが照射されることにより、静電潜像された画像が形成される。この感光体１１１上に静電潜像された画像を現像器１１２のブラックトナーで現像される。そして現像された画像は、一次転写ローラ１１３により、感光体１１１から中間転写ベルト１１５へと転写される。他の各現像ステーションにおいても、同様に各色に対応して色分解された画像データが各感光体上に現像され、一次転写ローラによって、中間転写ベルト１１５上へ転写される。このとき、リーダー１０１からの原稿画像や、不図示であるがＰＣなどからプリントアウトされるＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）画像を現像するときには、各現像ステーションで現像される画像データを中間転写ベルト上で画像位置を一致させるようなタイミングで各レーザースキャナユニットから照射されるレーザーで書き込みを行い、各色を重ね合わせた画像を形成する。

一方、リーダー１０１からの原稿画像やＰＤＬ画像以外に、より高品位の画像を得るために各現像ステーションや一次転写ローラの高圧値を調整する自動調整モードを備え、このモードのときには、所定の濃度とサイズのパッチ画像（図５で詳述）を読み取るパッチ検知センサ１１６を備えている。各自動調整モードにおいて、パッチ画像が作像されたときには、このセンサで各色の濃度を読み取り、最適なトナー濃度になるように調整される。

さて、中間転写ベルト１１５上に形成された画像が用紙上に転写される方法について述べる。例えば給紙段１２０に積載されている用紙に転写される場合には、ピックアップローラ１２４によってピックアップされ、引き抜きローラ１２５により、縦パス搬送路１１９上にある縦パスローラ１２６へと送られた用紙がレジストローラ１１８まで搬送され、そこで一時停止する。そして、中間転写ベルト１１５上の画像先端が所定の位置に達したら、レジストローラ１１８を駆動し、二次転写ローラ１１７により、転写バイアスをかけて、用紙に画像を転写する。さらに画像が転写された用紙は、搬送路１２７により、定着器１２８へと送り込まれる。定着器１２８はトナーが溶融する温度まで不図示のヒータで暖められた上部の定着ローラ１２９と下部の定着ベルト１３０により、用紙を挟み込みつつ、用紙上に転写されたトナー画像を溶融し、用紙に定着させる。そして、フラッパ１３１により、外排紙搬送路１３２、または両面／反転搬送路１３３に送り込まれる。どちらに送出するかは、図２で説明される操作部２００やＰＤＬ画像のプリントドライバ上での搬送モードの設定（片面／両面、ソート／ノンソートなど）や両面／反転搬送路１３３に送ることができない用紙の設定に応じた搬送モードで決定される。外排紙搬送路１３２に送出される場合には、外排紙ローラ１３７へ送り込まれ、画像形成装置本体１００の機外へと排紙される。両面／反転搬送路１３３に送出された場合には、両面反転パス１３５へと用紙が送り込まれ、両面／反転切替フラッパ１３４により、用紙を反転させて機外へ排出する反転排紙モードの場合には、再び両面／反転搬送路１３３へと戻され、外排紙ローラ１３７へと送出される。また両面モードの場合には、両面／反転切替フラッパ１３４は両面／反転パス１３５にある用紙を両面搬送路１３６へと送出されるように切り替えられる。両面搬送路１３６の用紙は、再び裏面に画像を転写するために、縦パス搬送路１１９へと送り込まれるように図３のプリント制御部３１１で制御される。

図２は、図１の画像形成装置１００と図３で後述する回路構成に含まれる画像形成システムの操作部パネル２００である。２０１は、画像形成システムのモード設定や状態表示などを行うタッチパネル式にＬＣＤ表示部である。２０２は、１０キーであり、０から９までの数字の入力と設定をデフォルト値に戻すためのクリアキーがある。２０９は、ユーザーモードキーであり、画像形成装置１００の各機能のデフォルト値やユーザーが任意に行いたい調整項目を実行する調整モードを含み、さらにＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）など各種ネットワークのアドレス設定などを行う。２０３は、スタートキーであり、コピー機能やスキャン機能などを実行するときに押下する。２０４は、ストップキーであり、コピー機能やプリント機能、スキャン機能などのジョブを中止したいときに押下するキーである。２０５は、ソフト電源キーであり、画像形成システムのモーターなどの各負荷を落としたいが、ＣＰＵやネットワークなどは起動しておきたいときに使用するキーである。２０６は、節電モードキーであり、定着器１２８の温調制御をユーザーモードで設定されたレベルで温調制御するためにユーザーが押下するためのキーである。２０７は、リセットキーであり、ＬＣＤ表示部２０１や１０キー２０２などで設定された機能をデフォルト値にリセットするためのキーである。２０８は、ガイドキーであり、ＬＣＤ表示部２０１において設定される各コピー機能やプリント機能、スキャン機能、ユーザーモードキー２０９で表示され、設定／実行される各ユーザーモードの説明を表示するためのキーである。

この操作部パネル２００により、画像形成装置１００をユーザーが使用することが可能となる。

図３は、画像形成装置１００の回路構成を示した回路ブロック図である。図中３００は操作部であり、図２の２００を制御するための回路である。これは、画像形成装置１００を制御するためのプログラムが書き込まれたＲＯＭやプログラムが展開されるＲＡＭ、またそのプログラムを実行するＣＰＵなどを含む回路であるジョブ制御部３０１に接続され、操作部２００で指示される内容を３００の回路からジョブ制御部３０１へと通知される。ジョブ制御部３０１のプログラムにより、通知された操作モードに応じてコピージョブやスキャンジョブなどが生成される。また、ジョブ制御部３０１は、原稿画像を読み取るリーダー１０１を制御する不図示のＣＰＵ回路との通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）であるリーダー制御通信Ｉ／Ｆ３０６、不図示のパソコンなどから送られてくるＰＤＬ画像データをビットマップ画像に展開する不図示のＰＤＬ画像制御部のＣＰＵ回路との通信Ｉ／ＦであるＰＤＬ制御通信Ｉ／Ｆ、ＰＤＬ画像やリーダー画像を図１で説明した画像形成装置１００の各現像ステーションに送出するための画像データを生成するまでの画像データを制御する画像制御部３０２、各負荷を駆動制御して画像を形成するプリント制御部３１１、などと接続される。すなわち、画像形成装置１００の全体の制御を司っている。

画像制御部３０２は、ジョブ制御部３０１で生成されたジョブに従った各画像関連回路の設定を行う回路である。本実施例においては、この画像制御部３０２に、ＰＤＬ画像Ｉ／Ｆ３０８から送られるＰＤＬ画像データとリーダー画像Ｉ／Ｆ３０９から送られるリーダー画像を揮発性のメモリからなる画像メモリ３０３にどちらの画像データを有効にするかを決める画像セレクタ３１０を設定し、また、画像メモリ３０３に対して、画像セレクタ３１０からの画像データをどの領域に記憶するかを設定する。さらにＨＤＤに代表されるような不揮発性のメモリで構成される画像蓄積部３０５の設定や画像メモリ３０３からのビットマップ画像データを圧縮して画像蓄積部３０５へ送り込む設定や画像蓄積部３０５からの圧縮画像データを伸長して再び画像メモリ３０３へと戻す画像圧縮伸長部３０４の設定も行う。また、実際に画像データを現像し、印字するために画像メモリ３０３からカラー画像データを読み出し、画像処理部３１２で所望の画像処理を行った後、ブラック、マゼンダ、シアン、イエローの４色に色分解する色分解部３１３の設定も行う。

プリント制御部３１１では、ジョブ制御部３０１から指示された内容で設定される画像制御部３０２の各設定にしたがって、最終的に色分解部３１３によって送出されてくる各色の画像データを受け取り、各色のレーザー３２２〜３２７へと送出するようにプリント画像制御部３１５に指示を出す。また、プリント画像制御部３１５では、プリント制御部３１１からの指示にしたがって、各色の画像データを対応する各色現像ステーションの感光体の感度特性が反映されているＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）３１６〜３１９の設定を行う。このＬＵＴ３１６〜３１９は、感光体上の感度特性が変化や、レーザー露光量、一次帯電器からの帯電量などが変化することによって、前出のパッチ画像の濃度が所望の濃度にならない場合に、入力される画像データに対して画像濃度を変化させ、所望の濃度が出るように変換する働きを兼ね備えている。この各色のＬＵＴ３１６〜３１９を経由した画像データが、対応する各色のレーザー３２２〜３２５に出力され、各現像ステーション１０２〜１０５のレーザーを含むレーザースキャナユニットにより、各色の感光体上に潜像形成される。

さらにプリント制御部３１１は、用紙搬送制御部３１４に対してプリント画像制御部３１５と同期させて、各給紙段１２０〜１２３から給紙した用紙に対して、中間転写ベルト１１５上に結像された全色のトナー画像を転写し、印字を行い、定着器１２８を通して、用紙上に画像を作像するように制御を行う。

図４は、図１の画像形成装置本体１００の現像ステーション（１０２〜１０５）と中間転写ベルト１１５、パッチ検知センサ１１６を斜視した詳細図である。４０１はイエロー、４０２はマゼンタ、４０３はシアン、４０４はブラックの各現像ステーションである。この各色現像ステーションにふくまれる感光体と現像器によって、感光体上に静電潜像された画像を現像器内の現像材であるトナーで現像化される。そして、１次転写ローラにより、中間転写ベルト４０５上に転写され、各現像ステーション（４０１〜４０４）を経ることに各色が重ね合わせられ、最終色のブラックの現像ステーション４０４に対応する１次転写ローラを通過した後の中間転写ベルト４０５上にフルカラーの現像画像が、生成される。この現像ステーション（４０１〜４０４）と中間転写ベルト４０５によって、生成される画像は、図１の二次転写ローラ１１７により、用紙上へ転写され、定着器１２８により、用紙に定着される。

一方、用紙に転写される画像（以下本画像）と本画像と本画像の間に作成され、画像データの階調補正制御や現像器の濃度補正制御のために、作成されるパッチ画像は、用紙に転写されることはない。その本画像とパッチ画像の中間転写体４０５上に作像される様子を図示したものが図５である。

図５は、図４のパッチ検知センサ４０６に中るものが５０１として示してある。このパッチ検知センサ５０１で、パッチ画像を読み取ることができるように、図５のフルカラーの本画像であるページ１〜５（５０２〜５０６）の間に作成された各現像ステーション（４０１〜４０４）の各色のパッチ画像（５０６〜５１０）は、フルカラーの本画像（５０２〜５０６）の直後に作成する。また、パッチ検知センサ５０１でこのパッチ画像（５０５〜５０８）を読み取ることができるようなＸ方向の位置に作像する。また、本画像が連続した印刷中の画像間は限られている上に、パッチ検知センサ５０１でサンプリングし、そのパッチ画像の読み取りデータを平均化するための時間が必要である。このため、パッチ検知センサ５０１が本画像と確実に区別が可能で、中間転写ベルト４０５の下地と完全に区別ができるようなＹ方向の位置に作像する。

これにより、パッチ検知センサ５０１で各色のパッチ画像のサンプリングを行うことができる。しかし、パッチ検知センサ５０１は、Ｘ方向に対して一つしかないため、全色を読み取るためには、各現像ステーションに対応した色は、１ページのフルカラー画像の作像に対し、１色のみである。これを全ての色に対応したパッチ画像を５０６、５０７、５０８のように本画像のページ２（５０２）、ページ３（５０３）、ページ４（５０４）の後に作成する。４ページの本画像を作成して、初めて全色のパッチ画像を検知し、サンプリングすることができるようになるのである。

印刷するジョブのページ数が４の倍数である場合には、すべてのページが印刷終了したときに、各現像ステーションの全色のパッチ画像を読み取った後であるため、階調補正制御のデータ反映先である各色のＬＵＴ（３１８〜３２１）に対して、全色のパッチ画像の読み取りデータがそろう。ところが、図５の例のように、５ページの印刷ジョブである場合には、パッチ画像作像順序で最初の色（イエロー）のパッチ画像が作像されたところで、本画像の画像データの生成が終了してしまう。つまり、イエローのみは、パッチ画像を作成し、パッチ検知センサ５０１で読み取りデータを取得し、次の印刷ジョブ開始時に反映できるものの、マゼンタ、シアン、ブラックのパッチ画像の読み取りデータは取得できなくなってしまう。そこで、本画像である５ページ（５０２〜５０６）印字終了後に、５１２〜５１４の残り色のパッチ画像を作像し、パッチ検知センサ５０１で順に読み取ることにより、１ジョブが終了するときに、すべての色のパッチ画像を終了させ、階調補正制御や各現像ステーション（４０１〜４０４）の現像器内の濃度補正制御に反映する。

この図５のようなフルカラー画像を印刷することが可能な画像家衛星装置において、パッチ検知センサが一つで、本画像を印刷しつつ、パッチ画像を作像、読み取りを行い、どのようなページ数のジョブにおいても、１ジョブ内で全色のパッチ画像を検知することが可能となるような制御方法について、フローチャートで示したものが図６である。

Ｓ６００において、画像形成装置本体１００のリーダー１０１から読み込まれる原稿画像や、ＰＣなどからプリントアウトされるＰＤＬ画像を印刷するプリントジョブがジョブ制御部３０１によって生成され、プリント制御部３１１へと通知され、プリントがスタートする。次にＳ６０１において、ジョブ制御部３０１でパッチ作像する画像色を最初の色であるイエローに初期化する。Ｓ６０２において、画像蓄積部３０５から画像メモリ３０３へ伸張された画像データを本画像として、印字形成する設定をジョブ制御部３０１は、画像制御部３０３に対して行う。さらに、画像制御部３０３においては、実際に画像メモリ３０３から画像処理部３１２、色分解部３１３へのカラー画像の読み出しを行えるように、設定を行う。ジョブ制御部３０１は、画像データの読み出しが行える状態になったら、プリント制御部３１１へと画像が準備できたことを通知し、プリント制御部３１１では、実際に画像データを印字できるように、各現像ステーション（１０２〜１０５）で印字することができるように、プリント画像制御部３１５に対して指示する。プリント画像制御部３１５は各色ＬＵＴ（３１８〜３２１）、各色レーザー（３２４〜３２７）に対し設定を行う。

さらに、Ｓ６０３において、画像制御部３１１は、Ｓ６０１においてジョブ制御部３０１で初期化されたイエローのパッチ画像を本画像の後に、印字できるようなパッチ画像データの生成を画像処理部３１２に対して、階調補正制御用のパッチパターンで設定を行う。またプリント画像制御部３１５は、画像処理部３１２に設定された本画像の後に作成されるイエローのパッチ画像データを検知するためのパッチ検知センサ（３２８）の設定を行う。

そして、Ｓ６０４において、用紙搬送制御部３１４において給紙段１２０などから給紙搬送される用紙があることが確定したら、印字動作を開始し、本画像を各現像ステーション（１０２〜１０５）ごとに形成するとともに、イエローの現像ステーションではパッチ画像を形成する。Ｓ６０５において、パッチ検知センサ（１１６・３２８）によって画像データを読み取り、そのデータをプリント画像制御部３１５で一時的に記憶する。次にＳ６０６において、プリント画像制御部３１５は、プリント制御部３１４へ、プリント制御部３１４はジョブ制御部３０１へ本画像形成、およびパッチ画像形成と読み取りが終了したことを通知し、ジョブ制御部３０１において、パッチ画像形成色を更新し、次のパッチ画像作成を行う色であるマゼンタと設定する。

Ｓ６０７では、パッチ画像が各現像ステーションの色数分終わったが否かをプリント画像制御部で判断し、すべて終了している場合には、Ｓ６０８へ進む。まだ、イエローのみのパッチ画像だけであるので、Ｓ６１０へと進み、このプリントジョブで印字すべき画像データが残っているか否かをジョブ制御部３０１で判断するため、画像制御部３０２へ問い合わせる。印字すべき画像データが残っている場合には、Ｓ６０２へと戻り、再度画像形成を行うために画像蓄積部３０５にある次の画像データを画像メモリへ読み出すようにジョブ制御部３０１は、Ｓ６０６で更新されたパッチ画像色をとともに、画像制御部３０２へ通知する。

そして、本画像とともに順次色順に従ったパッチ画像が形成され、Ｓ６０７において、全色のパッチ画像が形成され、パッチ検知センサ（１１６・３２８）による検知が終了し、プリント画像制御部３１５における一時的に記憶されたパッチ読み取りデータがそろったところで、各色に対応するＬＵＴ（３１８〜３２１）に読み取りデータを反映する。作像されたパッチ画像が階調補正制御に対するものであるため、画像データを補正するＬＵＴ（３１８〜３２１）に設定されるテーブル値を更新し、現像ステーション（１０２〜１０５）で現像される画像データが常に一定のものとなるような補正制御が実施される。

このようにＳ６０８において、パッチ検知データを階調補正制御として、ＬＵＴに反映したあと、パッチ画像形成色を再度イエローに初期化し、次の画像形成を行うか否かをジョブ制御部３０１で判定するために、Ｓ６１０へと進む。

Ｓ６１０において、実行中のプリントジョブにおいて、本画像が画像蓄積部３０５にないと画像制御部３０３で判断され、ジョブ制御部３０１がパッチ画像データで画像形成していない色があるか否かを判断する。画像形成していない残りの色がある場合には、本画像の画像形成動作を終了する指示とともに、残りの色のパッチ画像を画像制御部３０２とプリント制御部３１１へ通知する。Ｓ６１２では、パッチ画像のみを形成するように画像制御部３０２は、画像処理部３１２と色分解部３１３に設定を行い、プリント制御部３１１はプリント画像制御部３１５に指示し、プリント画像制御部３１５は該当する色のＬＵＴ、及びレーザーに設定を行い、パッチ画像のみを印字するように設定を行う。さらに、プリント画像制御部３１５は、パッチ画像のみを検知できるようにパッチ検知センサ３２８の設定を行う。Ｓ６１３において、ジョブ制御部３０１から指示された色のパッチ画像を形成し、パッチ検知センサで読み取りを行い、プリント画像制御部３１５へ各現像ステーションの全色のパッチ検知データがそろったところで、各ＬＵＴ（３１８〜３２１）へと階調補正を行った画像データに対するテーブル値を反映する。そして、指示されたすべてのパッチ画像の形成と読み取りが終了したことをプリント制御部３１１へ通知し、プリント制御部３１１は、印字された用紙が画像形成装置本体１００から排出されたことと、パッチ画像の形成と読み取りのすべてが終了したときに、ジョブ制御部３０１へプリント動作終了を通知する。

そして、パッチ画像が全色終了したか否かをジョブ制御部３０１は、再び判断し、全色終了したことを確認し、Ｓ６１４でプリント終了を各制御部へ通知する。

以上のべてきたように、本実施例において、一つのプリントジョブにおいて、本画像形成のあとにパッチ画像を作像して、常に階調補正制御をかけるとともに、現像ステーションの数よりも少ないパッチ検知センサによって、全色のパッチ画像を出力し、階調補正制御を実施できるようになる。

第二の実施例として、図１の画像形成装置本体１００と、図２の操作部、図３の回路を備えた画像形成装置で、図８、図９のような構成に適用した場合をあげる。

図９は、図１画像形成装置本体１００の各現像ステーション１０２〜１０５を詳述した図である。９０３は感光体であり、不図示の露光手段により、静電潜像画像を形成し、現像器９０２にある現像材により、画像として現像される。感光体９０３に現像された画像は、１次転写手段９０４によって、図９には不図示の中間転写体に転写される。現像器９０２の現像材は、９０１の現像材補給ボトルから供給される現像材により、感光体９０３へ消費した現像材を補給する。現像器９０２の内部では、詳述はしないが、感光体９０３へ現像されるトナーと、トナーを帯電させるキャリアが含まれ、両者の比率により、現像器９０２内のトナー濃度が決まる。このトナー濃度を決定するために、パッチ画像を作成し、そのパッチ画像データによる現像器内のトナー濃度を測定するのである。

この現像器９０２内のトナー濃度を測定するパッチ画像を本文印字中に現像ステーションよりパッチ検知センサ数が少ない場合の現像器濃度補正制御を行うフローチャートを示したものが図８である。

Ｓ８００において、画像形成装置本体１００のリーダー１０１から読み込まれる原稿画像や、ＰＣなどからプリントアウトされるＰＤＬ画像を印刷するプリントジョブがジョブ制御部３０１によって生成され、プリント制御部３１１へと通知され、プリントがスタートする。次にＳ８０１において、ジョブ制御部３０１でパッチ作像する画像色を最初の色であるイエローに初期化する。Ｓ８０２において、画像蓄積部３０５から画像メモリ３０３へ伸張された画像データを本画像として、印字形成する設定をジョブ制御部３０１は、画像制御部３０３に対して行う。さらに、画像制御部３０３においては、実際に画像メモリ３０３から画像処理部３１２、色分解部３１３へのカラー画像の読み出しを行えるように、設定を行う。ジョブ制御部３０１は、画像データの読み出しが行える状態になったら、プリント制御部３１１へと画像が準備できたことを通知し、プリント制御部３１１では、実際に画像データを印字できるように、各現像ステーション（１０２〜１０５）で印字することができるように、プリント画像制御部３１５に対して指示する。プリント画像制御部３１５は各色ＬＵＴ（３１８〜３２１）、各色レーザー（３２４〜３２７）に対し設定を行う。

さらに、Ｓ８０３において、画像制御部３１１は、Ｓ８０１においてジョブ制御部３０１で初期化されたイエローのパッチ画像を本画像の後に印字できるようなパッチ画像データの生成を画像処理部３１２に対して、現像器濃度補正制御用のパッチパターンで設定を行う。またプリント画像制御部３１５は、画像処理部３１２に設定された本画像の後に作成されるイエローのパッチ画像データを検知するためのパッチ検知センサ（３２８）の設定を行う。

そして、Ｓ８０４において、用紙搬送制御部３１４において給紙段１２０などから給紙搬送される用紙があることが確定したら、印字動作を開始し、本画像を各現像ステーション（１０２〜１０５）ごとに形成するとともに、イエローの現像ステーションではパッチ画像を形成する。Ｓ８０５において、パッチ検知センサ（１１６・３２８）によって画像データを読み取り、そのデータをプリント画像制御部３１５で記憶する。Ｓ８０６において、記憶したパッチ画像データに基づき、作像されたパッチ画像が各現像ステーション（１０２〜１０５）の現像器９０２内のトナーの濃度に対するものであるため、対応する現像ステーション（１０２〜１０５）の現像材補給手段９０１に対して、所定量のトナーを供給するようにトナー補給量の設定をプリント画像制御部３１１で行う。

Ｓ８０７では、パッチ画像が各現像ステーションの色数分終わったが否かをプリント画像制御部で判断し、すべて終了していない場合には、Ｓ８０８へ進みジョブ制御部３０１において、パッチ画像形成色を更新し、次のパッチ画像作成を行う色であるマゼンタと設定する。

Ｓ８０７で各現像ステーションの色数分終わったと判断された場合には、Ｓ８０９へとすすみ、ジョブ制御部３０１において、パッチ画像形成色をイエローに初期化する。

次にＳ８１０において、プリント画像制御部３１５は、プリント制御部３１４へ、プリント制御部３１４はジョブ制御部３０１へ本画像形成、およびパッチ画像形成と読み取りが終了したことを通知し、このプリントジョブで印字すべき画像データが残っているか否かをジョブ制御部３０１で判断するため、画像制御部３０２へ問い合わせる。印字すべき画像データが残っている場合には、Ｓ８０２へと戻り、再度画像形成を行うために画像蓄積部３０５にある次の画像データを画像メモリへ読み出すようにジョブ制御部３０１は、Ｓ８０７で更新されたパッチ画像色をとともに、画像制御部３０２へ通知する。

また、Ｓ８１０において、実行中のプリントジョブにおいて、本画像が画像蓄積部３０５にないと画像制御部３０３で判断され、ジョブ制御部３０１がパッチ画像データで画像形成していない色があるか否かを判断する。画像形成していない残りの色がある場合には、本画像の画像形成動作を終了する指示とともに、残りの色のパッチ画像を画像制御部３０２とプリント制御部３１１へ通知する。Ｓ８１２では、パッチ画像のみを形成するように画像制御部３０２は、画像処理部３１２と色分解部３１３に設定を行い、プリント制御部３１１はプリント画像制御部３１５に指示し、プリント画像制御部３１５は該当する色のＬＵＴ、及びレーザーに設定を行い、パッチ画像のみを印字するように設定を行う。さらに、プリント画像制御部３１５は、パッチ画像のみを検知できるようにパッチ検知センサ３２８の設定を行う。

Ｓ８１３において、ジョブ制御部３０１から指示された色のパッチ画像を形成し、パッチ検知センサで読み取りを行い、Ｓ８１４において対応する現像ステーション（１０２〜１０５）の現像材補給手段９０１に対して、所定量のトナーを供給するようにトナー補給量の設定を反映する。

Ｓ８１１において、指示されたすべてのパッチ画像の形成と読み取りが終了したことをプリント制御部３１１へ通知し、プリント制御部３１１は、印字された用紙が画像形成装置本体１００から排出されたことと、パッチ画像の形成と読み取りのすべてが終了したときに、ジョブ制御部３０１へプリント動作終了を通知する。そして、パッチ画像が全色終了したか否かをジョブ制御部３０１は、再び判断し、全色終了したことを確認し、Ｓ８１５でプリント終了を各制御部へ通知する。

以上のべてきたように、本発明の第二の実施例において、一つのプリントジョブにおいて、本画像形成のあとにパッチ画像を作像して、常に現像器内のトナー濃度補正制御をかけるとともに、現像ステーションの数よりも少ないパッチ検知センサによって、全色のパッチ画像を出力し、トナー濃度補正制御を常に実施でき、かつプリント動作終了後のトナー濃度検知も最短時間で実施できるようになる。

本発明の一実施例である画像形成装置本体断面図である。 本発明の一実施例である画像形成装置の操作部を説明した図である。 本発明の一実施例である画像形成装置の回路を説明した図である。 本発明の一実施例である画像形成装置の画像形成手段とパッチ検知センサの配置を説明した図である。 本発明の一実施例である画像形成装置の画像形成方法とパッチ画像形成について説明した図である。 本発明の第一の実施例である画像形成装置の階調補正にパッチ検知データを反映させる方法について述べたフローチャートである。 従来の技術におけるパッチ画像検知について説明した図である。 本発明の第二の実施例である画像形成装置のトナー濃度補正にパッチ検知データを反映させる方法について述べたフローチャートである。 本発明の一実施例である画像形成装置の現像ステーションについて説明した図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置本体
１０１〜１５０ 画像形成装置本体を構成する各部品
２００ 画像形成装置の操作部
２０１〜２０９ 画像形成装置の操作部に配置されるボタンなどの各部品
３００〜３２８ 画像形成装置を構成する各回路
４０１〜４０６ 画像形成手段の各部品
５０１ 作像された画像位置に対するパッチ検知センサ
５０２〜５１４ 画像形成手段によって作像される各画像とセンサ
Ｓ６００〜Ｓ６１４ 階調補正に適用した場合のフローチャートの各処理
７０１〜７０４ パッチ検知センサ
７０５ 中間転写体
７０１’〜７０４’ ７０１〜７０４に同じパッチ検知画像
Ｓ８００〜Ｓ８１５ トナー濃度補正に適用した場合のフローチャートの各処理
９０１〜９０４ 現像ステーションの各構成部品

Claims (8)

1. 複数色の現像器、
   前記現像器の数よりも少ないパッチ画像検知センサ、
   前記パッチ画像検知センサにより検知された色情報を作像に反映させる画像補正手段、
   本画像を印字中に単一色のパッチ画像を作像する第一画像形成モード、
   本画像の印字終了後、単一色のパッチ画像を作像する第二画像形成モード、
   前記第一画像形成手段で本画像印字完了後、本画像印字中に作像された色のパッチ画像に対して、作像されていない残りの色のパッチ画像を第二画像形成手段により作像し、前記画像補正手段に反映し、全色の画像補正を一回の画像形成動作終了までに完了する画像補正制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 各色のパッチ画像が、第一画像形成モードにおいて、全色分がすべて終了していた場合には、第二画像形成モードにおいて、パッチ画像を作像せず、画像補正制御を行わないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 感光体に静電現像されたトナー像を一次転写する中間転写体を備え、中間転写体上に転写されたパッチ画像を検知するようにパッチ検知センサが配置されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 複数の現像器を一つの感光体で現像できるように一つのユニットに収めて、所定の現像器を感光体に現像させる現像位置へ移動させることが可能な複数現像器移動ユニットを備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 複数の現像器を一つの感光体で現像できるように一つのユニットに収めて、所定の現像器を感光体に現像させる現像位置へ移動させることが可能な複数現像器移動ユニットを備え、感光体上で現像位置よりも下流にパッチ検知センサが配置されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 複数色の現像器、
   前記現像器への現像材を供給する現像剤供給手段、
   前記現像器の数よりも少ないパッチ画像検知センサ、
   前記パッチ画像検知センサにより検知されたパッチ画像濃度を前記現像供給手段への現像材補給量に反映させる現像材濃度補正手段、
   本画像を印字中に単一色のパッチ画像を作像する第一画像形成モード、
   本画像の印字終了後、単一色のパッチ画像を作像する第二画像形成モード、
   前記第一画像形成手段で本画像印字完了後、本画像印字中に作像された色のパッチ画像に対して、作像されていない残りの色のパッチ画像を第二画像形成手段により作像し、前記現像材濃度補正手段に反映し、全色の現像材濃度補正を一回の画像形成動作終了までに完了する画像補正制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
7. 各色のパッチ画像が、第一画像形成モードにおいて、全色分がすべて終了していた場合には、第二画像形成モードにおいて、パッチ画像を作像せず、現像材補正制御を行わないことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 感光体に静電現像されたトナー像を一次転写する中間転写体を備え、中間転写体上に転写されたパッチ画像を検知するようにパッチ検知センサが配置されたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。