JP2006259442A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画質を良好に維持することができるのは勿論のこと、連続する画像形成動作の間で、画像形成条件が大きく変動するような制御動作が実行されるのを回避し、当該制御の前後でカラーバランスが変動することがなく、一連の画像形成動作においてカラー画像の色相が変動するのを防止することが可能なカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】 露光量変化値を所定の範囲内に制限するように制御する第１の制御と、前記濃度検出手段１０１の検出結果に基づいて、複数色に対応した画像露光手段４の露光量補正値をそれぞれ算出し、当該算出された露光量補正値に基づいて前記画像露光手段４による露光量を制御する第２の制御とを実行する制御手段１０４を備え、 前記制御手段１０４は、特定の条件下においては第１の制御のみを実行するように制御するように構成して課題を解決した。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電子写真方式を採用したカラー複写機やカラーレーザプリンタ、あるいはカラーファクシミリなどのカラー画像形成装置に関し、特に画像形成条件を制御する前後で不本意にカラー画像の色相等が変動するのを防止することが可能なカラー画像形成装置に関するものである。

特開平１１−２９５９５６号公報

従来、この種の電子写真方式を採用したカラー複写機やカラーレーザプリンタ、あるいはカラーファクシミリなどのカラー画像形成装置としては、例えば、１つの感光体ドラムを備え、当該感光体ドラム上に順次イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色に対応したトナー像を形成し、この感光体ドラム上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色のトナー像を、中間転写体ベルトを介して記録媒体上に一括して転写するか、又は直接記録媒体上に一括して転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成した、所謂４サイクル方式のカラー画像形成装置が種々提案されており、既に製品化されてきている。

また、上記カラー画像形成装置としては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン （Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色に対応した４つの画像形成部を直列に配置し、これら各色の画像形成部によって形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色のトナー像を、中間転写体ベルトを介して記録媒体上に一括して転写するか、又は直接記録媒体上に一括して転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成した、所謂タンデム方式のカラー画像形成装置も種々提案されており、既に製品化されてきている。

ところで、これらのカラー画像形成装置においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色のトナー像の濃度やカラーバランスが、所定の条件を満たすように、中間転写ベルト上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像（テストパッチ）を形成し、当該各色のテストパッチの濃度を濃度検出手段によって検出し、この濃度検出手段による検出値をフィードバックして、現像装置の現像剤中のトナー濃度（Ｔｏｎｅｒ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）や現像バイアス、あるいは感光体ドラムの帯電電位や画像露光量等の画像形成プロセス条件を制御するように構成されている。

しかしながら、上記従来のカラー画像形成装置の場合には、テストパッチを生成する際の濃度ばらつきや、テストパッチの濃度を検出する際の検出誤差などに起因して、本来、画像形成のプロセス条件をほとんど補正する必要がないにもかかわらず、画像形成条件が補正されてしまうことによって、かえってプロセス制御を実行する前後でカラーバランスが崩れてしまう場合があるという問題点を有していた。

そこで、かかる問題点を解決し、不要な制御による画像形成動作の中断をなくし、しかも画像濃度安定性を確保し得る技術としては、例えば、特開平１１−２９５９５６号公報等に開示されているものが既に提案されている。

この特開平１１−２９５９５６号公報に係るカラー画像形成装置は、帯電、露光、現像、転写を含む一連の画像形成プロセスによって転写材上に複数色のトナー像を形成するカラー画像形成装置において、画像形成に先立って画像形成条件制御を行なうべく、帯電条件、露光条件、現像条件のうちの少なくとも１つを適宜に変化させて像担持体上に形成された複数の濃度測定用の検知用画像の濃度を検知する濃度検知手段と、該濃度検知手段の出力に基づいて前記画像形成条件のうちの少なくとも１つを最適な条件に設定する画像形成条件制御を行なう制御手段と、カラープリント枚数を積算カウントする第１の積算手段と、単色黒プリント枚数を積算カウントする第２の積算手段と、前記制御手段は、これら第１の積算手段の積算カウント値と第２の積算手段の積算カウント値とに基づいて、前記画像形成条件制御の実行の有無を判断するように構成したものである。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平１１−２９５９５６号公報に係るカラー画像形成装置の場合には、カラープリント枚数を積算カウントする第１の積算手段と、単色黒プリント枚数を積算カウントする第２の積算手段の積算カウント値に基づいて、画像形成条件制御の実行の有無を判断することにより、現像バイアス制御の頻度を減少させるように構成したものであるが、プリント枚数の積算値が一定枚数を超えた場合には、連続する印刷命令と印刷命令との間でも、画像形成条件の制御動作が実行されてしまい、当該制御の前後でカラーバランスが変動して、カラー画像の色相が変動し、ユーザーに対して悪い印象を与えるという問題点を依然として有していた。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、画質を良好に維持することができるのは勿論のこと、連続する画像形成動作の間で、画像形成条件が大きく変動するような制御動作が実行されるのを回避し、当該制御の前後でカラーバランスが変動することがなく、一連の画像形成動作においてカラー画像の色相が変動するのを防止することが可能なカラー画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、被検出媒体上に形成された複数色の濃度検出用パターンの濃度を濃度検出手段によって検出し、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて複数色に対応した画像露光手段の露光量をそれぞれ制御して画像を形成するカラー画像形成装置において、
前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、複数色に対応した画像露光手段の露光量補正値及び、前回の露光量値との変化値をそれぞれ算出し、当該算出された露光量変化値の各色間における差分の絶対値が、閾値以下であるか否かを判別し、前記差分の絶対値が閾値を超えている場合には、前記露光量変化値を所定の範囲内に制限するように制御する第１の制御と、
前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、複数色に対応した画像露光手段の露光量補正値をそれぞれ算出し、当該算出された露光量補正値に基づいて前記画像露光手段による露光量を制御する第２の制御とを実行する制御手段を備え、
前記制御手段は、特定の条件下においては第１の制御のみを実行するように制御することを特徴とするカラー画像形成装置である。

ここで、特定の条件下とは、例えば、画像形成装置の電源オン時、又はパワーセーブモードからの復帰時以外の場合のように、一定の時間以内に前後して画像形成動作が実行される場合を意味する。

また、請求項２に記載された発明は、前記制御手段は、画像形成装置の電源オン時、前回の画像形成動作終了時から十分な休止時間をおいたパワーセーブモードからの復帰時、環境条件が大きく変動したパワーセーブモードからの復帰時のいずれかにおいて、第２の制御を実行することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置である。

さらに、請求項３に記載された発明は、前記制御手段は、画像形成動作の終了時に、第１の制御を実行することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置である。

又、請求項４に記載された発明は、前記濃度検出用パターンは、現像手段に供給するトナー供給量を制御するためのパターンであり、当該トナー供給量を制御するためのパターンに基づいたトナー供給量の制御は、前記画像露光手段の露光量を制御する動作と独立したタイミングで実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカラー画像形成装置である。

この発明によれば、画質を良好に維持することができるのは勿論のこと、連続する画像形成動作の間で、画像形成条件が大きく変動するような制御動作が実行されるのを回避し、当該制御の前後でカラーバランスが変動することがなく、一連の画像形成動作においてカラー画像の色相が変動するのを防止することが可能なカラー画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置としての４サイクル方式のフルカラープリンタを示すものである。

図２において、１はフルカラープリンタの本体を示すものであり、このフルカラープリンタ本体１の内部には、中央よりもやや右上部に、像担持体としての感光体ドラム２が回動可能に配設されている。この感光体ドラム２としては、例えば、表面にＯＰＣ等よりなる感光体層が被覆された直径が約４７ｍｍの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しない駆動手段により、矢印方向に沿って約１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。このフルカラープリンタは、プロセススピードが約１５０ｍｍ／ｓｅｃと、同様の機種においては、比較的高く設定されており、生産性の高いものとなっている。なお、上記フルカラープリンタのプロセススピードは、例えば、白黒モードの場合には、１５０ｍｍ／ｓｅｃよりも速く設定しても勿論良い。

上記感光体ドラム２の表面は、当該感光体ドラム２の略真下に配置された帯電手段としての帯電ロール３によって所定の電位に帯電された後、これ又感光体ドラム２直下の離れた位置に配置された画像露光手段としてのＲＯＳ４（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）によって、レーザービーム（ＬＢ）による画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。上記画像露光手段としてのＲＯＳ４は、後述するように、露光量が制御可能となっており、感光体ドラム２上に形成される静電潜像の露光部電位を変化させることができるように構成されている。上記感光体ドラム２上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを周方向に沿って配置した回転式の現像装置５によって現像され、所定の色のトナー像となる。

上記回転式の現像装置５は、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、回転軸５１を中心にして回転する回転フレーム５２の周方向に沿って互いに９０度の角度を成すように装着されている。また、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、前記回転フレーム５２の回転位置を、当該回転フレーム５２に設けられたスリット５３の位置によって検出して制御することにより、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの開口部５４に設けられた現像ロール５５を、感光体ドラム２と対向する現像位置に停止させ、感光体ドラム２上に形成された静電潜像を所望の色のトナーによって現像するように構成されている。

さらに、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋには、当該各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに隣接するように、図示しないトナーカートリッジが装着されており、当該トナーカートリッジから対応する現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにトナーを所定のタイミングで供給することによって、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内のトナー濃度を調整することが可能となっている。

上記感光体ドラム２の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。上記回転式の現像装置５は、対応する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの現像ロール５５が、感光体ドラム２と対向する現像位置に移動する。例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム２の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して４回繰り返され、当該感光体ドラム２の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。上記トナー像が形成されるにあたって感光体ドラム２が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、Ａ４サイズであれば、感光体ドラム２が３回転することによって、１つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム２の表面には、感光体ドラム２が３回転するごとに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。

上記感光体ドラム２上に順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体ドラム２の外周に中間転写体としての中間転写ベルト６が巻き付けられた一次転写位置において、当該中間転写ベルト６上に互いに重ね合わされた状態で、一次転写ロール７によって一次転写される。この中間転写ベルト６上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像は、二次転写ロール８によって、所定のタイミングで給紙される記録用紙９上に二次転写位置Ａにおいて一括して二次転写される。記録用紙９は、フルカラープリンタ本体１の下部に配置された給紙カセット１０から、フィードロール１１によって送り出されるとともに、当該フィードロール１１及びリタードロール１２によって１枚ずつ捌かれた状態で給紙され、用紙搬送路１３を介して、レジストロール１４によって中間転写ベルト６上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト６の二次転写位置Ａへと搬送される。

上記中間転写ベルト６は、複数のロールによって張架されており、所定のプロセススピード（約１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で循環移動するように、感光体ドラム２の回転に伴って従動される。中間転写ベルト６は、ゴム材料等からなる弾性体によって伸縮可能に構成されている。この中間転写ベルト６は、感光体ドラム２における回動方向の上流側にて中間転写ベルト６のラップ位置を特定するラップインロール１５と、感光体ドラム２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト６上に転写する一次転写ロール７と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト６のラップ位置を特定するラップアウトロール１６と、二次転写ロール８に中間転写ベルト６を介して当接するバックアップロール１７と、中間転写ベルト６のクリーニング装置１８に対向する第１のクリーニングバックアップロール１９と、第２のクリーニングバックアップロール２０とによって、所定の張力で張架されている。

また、上記中間転写ベルト６は、上記の如く、複数のロール７、８、１５〜１７、１９、２０によって張架されているが、この実施の形態では、フルカラープリンタ本体１の小型化を図るため、中間転写ベルト６が張架される断面形状が、偏平な細長い略台形状となるように構成されている。

さらに、この実施の形態では、図２に示すように、フルカラープリンタの全体が可能な限り小型化されているが、フルカラープリンタ本体１の大きなスペースを回転式の現像装置５が占めている。そのため、上記フルカラープリンタ本体１は、装置の小型化を達成しつつ、中間転写ベルト６や回転式の現像装置５などのメンテナンス性を向上させるように設計されている。具体的に、上記中間転写ベルト６は、感光体ドラム２や帯電ロール３などを含めて、一体的にプロセスカートリッジ２１を構成しており、フルカラープリンタ本体１の上部カバー２２を開くことによって、図３に示すように、プロセスカートリッジ２１の全体がフルカラープリンタ本体１に着脱自在となるように構成されている。また、上記中間転写ベルト６の二次転写ロール８の上流には、被検出媒体としての中間転写ベルト６上に形成された濃度検出用パターンとしてトナーのテストパッチの濃度を検出する反射型フォトセンサからなる濃度検出手段としての自動濃度検出（ＡＤＣ）センサ２３が配設されている。

また、上記中間転写ベルト６のクリーニング装置１８は、図２に示すように、第１のクリーニングバックアップロール１９によって張架された中間転写ベルト６の表面に当接するように配置されたスクレーパ２４と、第２のクリーニングバックアップロール２０によって張架された中間転写ベルト６の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ２５とを備え、これらのスクレーパ２４やクリーニングブラシ２５によって除去された残留トナーや紙粉は、クリーニング装置１８の内部に回収されるようになっている。なお、上記クリーニング装置１８は、揺動軸２６を中心にして、図中反時計周り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト６の表面から離間した位置に退避しているとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト６の表面に当接するように構成されている。

さらに、上記中間転写ベルト６からトナー像が転写された記録用紙９は、図２に示すように、定着器２７へと搬送され、この定着器２７の加熱ローラ２７ａ及び加圧ベルト（又は加圧ローラ）２７ｂによって熱及び圧力でトナー像が記録用紙９上に定着され、排出ロール２８によって排出口２９からプリンタ本体１の上部に設けられた排出トレイ３０上にそのまま排出される。

なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム２の表面は、当該感光体ドラム２が１回転する毎に、感光体ドラム２の斜め下方に配置されたクリーニング装置３１のクリーニングブレード３２によって、残留トナーなどが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。

ところで、この実施の形態では、被検出媒体上に形成された複数色の濃度検出用パターンの濃度を濃度検出手段によって検出し、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて複数色に対応した画像露光手段の露光量をそれぞれ制御して画像を形成するカラー画像形成装置において、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、複数色に対応した画像露光手段の露光量補正値及び、前回の露光量値との変化値をそれぞれ算出し、当該算出された露光量変化値の各色間における差分の絶対値が、閾値以下であるか否かを判別し、前記差分の絶対値が閾値を超えている場合には、前記露光量変化値を所定の範囲内に制限するように制御する第１の制御と、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、複数色に対応した画像露光手段の露光量補正値をそれぞれ算出し、当該算出された露光量補正値に基づいて前記画像露光手段による露光量を制御する第２の制御とを実行する制御手段を備え、前記制御手段は、特定の条件下においては第１の制御のみを実行するように制御するように構成されている。

ここで、特定の条件下とは、例えば、画像形成装置の電源オン時、又はパワーセーブモードからの復帰時以外の場合のように、一定の時間以内に前後して画像形成動作が実行される場合を意味する。

また、この実施の形態では、前記制御手段は、画像形成装置の電源オン時、前回の画像形成動作終了時から十分な休止時間をおいたパワーセーブモードからの復帰時、環境条件が大きく変動したパワーセーブモードからの復帰時のいずれかにおいて、第２の制御を実行するように構成されている。

さらに、この実施の形態では、前記制御手段は、画像形成動作の終了時に、第１の制御を実行するように構成されている。

又、この実施の形態では、前記濃度検出用パターンは、現像手段に供給するトナー供給量を制御するためのパターンであり、当該トナー供給量を制御するためのパターンに基づいたトナー供給量の制御は、前記画像露光手段の露光量を制御する動作と独立したタイミングで実行するように構成されている。

すなわち、この実施の形態１に係るフルカラープリンタでは、図４に示すように、被検出媒体としての中間転写ベルト６上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナーによって、ＲＯＳ４による各色の画像の露光量を制御するための第１の濃度検出用パターンとして、濃度５０％の網点画像からなる第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋと、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内のトナー濃度を制御するための第２の濃度検出用パターンとして、濃度１００％（ベタ）の画像からなる第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋとが、所定のタイミングで形成され、当該第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、、６０Ｋ及び第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋの濃度をＡＤＣセンサ２３によって検出するように構成されている。

なお、上記第１の濃度検出用パターンは、必ずしも、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色のトナーによって形成する必要はなく、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のカラートナーのみによって形成しても勿論良い。

上記ＡＤＣセンサ２３の検出結果は、図１に示すように、パッチ濃度算出部１０１に送られて、当該パッチ濃度算出部１０１によって第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ及び第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋの濃度が算出される。また、上記パッチ濃度算出部１０１によって算出されたパッチ濃度は、露光量算出部１０２とトナー濃度補正算出部１０３にそれぞれ送られ、当該露光量算出部１０２では、第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの濃度に応じてＲＯＳ４におけるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像露光量の補正値が算出される。そして、上記露光量算出部１０２で算出された露光量に基づいて、制御手段としてのＲＯＳ制御部１０４によってＲＯＳ４によるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像露光量が制御される。

なお、上記第１の濃度検出用パターンがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のカラートナーのみによって形成される場合には、露光量算出部１０２で算出された露光量に基づいて、制御手段としてのＲＯＳ制御部１０４によってＲＯＳ４によるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色の画像露光量が制御されることになる。

また、上記トナー濃度補正算出部１０３も、制御手段として機能するものであり、当該トナー濃度補正算出部１０３では、パッチ濃度に応じてトナーカートリッジから各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに供給すべきトナー量が算出され、このトナー濃度補正算出部１０３で算出されたトナー濃度の補正値に基づいて、現像装置５の各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに設けられたトナー供給モーター１０５が所定のタイミングで所定時間だけ駆動され、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに対応して設けられたトナーカートリッジ１０６から各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに対応する色のトナーが供給されるようになっている。

さらに、この実施の形態では、第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの濃度の検出結果に応じて、露光量算出部１０２で算出されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像露光量の補正値に基づいて、カラーバランス等を制御するために、ＲＯＳ４によるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各カラー色の画像露光量を制御する際に、次のような制御が行われる。

即ち、上記ＲＯＳ制御部１０４は、露光量補正値の各色間における差分の絶対値が、閾値以下であるか否かを判別し、前記差分の絶対値が閾値を超えている場合には、前記露光量補正値を所定の範囲内に制限するように制御する第１の制御と、ＡＤＣセンサ２３の検出結果に基づいて、複数色の各色に対応したＲＯＳ４の露光量補正値をそれぞれ算出し、当該露光量補正値に基づいてＲＯＳ４による露光量をそのまま制御する第２の制御とを選択的に実行するように構成されている。

上記ＲＯＳ制御部１０４は、例えば、画像形成装置の電源オン時、又はパワーセーブモードからの復帰時以外の場合のように、一定の時間以内に前後して画像形成動作が実行される場合のように、特定の条件下では、第１の制御のみを実行するように構成されている。

また、上記ＲＯＳ制御部１０４は、フルカラープリンタの電源オン時、前回のプリント動作終了時から十分な休止時間をおいたパワーセーブモードからの復帰時、温度や湿度等の環境条件が大きく変動したパワーセーブモードからの復帰時のいずれかの場合には、常に、第２の制御を実行するように構成されている。

さらに、上記ＲＯＳ制御部１０４は、プリント動作が終了した時には、第１の制御を実行するように構成されている。

さらに、上記トナー濃度補正算出部１０３は、第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋの濃度の検出結果に基づいて、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにトナーカートリッジ１０６から対応する色のトナーを供給するトナー供給量の制御を、ＲＯＳ制御部１０４によってＲＯＳ４の露光量を制御する動作とは独立したタイミングで実行するように構成されている。

以上の構成において、この実施の形態に係るカラー画像形成装置としてのフルカラープリンタでは、次のようにして、画質を良好に維持することができるのは勿論のこと、連続する画像形成動作の間で、画像形成条件が大きく変動するような制御動作が実行されるのを回避し、当該制御の前後でカラーバランスが変動することがなく、一連の画像形成動作においてカラー画像の色相が変動するのを防止することが可能となっている。

すなわち、上記フルカラープリンタでは、印刷命令による印刷動作終了時に、次に示すような制御が行われる。

このフルカラープリンタでは、図５に示すように、印刷動作が終了すると（ステップ１０１）、引き続きＲＯＳ４による潜像露光出力を制御するための第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの像濃度検知が行われる（ステップ１０２）。この潜像露光出力を制御するための像濃度検知では、図４に示すように、被検出媒体としての中間転写ベルト６上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナーによって、濃度検出用パターンとして濃度５０％の網点画像からなる第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋが形成され、当該第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの濃度がＡＤＣセンサ２３によって検出される。

なお、上記の場合には、中間転写ベルト６上に第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋのみが形成され、第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋは形成されない。

すると、上記ＡＤＣセンサ２３によって検出された第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの濃度データは、図１に示すように、パッチ濃度算出部１０１に送られ、当該パッチ濃度算出部１０１によって第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの濃度が算出される。

次に、上記パッチ濃度算出部１０１によって算出された第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの濃度算出値は、露光量算出部１０２に送られ、当該露光量算出部１０２では、第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの濃度算出値に応じて、ＲＯＳ４によるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像の露光量補正値が算出される。

上記露光量算出部１０２で算出されたＲＯＳ４による露光量の補正値は、図１に示すように、ＲＯＳ制御部１０４に送られ、当該ＲＯＳ制御部１０４では、露光量算出部１０２で算出された露光量の補正値に基づいて、ＲＯＳ４によるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像の露光量を補正するように制御する。

その際、上記ＲＯＳ制御部１０４は、図５に示すように、前回のイエロー（Ｙ）色の潜像露光出力から今回のイエロー（Ｙ）色の潜像露光予定出力を減算した露光量の補正値ΔＹを計算する（ステップ１０３）。同様に、このＲＯＳ制御部１０４は、マゼンタ（Ｍ）色とシアン（Ｃ）色についても、前回のマゼンタ（Ｍ）色及びシアン（Ｃ）色の潜像露光出力から今回のマゼンタ（Ｍ）色及びシアン（Ｃ）色の潜像露光予定出力を減算した露光量の補正値ΔＭ及びΔＣを計算する（ステップ１０３）。

そして、上記ＲＯＳ制御部１０４は、上記露光量補正値ΔＹ、ΔＭ、ΔＣの各色間における差分の絶対値｜ΔＹ−ΔＭ｜、｜ΔＹ−ΔＣ｜、｜ΔＭ−ΔＣ｜が、第１の閾値（図示例では、０．１）以下であるか否かを判別するとともに、露光量補正値ΔＹ、ΔＭ、ΔＣそのものが、第２の閾値（図示例では、−０．１）以上、且つ第３の閾値（図示例では、＋０．１）以下であるか否かを判別し、これらすべての条件を満たしているか否かを判別する（ステップ１０４）。

上記ＲＯＳ制御部１０４は、上記のすべての条件を満たしていると判別した場合には、露光量算出部１０２で算出されたＲＯＳ４による露光量の補正値に基づいて、ＲＯＳ４によるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の潜像露光予定出力を、各色の潜像露光出力としてＲＯＳ４に設定し（ステップ１０５）、画像露光を実行する。なお、ＲＯＳ制御部１０４は、各色の潜像露光出力を記憶しておき、新たな潜像露光出力が決定された場合には、当該新たな潜像露光出力に書き換えるようになっている。

一方、上記ＲＯＳ制御部１０４は、上記のすべての条件のうち、いずれか１つでも満たしていないと判別した場合には、個別に、イエロー色の露光量補正値ΔＹが、所定の範囲内−０．０５≦ΔＹ≦０．０５にあるか否かを判別し（ステップ１０６）、イエロー色の露光量補正値ΔＹが、所定の範囲内−０．０５≦ΔＹ≦０．０５にある場合には、当該イエロー（Ｙ）色の潜像露光予定出力を、潜像露光出力としてＲＯＳ４に設定し（ステップ１０７）、画像露光を実行する。

また、上記イエロー色の露光量補正値ΔＹが、所定の範囲内−０．０５≦ΔＹ≦０．０５にない場合には、当該イエロー色の露光量補正値ΔＹが０より大きいか否かを判別し
（ステップ１０８）、イエロー色の露光量補正値ΔＹが０より大きい場合には、前回のイエロー色の潜像露光予定出力に０．０５を加算した値を、今回の潜像露光出力としてＲＯＳ４に設定し（ステップ１０９）、画像露光を実行する。また、上記イエロー色の露光量補正値ΔＹが０以下である場合には、前回のイエロー色の潜像露光予定出力から０．０５を減算した値を、今回の潜像露光出力としてＲＯＳ４に設定し（ステップ１１０）、画像露光を実行する。

次に、上記ＲＯＳ制御部１０４は、図５に示すように、マゼンタ色の露光量補正値ΔＭが、所定の範囲内−０．０５≦ΔＭ≦０．０５にあるか否かを判別し（ステップ１１１）、マゼンタ色の露光量補正値ΔＭが、所定の範囲内−０．０５≦ΔＭ≦０．０５にある場合には、当該マゼンタ色（Ｍ）色の潜像露光予定出力を、潜像露光出力としてＲＯＳ４に設定し（ステップ１１２）、画像露光を実行する。

また、上記マゼンタ色の露光量補正値ΔＭが、所定の範囲内−０．０５≦ΔＭ≦０．０５にない場合には、当該マゼンタ色の露光量補正値ΔＭが０より大きいか否かを判別し
（ステップ１１３）、マゼンタ色の露光量補正値ΔＭが０以上である場合には、前回のマゼンタ色の潜像露光予定出力に０．０５を加算した値を、今回の潜像露光出力としてＲＯＳ４に設定し（ステップ１１４）、画像露光を実行する。また、上記マゼンタ色の露光量補正値ΔＹが０以下である場合には、前回のマゼンタ色の潜像露光予定出力から０．０５を減算した値を、今回の潜像露光出力としてＲＯＳ４に設定し（ステップ１１５）、画像露光を実行する。

さらに、上記ＲＯＳ制御部１０４は、図５に示すように、シアン色の露光量補正値ΔＣが、所定の範囲内−０．０５≦ΔＣ≦０．０５にあるか否かを判別し（ステップ１１６）、シアン色の露光量補正値ΔＣが、所定の範囲内−０．０５≦ΔＣ≦０．０５にある場合には、当該シアン色（Ｃ）色の潜像露光予定出力を、潜像露光出力としてＲＯＳ４に設定し（ステップ１１７）、画像露光を実行する。

また、上記シアン色の露光量補正値ΔＣが、所定の範囲内−０．０５≦ΔＣ≦０．０５にない場合には、当該シアン色の露光量補正値ΔＣが０より大きいか否かを判別し（ステップ１１８）、シアン色の露光量補正値ΔＣが０以上である場合には、前回のシアン色の潜像露光予定出力に０．０５を加算した値を、今回の潜像露光出力としてＲＯＳ４に設定し（ステップ１１９）、画像露光を実行する。また、上記シアン色の露光量補正値ΔＣが０以下である場合には、前回のシアン色の潜像露光予定出力から０．０５を減算した値を、今回の潜像露光出力としてＲＯＳ４に設定し（ステップ１２０）、画像露光を実行するようになっている。

このように、上記実施の形態に係るフルカラープリンタでは、第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの濃度検出結果に基づいて、ＲＯＳ４による画像露光量を制御する際に、印刷命令による印刷動作終了時にＲＯＳ４による画像露光量を制御する場合は、当該ＲＯＳ４による各色の画像露光量の補正値に閾値を設定して、当該閾値以下の条件をすべて満たす場合には、そのまま各色の潜像露光予定出力を、各色の潜像露光出力として設定することにより、画像露光を行い、当該閾値以下の条件をいずれか１つでも満たさない場合には、ＲＯＳ４による各色の画像露光量の補正値を、一定に制限した状態で、各色の潜像露光出力として設定することにより、画像露光を行うようになっている。

そのため、上記フルカラープリンタでは、第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの濃度検出結果に基づいて、ＲＯＳ４による画像露光量を制御することにより、画質を良好に維持することができるのは勿論のこと、印刷命令による印刷動作終了後に、再度、プリント動作を実行する場合のように、一定の時間内に相前後して連続するプリント動作の間で、ＲＯＳ４の画像露光量によって決定される画像形成条件が大きく変動するような制御動作が実行されるのを回避することができ、当該制御の前後でイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のカラーバランスが大きく変動することがなく、一連の画像形成動作においてカラー画像の色相が変動するのを防止することが可能となっている。ここで、上記一定の時間としては、例えば、１〜２時間程度に設定されるが、その値は、３〜４時間程度であっても良い。

また、上記実施の形態に係るフルカラープリンタでは、図６に示すように、オフィス等における朝一番のように、当該プリンタの電源が投入されてオン状態となると（ステップ２０１）、中間転写ベルト６上に第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを形成し、当該第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの濃度検出結果に基づいて（ステップ２０２）、ＲＯＳ４による画像露光量の補正値を算出し、算出されたＲＯＳ４による画像露光量の補正値に基づいて、ＲＯＳ４によるイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像露光量が補正するような制御が行われる（ステップ２０３）。

ところで、フルカラープリンタの電源投入時、上記ＲＯＳ制御部１０４は、ＲＯＳ４による各色の画像露光量を補正する際に、当該各色の画像露光量補正値に閾値を設定することなく、算出された各色の画像露光量の補正値に基づいて、ＲＯＳ４による画像露光量の制御を実行するようになっている。

このように、フルカラープリンタの電源投入時に、ＲＯＳ４による各色の画像露光量補正値に閾値を設定することなく、画像露光量の制御動作を実行するのは、フルカラープリンタの電源が投入されるのは、通常、オフィス等における朝一番などであり、それ以前にプリント動作が実行されることは殆どなく、当該制御の前後でカラーバランスが大きく変動したとしても、支障がないと考えられるためである。

さらに、上記フルカラープリンタは、省エネルギー化のため、一定時間以上、プリント動作が実行されない場合には、省エネルギーモードであるパワーセーブモードに自動的に移行し、プリントボタンが操作されたり、画像データが送られてきた場合などには、パワーセーブモードから通常モードに自動的に復帰するように構成されている。

そして、上記フルカラープリンタは、内部にタイマーを備えており、パワーセーブモードから復帰した時に、図７に示すように、前回の印刷終了時より所定時間（例えば、４時間）以上経過しているか否かを判別するようになっている（ステップ３０１）。上記内部タイマーは、例えば、ＣＰＵやＭＣＵ等によって構成されるＲＯＳ制御部１０４などに内蔵されたものが用いられるが、別途新たに設けても勿論良い。上記フルカラープリンタは、前回の印刷終了時より４時間以上経過していると判別すると、電源投入時と同様に、中間転写ベルト６上に第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを形成し、当該第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの濃度検出を行った後（ステップ３０２）、当該第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの濃度検出結果に基づいて、ＲＯＳ４による画像露光量の補正値を算出し、算出されたＲＯＳ４による画像露光量の補正値に基づいて、ＲＯＳ４によるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像露光量が補正するような制御が行われる（ステップ３０３）。

一方、上記フルカラープリンタでは、前回の印刷終了時より４時間以上経過していない判別すると、図１に示すように、雰囲気温度を温度センサ１０７によって検出し（ステップ３０４）、図７に示すように、前回の潜像露光出力検知動作温度より±５℃以上変動しているか否かを判別する（ステップ３０５）。そして、前回の検知動作温度より±５℃以上変動していないと判別した場合には、直ちに当該制御を終了する。

また、前回の検知動作温度より±５℃以上変動していると判別した場合には、電源投入時と同様に、中間転写ベルト６上に第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを形成し、当該第１のテストパッチ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの濃度検出結果に基づいて（ステップ３０６）、ＲＯＳ４による画像露光量の補正値を算出し、算出されたＲＯＳ４による画像露光量の補正値に基づいて、ＲＯＳ４によるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像露光量が補正するような制御が行われる（ステップ３０７）。

また更に、上記フルカラープリンタは、図８に示すように、印刷命令を受け取った時に、雰囲気温度を温度センサ１０７によって検出し（ステップ４０１）、前回のトナー供給量制御用検知動作温度より±５℃以上変動しているか否かを判別する（ステップ４０２）。そして、前回の検知動作温度より±５℃以上変動していないと判別した場合には、直ちに印刷動作を開始し（ステップ４０３）、次の印刷枚数が、この連続印刷での５１枚目か否かを判別する（ステップ４０４）。ここで、連続印刷とは、印刷間に、印刷終了や、トナー供給量の制御などを行わない印刷動作をいう。

一方、上記フルカラープリンタは、前回の検知動作温度より±５℃以上変動していると判別した場合には、中間転写ベルト６上に第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋを形成し、当該第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋの濃度検出結果に基づいて（ステップ４０５）、現像器に供給するトナー供給量を制御する動作を実行した後（ステップ４０６）、累積印刷枚数をリセット（ステップ４１３）し、印刷動作を開始する（ステップ４０３）。

次に、上記フルカラープリンタは、印刷動作を開始すると、次の印刷枚数が、連続印刷での５１枚目か否かを判別し（ステップ４０４）、次の印刷枚数が、この連続印刷での５１枚目でない場合には、印刷終了時の、前回のトナー供給量制御用検知動作時以降の累積印字枚数が２０枚以上か否かを判別する （ステップ４０７）。そして、上記フルカラープリンタは、印刷終了時の、前回の検知動作時以降の累積印刷枚数が２０枚以上でない場合には、直ちに当該制御を終了し、更に印刷命令を受け取った場合には、最初に戻る。また、印刷終了時の、前回の検知動作時以降の累積印刷枚数が２０枚以上である場合には、中間転写ベルト６上に第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋを形成し、当該第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃの濃度検出結果に基づいて（ステップ４０８）、現像器に供給するトナー供給量を制御する動作を実行した後（ステップ４０９）、累積印刷枚数をリセット（ステップ４１４）し、制御終了する。さらに、印刷命令を受け取った場合には、最初に戻る。

また、上記フルカラープリンタは、次の印刷枚数が、この連続印刷での５１枚目であると判別したときにも、中間転写ベルト６上に第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋを形成し、当該第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋの濃度検出結果に基づいて（ステップ４１０）、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに供給するトナー供給量を制御する動作を実行した後（ステップ４１１）、累積印刷枚数をリセット（ステップ４１２）し、制御終了する。さらに、印刷命令を受け取った場合には、最初に戻る。

このように、上記フルカラープリンタでは、第２のテストパッチ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋの濃度検出結果に基づいて、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに供給するトナー供給量を制御する動作を、ＲＯＳ４による画像露光量の制御動作と独立したタイミングで実行するように構成されているので、ＲＯＳ４による画像露光量の制御動作のタイミングを考慮することなく、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋへのトナー供給量の制御を実行することができ、現像剤のトナー濃度を適時に適正な範囲に制御することが可能となり、良好な画質を維持することができる。

また、上記実施の形態では、図５に示すように、ＲＯＳ制御部１０４によって、露光量補正値ΔＹ、ΔＭ、ΔＣの各色間における差分の絶対値｜ΔＹ−ΔＭ｜、｜ΔＹ−ΔＣ｜、｜ΔＭ−ΔＣ｜が、第１の閾値（図示例では、０．１）以下でなく、しかも露光量補正値ΔＹ、ΔＭ、ΔＣそのものが、第２の閾値（図示例では、−０．１）以上、且つ第３の閾値（図示例では、＋０．１）以下でない場合であっても、露光量補正値ΔＹ、ΔＭ、ΔＣを、±０．０５以内に抑えることで、各色間の像の用紙上における反射濃度変動量を小量、図９に示すように、例えば、０．０４以内に抑えることができるため、カラー画像の色相が制御の直後に変化したとユーザーに認識させることがない。

図１はこの発明の実施の形態１にカラー画像形成装置としてのフルカラープリンタの要部を示すブロック図である。 図２はこの発明の実施の形態１にカラー画像形成装置としてのフルカラープリンタを示す構成図である。 図３はこの発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置としてのフルカラープリンタのカバーを開けた状態を示す構成図である。 図４はテストパッチを示す模式図である。 図５はこの発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置としてのフルカラープリンタの動作を示すフローチャートである。 図６はこの発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置としてのフルカラープリンタの動作を示すフローチャートである。 図７はこの発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置としてのフルカラープリンタの動作を示すフローチャートである。 図８はこの発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置としてのフルカラープリンタの動作を示すフローチャートである。 図９は潜像の露光出力を変化させた場合における用紙上の像反射濃度を示すグラフである。

符号の説明

４：ＲＯＳ、２３：ＡＤＣセンサ、１０３：トナー濃度補正算出部、１０４：ＲＯＳ制御部。

Claims (4)

1. 被検出媒体上に形成された複数色の濃度検出用パターンの濃度を濃度検出手段によって検出し、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて複数色に対応した画像露光手段の露光量をそれぞれ制御して画像を形成するカラー画像形成装置において、
   前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、複数色に対応した画像露光手段の露光量補正値及び、前回の露光量値との変化値をそれぞれ算出し、当該算出された露光量変化値の各色間における差分の絶対値が、閾値以下であるか否かを判別し、前記差分の絶対値が閾値を超えている場合には、前記露光量変化値を所定の範囲内に制限するように制御する第１の制御と、
   前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、複数色に対応した画像露光手段の露光量補正値をそれぞれ算出し、当該算出された露光量補正値に基づいて前記画像露光手段による露光量を制御する第２の制御とを実行する制御手段を備え、
   前記制御手段は、特定の条件下においては第１の制御のみを実行するように制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記制御手段は、画像形成装置の電源オン時、前回の画像形成動作終了時から十分な休止時間をおいたパワーセーブモードからの復帰時、環境条件が大きく変動したパワーセーブモードからの復帰時のいずれかにおいて、第２の制御を実行することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
3. 前記制御手段は、画像形成動作の終了時に、第１の制御を実行することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
4. 前記濃度検出用パターンは、現像手段に供給するトナー供給量を制御するためのパターンであり、当該トナー供給量を制御するためのパターンに基づいたトナー供給量の制御は、前記画像露光手段の露光量を制御する動作と独立したタイミングで実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカラー画像形成装置。

Images