JP2008039912A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 色度調整を高精度でかつ安定的に実施すると同時に、通常時の記録媒体搬送性を確保する。
【解決手段】 色度検知動作時以外で色度検知器が記録部材搬送路から退避時に、記録紙搬送部材面と色度検知器の上面が略一致する、もしくは色度検知器退避時に生成される記録部材搬送路上の凹部空間の上流部に記録紙搬送リフトアップ部材を設置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は感光体に形成された潜像をトナーにより現像し、記録媒体にトナー転写、定着して記録を行なう電子写真方式の画像形成装置の構成に関するものである。特に複写機，プリンタ等の機能を有する画像記録装置やそれ等の機能を兼ね備える複合機，ワークステーション等の出力機器として用いられるカラー画像形成装置で用いられる。

感光体の周囲に帯電装置、現像装置を配置した複数の電子写真プロセスユニットを装置内に並置させ、各プロセスユニット内の感光体表面にレーザ、LED光等を用いた露光装置により光学像を結像させることで感光体表面に潜像を形成し、その潜像を現像装置によりトナーを用いて可視化した後、中間転写ベルトに順次トナー転写した後、記録媒体に一括して定着し、カラー画像を形成する画像形成装置は、近年実用化されている。

また、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式を採用したカラー画像形成装置は出力画像の更なる高画質化が求められている。

ところが、カラー画像形成装置は、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動があると、得られる画像の色が変動する場合がある。特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな環境変動でも色の変動が生じ、カラーバランスを崩す恐れがあるので、色及び色の階調性を安定して再現するための手段を有している。例えば、各色のトナーに対して、絶対湿度に応じた数種類の露光量や現像バイアスなどのプロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）などの階調補正手段をもち、温湿度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、その時のプロセス条件や階調補正の最適値を選択している。また、装置各部の変動が起こっても一定の色及び色の階調性が得られるように、各色のトナー単色で濃度検知用トナーパッチを中間転写体や感光体等の上に形成し、その未定着単色トナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサ（以下濃度センサとする）で検知し、その検知結果より露光量、現像バイアスなどのプロセス条件やＬＵＴなどの階調補正手段にフィードバックをかけて濃度制御を行うことで、安定した色及び色の階調性を得るように構成している。

ただし、前記濃度センサを用いた濃度制御はパッチを中間転写体や感光ドラム等の上に形成し検知するもので、その後に行われる記録媒体への転写及び定着による画像のカラーバランスの変化については制御していない。記録媒体へのトナー像の転写における転写効率や、定着による加熱及び加圧によってもカラーバランスが変化する。この変化には、前記濃度センサを用いた濃度制御では対応できない。

そこで記録媒体上にシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の単色の階調パッチや、Ｃ，Ｍ，Ｙ混色のパッチを形成し、定着後に記録媒体上のパッチの濃度又は色度を検知するセンサ（以下カラーセンサという）を設置したカラー画像形成装置が考案されている。

これらのカラー画像形成装置では、検知した結果を画像形成部の露光量やプロセス条件、濃度−階調特性を補正するためのキャリブレーションテーブルなどへフィードバックすることで、記録媒体上に形成した最終出力画像の濃度又は色度制御を行うことができる。カラー画像形成装置の出力画像を外部の画像読取装置又は濃度計・色度計で検知し、同様の制御を行うことも可能であるものの、本方式はカラー画像形成装置内で制御が完結する点で優れている。

ここで従来におけるカラー画像形成装置の断面構成を図５に示し、これを用いて具体的な動作機能を説明する。

これらのプリンタの動作として、通常プリントモード、テストモードがある。
まず通常プリントモードの動作について説明する。

図示した画像形成装置は４ドラムフルカラー方式のカラー画像形成装置であり、50Y、50M、50C、50Kは感光ドラムで、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の現像材（トナー）を備えた各画像形成ステーションに設けられている。

各感光ドラム50Y、50M、50C、50Kの表面には、それぞれに対応したレーザスキャナ装置51Y、51M、51C、51Kから、図示しない画像データ入力部からの画像データに基づいて発せられたレーザ光により露光され潜像が形成され、さらにそれぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の現像材によって現像されトナー像が形成される。52は中間転写ベルトで、各感光ドラム50Y、50M、50C、50Kで形成された各色毎のトナー像が一次転写される。給紙カセット53には記録媒体であるシートPが積載されており、給紙ローラー54により給紙され、フィード・リタードローラー対55、搬送ローラー対56、57、により搬送され、駆動停止しているレジストローラー対59に搬送される。

またマルチ給紙部40からの給紙が指定された場合は、マルチ給紙トレー41に記録媒体であるシートPが積載されており、マルチ給紙ローラー42により給紙され、搬送ローラー対57により搬送され、駆動停止しているレジストローラー対59に搬送される。

上記シートＰは、レジストローラー対59により斜行が補正された後、所定のタイミングで二次転写部60へ搬送されて中間転写ベルト52上のトナー像が転写され、次いで二次転写装置60の二次転写ローラー60aと中間転写ベルト52により、定着器61に搬送されてトナー像の定着が行なわれる。

画像形成面を下にして排紙するＦＤ排紙が指定された場合、フラッパ67を図示しない制御手段及び駆動手段により動かす事により、前記定着器61を通過したシートＰは、フラッパ67の上側を通過し、排紙ローラー対62に搬送され搬送路69に搬送される。搬送路69に搬送されたシートPは排紙ローラー対68、62によって搬送され排紙トレー64上に画像形成面を下にして排出積載される。

また、画像形成面を上にして排紙するＦＵ排紙が指定された場合、フラッパ67を図示しない制御手段及び駆動手段により動かす事により、前記定着器61を通過したシートＰは、フラッパ67の下側を通過し、排紙ローラー対65によって搬送され排紙トレー66上に画像形成面を上にして排出積載される。

次に、テストモードの動作について説明する。

プリンタ上の図示しない操作パネル、またはプリンタに接続されたパーソナルコンピュータ等でテストモードが指定された時、あるいは図示しない制御部が環境の変化、装置各部の変動等の検知結果により自動的にテストモードを行う場合、図示しない信号発生回路からテストパターン（パッチ）信号を発生し、テストパターン（パッチ）信号データに基づいて発せられたレーザ光により各感光ドラムの表面が露光され潜像が形成される。

以下通常プリントモードの動作と同じプロセスにて中間転写ベルト52上にテストパターンが形成された後、2次転写ローラ６０ａ部にて別途搬送されたシートＰ上にテストパターントナー像が転写された後、更に定着器へ搬送されてテストパターントナー像が記録シートＰ上に定着される。

図 ６中にシートＰ上に形成されたパッチパターン80a、ｂ、ｃ・・・81a、ｂ、ｃ・・・によって構成されるパッチ列82を示す。カラーセンサＳ１はシートP上の表面となるP1側に形成されたパッチ82をパッチ80ａから順次検知し、検知した結果を図示しない画像形成部へフィードバックし、記録媒体上に形成するトナー画像の色度制御を行う。

この時のカラーセンサーＳ１、およびその通紙ユニット周辺部の詳細な構成を図７に示す。図中カラーセンサーS1を中心にした正面図に対して、カラーセンサーS1のレンズ部を中心にした側面および搬送方向に直交した断面を同時に示す。図中正面図において、搬送ガイドA 100の搬送ガイドリブ101上を、カラーセンサーS１に対して上流側の搬送ローラ62側から図中上方向に記録紙が搬送され、更に下流部の搬送ローラ68を通過して行く。

正面図において、カラーセンサーに対向する搬送ガイドB 102は省略している（各断面図中には一点鎖線もしくは実線で示している）。搬送ガイドA、Bはそれぞれ複数のリブ部101を持ち、対向するリブ間を記録紙が通紙搬送される。図中カラーセンサーS1に対して対向板103を設置し、記録紙を狭持搬送することにより、カラーセンサー動作時の色パッチ部の安定計測を補償している。また、カラーセンサーS1は搬送リブ101面からLだけ下がった位置に設置されている。

次にカラーセンサー動作および記録紙搬送状態の説明を図８に示す。図中には通紙前、中、後の３つの状態を示す。記録紙Pは図中下から上へと矢印方向に通紙される。また、カラーセンサーが機能しない通常の画像形成動作時には、カラーセンサーは搬送ガイドリブ面よりLだけ退避した位置に設置されている。これに対して、カラーセンサー機能（カラーパッチ測定時）時には図示していないアクチュエータの作用により搬送路に図中左右の矢印方向に突出し、対向板とによって記録紙を狭持搬送することにより、カラーパッチの読取および記録紙の搬送を実現する。そして、カラーセンサー機能終了後、カラーセンサーは搬送ガイドリブ面よりLだけ退避した位置に再び設置される。
特開2003-076077号公報 特開2004-245931号公報

しかしながら、従来例の様な色度検査装置を備えた画像形成装置を稼動させるにあたり以下のような問題点があった。

カラーセンサーを用いた色度検査は毎通紙時に実施されるわけではなく、画像形成装置の電源投入直後や色度変動が発生するであろう所定の枚数の画像形成後に実施される。そこで、カラーセンサーを用いた色度測定時以外には、記録紙搬送路内からカラーセンサーは退避した状態を維持している事が望ましいといえる。

このようなカラーセンサー退避時の通常の画像形成時において、定着後の記録紙搬送路内に障害物としての凸部が存在すると、記録紙通紙時の“引っかかり“が発生し、いわゆる通紙経路内で記録紙がJAMする確率が高まる恐れがある。よって、定着後の記録紙搬送路内には記録紙通紙に障害となる凸部が無いような状態にしなければならない。

また、カラーセンサー退避時に定着後の記録紙搬送路内に凸部は存在しないが、カラーセンサー退避機構により凹部空間が記録紙搬送路内の一部に形成されるような場合がある。このような凹部空間を記録紙搬送路内に持つ場合、画像形成時の記録紙上へのトナー画像定着時の加熱およびその後の冷却過程によって記録紙にしばしば生成される記録紙先端部のいわゆるカール形状等の影響で平面性が損なわれた記録紙が通紙されると、記録紙搬送時に記録紙先端側が凹部空間に巻き込まれ、そこを起点にして記録紙JAMが発生する場合がある。

この時の記録紙搬送状態と記録紙のジャムする様子を図９、１０に示す。図9はカラーセンサーが搬送面より距離Lだけ低い位置に退避した通常記録紙搬送状態での通紙前、通紙中JAM発生直前、通紙中JAM発生直後の３つの状態を示す。図１０は図９におけるカラーセンサー部で記録紙搬送方向直交方向の断面を示し、搬送路空間内のカラーセンサー退避部に形成された凹部空間内にカールを有した記録紙Pが入り込む様子を示している。両図により、カラーセンサーが搬送路面より距離Lだけ退避している為、先端がカールした記録紙Pが通紙されてくると、カラーセンサーが退避した凹部空間内に記録紙のカール部等が巻き込まれ、そこをきっかけにして記録紙Pが搬送路内でいわゆるジャムしている事が示されている。

上記課題を解決するため、本出願に係る第１の手段は、１つ以上の露光装置と１つ以上の電子写真プロセスユニットを用いてトナー画像形成を行ない、記録媒体上へトナー画像を転写後、記録媒体上トナー画像に定着器を用いて所望の熱と圧力を与えることにより記録媒体へトナー画像を定着する装置において、
記録媒体定着後の記録媒体搬送路に記録媒体上に形成されたパッチ列の濃度又は色度を検知する検知手段を有し、該パッチ列検知手段が記録媒体搬送路内から退避時に、形成する記録媒体搬送路に対する凹空間の通紙上流側に記録媒体搬送リフトアップ部材を設けたことを特徴とする。

また、本出願に係る第２の手段は、１つ以上の露光装置と１つ以上の電子写真プロセスユニットを用いてトナー画像形成を行ない、記録媒体上へトナー画像を転写後、記録媒体上トナー画像に定着器を用いて所望の熱と圧力を与えることにより記録媒体へトナー画像を定着する装置において、
記録媒体定着後の記録媒体搬送路に記録媒体上に形成されたパッチ列の濃度又は色度を検知する手段を有し、
該パッチ列検知手段は、記録媒体搬送路内へ突出し記録媒体と接触する状態と
記録媒体搬送路内から退避し記録媒体と接触しない状態の２つの状態に、駆動手段を用いて所定のタイミングで移動動作し、
該パッチ列検知手段が記録媒体搬送路内から退避時に、
該パッチ列検知手段の記録媒体搬送路に対向する面が、記録媒体搬送路を形成する部位と略同面となることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、以下のような効果が挙げられる。

前記第１の手段により、カラーセンサーが定着後の搬送路上に設置され、カラーセンサーによるパッチ列非検知時の通常記録紙搬送モードにおいて、搬送路上のカラーセンサー退避により形成される凹空間を有していても記録媒体を適切な搬送状態に保つことが可能となる。

前記第２の手段により、カラーセンサーが定着後の記録紙搬送路上に設置され、カラーセンサーによるパッチ列非検知時の通常記録紙搬送モードにおいて、搬送路上のカラーセンサー周辺部の平面性が確保され、記録媒体を適切な搬送状態に保つことが可能となる。

（実施例１）
以下、本発明を画像記録装置に適用した第一実施例について図１〜２を用いて具体的に示す。実施例は、従来例と本体装置構成は同様であるのでその他の詳細な説明は省略する。

図中には、従来例に対して記録紙リフトアップ部材105を新たに追加記載してある。記録紙リフトアップ部材は薄い樹脂製の部材であり、曲げ部106を有し全体的に可撓性を有している。このリフトアップ部材は搬送ガイドA 100の複数のガイドリブ部101の間に設置され、搬送路内に突出している。樹脂部材は100〜200μm程度の厚さおよび曲げ部を有する樹脂部材であり、各種記録紙を通紙時には曲げ部106で積極的に逃げ変形することから、通紙時殆ど通紙抵抗力が発生しないような構成となっている。

そこで、記録紙先端部にカール部のような変形部を有する記録紙Pが通紙され、搬送路内のカラーセンサー退避部によって形成された凹部空間に入り込もうとしても、記録紙リフトアップ部材の弱い曲げ弾性復元力を利用して、記録紙の通紙本来の動きを邪魔することなく、その動きを阻むことができる。搬送路内のカラーセンサーの退避部分に形成された凹部以外は、搬送ガイドリブ101によって記録紙は保持搬送されているのでそのまま安定的に通紙される。

以上説明したような構成を採用することにより、安定的に記録紙をJAMすることなく搬送することが可能となる。

（実施例２）
以下、本発明を画像記録装置に適用した第二実施例について図３を用いて具体的に示す。実施例は、従来例と本体装置構成は同様であるのでその他の詳細な説明は省略する。

図中では従来例と比較してカラーセンサーの位置が記録紙搬送ガイドAのガイドリブ部101の先端部よりLだけの有限距離を有していたものを、L=０としガイドリブ部との高さの差をほぼ無い状態であることを示している。

このようなL=０の状態を設定することにより、記録紙搬送経路内には、記録紙搬送時に問題となる凹部のような箇所が無く（当然搬送路内に凸部は許容しない）、記録紙搬送ガイドA、B間をスムーズに移動することが可能となる。

以上説明したような構成を採用することにより、安定的に記録紙をJAMすることなく搬送することが可能となる。

（実施例３）
以下、本発明を画像記録装置に適用した第三実施例について図４を用いて具体的に示す。実施例は、従来例と本体装置構成は同様であるのでその他の詳細な説明は省略する。

図中では従来例と比較してカラーセンサーの位置が記録紙搬送ガイドAのガイドリブ部101の先端部よりLだけの有限距離を有していたものを、カラーセンサーの最下流部（図中上）でL=０としガイドリブ部との高さの差をほぼ無い状態とし、その上流部（図中下）ではカラーセンサーの面を斜めθ度傾けることによりL＝0〜5mm程度を有した状態を示している。

このようにカラーセンサー退避時に、そのカラーセンサー上面に傾きθを与えることにより、記録紙搬送経路内の凹空間に記録紙が巻き込まれそうになった場合でも、搬送面が傾斜していることから記録紙搬送時の通紙抵抗が低めとなると同時に通紙ガイド機能を発揮する事ができるので、記録紙は記録紙搬送ガイドA100、B102間をスムーズに移動することが可能となる。

以上説明したような構成を採用することにより、安定的に記録紙をJAMすることなく搬送することが可能となる。

実施例１、２、３においての形態は、定着後の搬送経路がいわゆる重力方向に対して平行である縦方向の経路において説明しているが、実施形は定着後の紙搬送経路内であれば重力方向に対して直交もしくは斜め方向であっても構わない。

実施例１ 記録紙搬送ユニット 紙搬送前、中、後 状態 実施例１ 記録紙搬送ユニット 紙搬送路直交断面 実施例２ 記録紙搬送ユニット 紙搬送前、中、後 状態 実施例３ 記録紙搬送ユニット 紙搬送前、中、後 状態 従来例 本体断面図 従来例 色パッチ 従来例 記録紙搬送ユニット 正面 側面、搬送路断面図 従来例 記録紙搬送ユニット 紙搬送前、中、後 状態 従来例 記録紙搬送ユニット 紙搬送前、ジャム直前 ジャム状態 従来例 記録紙搬送ユニット 紙搬送前後 ジャム状態 断面

符号の説明

P 記録媒体
50 感光ドラム
51 レーザスキャナ装置
52 中間転写ベルト
53 給紙カセット
54 給紙ローラ
55 フィード・リタードローラ
56、57、70 搬送ローラ対
59 レジストローラ対
60 2次転写部
60a 2次転写ローラ
61 定着器
62、63、65、68 排紙ローラ対
64、66 排紙トレー
67 フラッパ
69 搬送路
82 濃度パッチ
S1 カラーセンサー
100 搬送部ガイドA
101 搬送部ガイドリブ
102 搬送部ガイドB
103 対向板
105 記録媒体搬送リフトアップ部材
106 記録媒体搬送リフトアップ部材の曲げ部

Claims (7)

1. １つ以上の露光装置と１つ以上の電子写真プロセスユニットを用いてトナー画像形成を行ない、記録媒体上へトナー画像を転写後、記録媒体上トナー画像に定着器を用いて熱と圧力を与えることにより記録媒体へトナー画像を定着する装置において、
   記録媒体定着後の記録媒体搬送路に記録媒体上に形成されたパッチ列の濃度又は色度を検知する検知手段を有し、
   該パッチ列検知手段は、記録媒体搬送路内へ突出し記録媒体と接触する状態と
   記録媒体搬送路内から退避し記録媒体と接触しない状態の２つの状態に、駆動手段を用いて所定のタイミングで移動動作し、
   該パッチ列検知手段が記録媒体搬送路内から退避時に、形成する記録媒体搬送路に対する凹空間の通紙上流側に記録媒体搬送リフトアップ部材を設けた
   ことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   記録材搬送方向に直交する方向に記録媒体を押し上げる付勢力を有す
   記録媒体搬送リフトアップ部材を設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   記録材搬送方向に直交する方向に記録媒体を押し上げる付勢力を発生する記録媒体搬送リフトアップ部材を記録紙搬送リブ材の間の一部に設けた
   ことを特徴とするカラー画像形成装置。
4. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   記録材搬送方向に直交する方向に記録媒体を押し上げる付勢力を発生する、
   一部に曲げ部を有する樹脂製薄帯状の記録媒体搬送リフトアップ部材を記録紙搬送リブ材の間の一部に設けた
   ことを特徴とするカラー画像形成装置。
5. １つ以上の露光装置と１つ以上の電子写真プロセスユニットを用いてトナー画像形成を行ない、記録媒体上へトナー画像を転写後、記録媒体上トナー画像に定着器を用いて熱と圧力を与えることにより記録媒体へトナー画像を定着する装置において、
   記録媒体定着後の記録媒体搬送路に記録媒体上に形成されたパッチ列の濃度又は色度を検知する検知手段を有し、
   該パッチ列検知手段は、記録媒体搬送路内へ突出し記録媒体と接触する状態と記録媒体搬送路内から退避し記録媒体と接触しない状態の２つの状態に、駆動手段を用いて所定のタイミングで移動動作し、
   該パッチ列検知手段が記録媒体搬送路内から退避時に、
   該パッチ列検知手段の記録媒体搬送路に対向する面が、記録媒体搬送路を形成する部位と略同面となる
   ことを特徴とするカラー画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、
   該パッチ列検知手段の記録媒体搬送路に対向する面が記録紙搬送方向ガイド面に対して略平行とした
   ことを特徴とするカラー画像形成装置。
7. 請求項５に記載の画像形成装置において、
   該パッチ列検知手段の記録媒体搬送路に対向する面が記録紙搬送方向ガイド面に対して上流側から下流側へ狭くなる方向に傾斜を有した
   ことを特徴とするカラー画像形成装置。

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