JP2009230119A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 補正用パッチマークの検出に及ぼされる拡散反射光の影響を抑制して、画像形成手段による画像形成動作を適切に補正することのできる画像形成層の提供。
【解決手段】 (A)に例示するように、トナーの色が黒(K)の場合は拡散反射光の光量は補正用パッチマークの濃度(透過濃度)に関わらずほぼ0であるが、トナーの色がシアン(C)等のように黒以外である場合、補正用パッチマークの濃度の上昇に伴って拡散反射光も増加する。このため、鏡面反射光検出用のセンサに入射する光量も(B)のように変化する。そこで、拡散反射光の受光量が大きい場合は、補正用パッチマークの濃度を薄くして、(B)に二点鎖線で示す領域のように、トナーの色が黒以外である場合にも搬送ベルトの表面との受光量の差異が大きくなるように調整する。
【選択図】図10

Description

本発明は、複数色の現像剤を転写して画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置に関し、詳しくは、上記画像形成手段との対向部を通って回転する回転体に補正用パッチマークを形成してその画像形成手段の画像形成動作に係る補正を行う画像形成装置に関する。
従来より、いわゆるカラー画像形成装置では、プロセスカートリッジ等の画像形成手段との対向部を通って回転する搬送ベルト等の回転体に、各色の補正用パッチマークを形成し、その位置を検出することによって各色の画像濃度や画像のずれ等を補正することが考えられている。また、この種の画像形成装置では、補正用パッチマークの形成時と記録シート等の被記録媒体への画像形成時とで転写電圧を変えることによって、それぞれの対象に対する現像剤の転写効率が最も高くなるようにすることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−152796号公報
ところが、現像剤の色が黒以外の場合、現像剤の転写濃度が増加するほど拡散反射光も増加する場合がある。補正用パッチマークからの反射光を検出するセンサ等がこのような拡散反射光の影響を受けると、補正用パッチマークの濃度等が正確に検出できず、画像形成手段による画像形成動作を適切に補正できない可能性が生じる。しかしながら、上記特許文献1では、現像剤の転写効率が最も高くなる転写電圧に設定しており、補正用パッチマーク形成時に拡散反射光の影響を抑制できる適切な転写電圧を設定することまでは考慮されていない。
そこで、本発明は、補正用パッチマークの検出に及ぼされる拡散反射光の影響を抑制して、画像形成手段による画像形成動作を適切に補正することのできる画像形成層の提供を目的としてなされた。
上記目的を達するためになされた本発明の画像形成装置は、複数色の現像剤を転写して画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段の画像形成動作に連動して、その画像形成手段との対向部を通って回転する回転体と、上記画像形成手段を制御して、上記回転体に各色毎の補正用パッチマークを形成するパッチマーク形成手段と、上記回転体に向けて照射された光のうち、その回転体に鏡面反射された光を検出する鏡面反射光検出手段と、上記回転体に向けて照射された光のうち、その回転体に拡散反射された光を検出する拡散反射光検出手段と、上記補正用パッチマークが形成されたとき、少なくとも上記鏡面反射光検出手段の検出結果に基づいて上記画像形成手段の画像形成動作に係る補正を行う画像形成補正手段と、上記画像形成手段が上記回転体に上記補正用パッチマークを形成する際の画像濃度に係るパラメータを、上記画像形成手段が上記被記録媒体に画像を形成する際の画像濃度に係るパラメータよりも薄い側に補正する画像濃度補正手段と、上記拡散反射光検出手段が検出した光の強度が閾値を超えている場合、上記画像濃度補正手段が上記パラメータを薄い側に補正する補正量を増加させる補正量変更手段と、を備えたことを特徴
としている。
このように構成された本発明では、パッチマーク形成手段は、複数色の現像剤を転写して画像を形成する画像形成手段を制御することにより、その画像形成手段との対向部を通って回転する回転体に各色毎の補正用パッチマークを形成する。また、鏡面反射光検出手段は、上記回転体に向けて照射された光のうち、その回転体に鏡面反射された光を検出し、拡散反射光検出手段は、上記回転体に向けて照射された光のうち、その回転体に拡散反射された光を検出する。そして、上記補正用パッチマークが形成されたとき、少なくとも上記鏡面反射光検出手段の検出結果に基づいて、画像形成補正手段は上記画像形成手段の画像形成動作に係る補正を行う。
また、画像濃度補正手段は、上記画像形成手段が上記回転体に上記補正用パッチマークを形成する際の画像濃度に係るパラメータを、上記画像形成手段が上記被記録媒体に画像を形成する際の画像濃度に係るパラメータよりも薄い側に補正する。そして、上記拡散反射光検出手段が検出した光の強度が閾値を超えている場合、補正量変更手段は、上記画像濃度補正手段が上記パラメータを薄い側に補正する補正量を増加させる。このため、本発明では、拡散反射光が閾値を超えないように補正用パッチマーク形成時の画像濃度を調整することができ、延いては、鏡面反射光検出手段の検出結果に及ぼされる拡散反射光の影響を抑制して、上記画像形成手段による画像形成動作を適切に補正することができる。
なお、本発明は上記実施の形態になんら限定されるものではないが、上記回転体に上記補正用パッチマークを形成せずにその回転体を1周させ、その1周の間に上記拡散反射光検出手段が検出した光の最大強度よりも、上記閾値を高く設定する閾値設定手段を、更に備えてもよい。
上記回転体の表面に凹凸があると、回転体の表面に現像剤が存在しなくてもその凹凸によって拡散反射光が発生する。そこで、上記のような閾値設定手段により閾値を設定すれば、回転体表面の凹凸等に起因する拡散反射光の変動量よりも高い値に閾値を設定することができ、拡散反射光の影響を一層良好に抑制することができる。
そして、この場合、上記閾値設定手段は、上記回転体に上記補正用パッチマークが形成された回数が予め設定された回数に達したとき、上記画像形成手段により画像が形成された被記録媒体の枚数が予め設定された枚数に達したとき、上記回転体を覆う筐体が開放されたとき、または、上記回転体が交換されたときに、上記閾値の設定を行ってもよい。
上記回転体に上記補正用パッチマークが形成された回数が予め設定された回数に達したとき、上記画像形成手段により画像が形成された被記録媒体の枚数が予め設定された枚数に達したとき、上記回転体を覆う筐体が開放されたとき、上記回転体が交換されたときなどには、回転体の表面状態が変化している可能性がある。そこで、閾値設定手段が閾値の設定を上記のように行えば、回転体の表面状態が変化した可能性の高いタイミングで閾値を再設定することができ、上記閾値を一層適切な値に設定して拡散反射光の影響を一層良好に抑制することができる。
更に、上記パラメータとしては種々のパラメータを適用することができる。例えば、上記画像形成手段が、形成すべき画像に対応した静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体に担持された静電潜像に帯電した現像剤を付着させて現像する現像手段と、を備え、上記現像手段により上記静電潜像担持体に付着された現像剤を上記回転体または上記被記録媒体に転写することによって上記画像を形成するものである場合、上記パラメータは、上記現像手段が上記静電潜像担持体に現像剤を付着させる際の現像バイアスであってもよい。静電潜像担持体に付着された現像剤を回転体に転写させる際の転写バイア
スを補正する場合は、転写されなかった現像剤が静電潜像担持体に残って現像剤が劣化する可能性があるが、現像バイアスを補正する場合はそのような問題がなく、現像剤の耐久性を向上させることができる。
また、上記画像形成手段が、形成すべき画像に応じて露光されることによりその画像に対応した静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体に担持された静電潜像に帯電した現像剤を付着させて現像する現像手段と、を備え、上記現像手段により上記静電潜像担持体に付着された現像剤を上記回転体または上記被記録媒体に転写することによって上記画像を形成するものである場合、上記パラメータは、上記静電潜像担持体に上記静電潜像を形成する際の露光強度または露光時間であってもよい。
本発明が適用されたレーザプリンタの概略構成を表す側断面図である。 そのレーザプリンタの印刷濃度センサの概略構成を表す説明図である。 その印刷濃度センサの電気的構成を表す回路図である。 上記レーザプリンタの制御系の構成を表すブロック図である。 その制御系で実行されるオートレジスト処理を表すフローチャートである。 その制御系でカバーオープン時に実行される割り込み処理を表すフローチャートである。 その制御系でベルト交換時に実行される割り込み処理を表すフローチャートである。 その制御系でプリントジョブ発生時に実行される割り込み処理を表すフローチャートである。 上記オートレジスト処理の第1,第2センサの閾値設定処理を詳細に表すフローチャートである。 トナーの色による拡散反射光,鏡面反射光の変化を表す説明図である。 搬送ベルト33に傷301がある場合の模式図と、その搬送ベルト33に対する第1センサ91と第2センサ92の電位の変化を表す説明図である。 搬送ベルト33に補正用パッチマーク300Yと300Mが形成されたときの第1センサ91と第2センサ92の電位の変化を表す説明図である。
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を、コンピュータに接続されて使用されるいわゆるレーザプリンタに適用したものである。
1.レーザプリンタの外観構成
図1はレーザプリンタ1の概略構成を表す側断面図であり、このレーザプリンタ1は、図1の上側を重力方向上方側として設置され、通常、図1の右側を前側として使用される。そして、レーザプリンタ1の筐体3は略箱状(立方体状)に形成されており、この筐体3の上面側には、印刷を終えて筐体3から排出される紙やOHPシート等の記録シート(被記録媒体に相当)が載置される排紙トレイ5が設けられている。
なお、本実施の形態では、筐体3の内側には、金属または樹脂等からなるフレーム部材(図示省略)が設けられており、後述するプロセスカートリッジ70や定着ユニット80等は、筐体3の内側に設けられたフレーム部材に着脱可能に組み付けられている。
また、排紙トレイ5は、後方側に向かうほど、筐体3の上面から下がるように傾斜した傾斜面5aにて構成されており、この傾斜面5aの後端側には、印刷が終了した記録シートが排出される排出部7が設けられている。
2.レーザプリンタの内部機械構成
画像形成部10は記録シートに画像を形成する画像形成手段を構成するものであり、フィーダ部20は、画像形成部10に記録シートを供給する搬送手段の一部を構成するものであり、搬送機構30は、画像形成部10を構成する4つのプロセスカートリッジ70K、70Y、70M、70Cとの対向部を通って記録シートを搬送する搬送手段である。
また、印刷濃度センサ90は、後述する回転体の一例としての搬送ベルト33の表面に形成された補正用パッチマークを検出する補正用パッチマーク読み取り手段である。そして、画像形成部10にて画像形成が終了した記録シートは、排出シュート(図示省略)にてその搬送方向が上方側に転向された後、排出部7から排紙トレイ5に排出される。
2.1.フィーダ部の構成
フィーダ部20は、筐体3の最下部に収納された給紙トレイ21、給紙トレイ21の前端部上方に設けられて給紙トレイ21に載置された記録シートを画像形成部10に給紙する給紙ローラ22、及び、給紙ローラ22と対向する部位に配設されて記録シートに所定の搬送抵抗を与えることにより記録シートを1枚毎に分離する分離パッド23等を有して構成されている。
そして、給紙トレイ21に載置されている記録シートは、筐体3内の前方側にてUターンするように転向され、筐体3内の略中央部に配設された画像形成部10に搬送される。このため、給紙トレイ21から画像形成部10に至る記録シートの搬送経路のうち、略U字状に転向する部位には、略U字状に湾曲しながら画像形成部10に搬送される記録シートに搬送力を与える搬送ローラ24が配設されている。
なお、記録シートを挟んで搬送ローラ24と対向する部位には、記録シートを搬送ローラ24に押さえ付ける加圧ローラ25が配設されており、この加圧ローラ25は、コイルバネ25a等の弾性手段にて搬送ローラ24側に押圧されている。
2.2.搬送機構の構成
搬送機構30は、画像形成部10の作動と連動して回転する駆動ローラ31、駆動ローラ31と離隔した位置に回転可能に配設された従動ローラ32、及び、駆動ローラ31と従動ローラ32との間に架設された搬送ベルト33等から構成されている。そして、搬送ベルト33が記録シートを載せた状態で回転することにより、給紙トレイ21から搬送されてきた記録シートは、4つのプロセスカートリッジ70K、70Y、70M、70Cに順次搬送される。なお、搬送機構30はこれらの部材により一体のユニットとして構成され、筐体3の上部カバーを開放することによって適宜交換可能とされている。また、搬送ベルト33の下方には、搬送ベルト33の表面に形成された後述の補正用パッチマークを消去するためのベルトクリーナ34が配設されている。
2.3.画像形成部の構成
画像形成部10は、スキャナ部60、プロセスカートリッジ70及び定着器ユニット80等を有して構成されている。
また、本実施の形態に係る画像形成部10はカラー印刷が可能な、いわゆるダイレクトタンデム方式のものである。本実施の形態では、記録シートの搬送方向上流側からブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナー(現像剤)に対応した4つのプロセスカートリッジ70K、70Y、70M、70Cが、記録シートの搬送方向に沿って直列に並んで配設されている。なお、4つのプロセスカートリッジ70K、70Y、70M、70Cはトナーの色が異なるのみで、その他は同一である。以下、4つのプロセスカートリッ
ジ70K、70Y、70M、70Cを総称してプロセスカートリッジ70という。
スキャナ部60は、筐体3内の上部に設けられて4つプロセスカートリッジ70K、70Y、70M、70Cそれぞれに設けられた静電潜像担持体の一例としての感光体ドラム71の表面に静電潜像を形成するものであり、具体的には、レーザ光源、ポリゴンミラー、f閭激塔Y、及び反射鏡等から構成されている。
プロセスカートリッジ70は、スキャナ部60の下方側において着脱可能に筐体3内に配設されている。そして、このプロセスカートリッジ70は、感光体ドラム71、帯電器72、転写ローラ73、及び、現像手段の一例としての現像ローラ74aを備えた現像カートリッジ74等から構成されている。
定着ユニット80は、記録シートの搬送方向において感光体ドラム71より下流側に配設されて記録シートに転写されたトナーを加熱溶融させて定着させるものである。具体的には、記録シートの印刷面側に配設されてトナーを加熱しながら記録シートに搬送力を付与する加熱ローラ81、記録シートを挟んで加熱ローラ81と反対側に配設されて記録シートを加熱ローラ81側に押圧する加圧ローラ82、等を有して構成されている。
そして、画像形成部10においては、以下のようにして記録シートに画像が形成される。すなわち、感光体ドラム71の表面は、その回転に伴って、帯電器72により一様に正帯電された後、スキャナ部60から照射されるレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された箇所は露光されていない箇所より電位が下がり、感光体ドラム71の表面のうち露光された箇所に記録シートに形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
次いで、プロセスカートリッジ70に設けられた現像ローラ74aを回転させながら現像バイアスを現像ローラ74aに印加することにより、現像ローラ74a上に担持され、かつ、正帯電されているトナーが、感光体ドラム71に対向して接触するときに、感光体ドラム71の表面上に形成されている静電潜像、つまり、一様に正帯電されている感光体ドラム71の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光体ドラム71の静電潜像は、可視像化され、感光体ドラム71の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
その後、感光体ドラム71の表面上に担持されたトナー像は、転写ローラ73に印加される転写バイアスによって記録シートに転写される。そして、トナー像が転写された記録シートは定着ユニット80に搬送されて加熱され、トナー像として転写されたトナーが記録シートに定着されて、画像形成(印刷)が完了する。
2.4.印刷濃度センサの構成
図2は印刷濃度センサ90の概略構成を表す説明図である。図2に示すように、印刷濃度センサ90は、赤外光を搬送ベルト33に照射する赤外光発光ダイオード93、赤外光発光ダイオード93から搬送ベルト33に照射された赤外光の入射角閧Pと同一角度閧Qで鏡面反射する赤外光の光量(強さ)を検出する鏡面反射光検出手段の一例としての第1センサ91、及び、赤外光発光ダイオード93から搬送ベルト33に照射された赤外光の入射角閧Pと異なる角度で反射する拡散反射光の光量(強さ)を検出する拡散反射光検出手
段の一例としての第2センサ92等から構成されている。
なお、搬送ベルト33は、トナーを転写させるための電気的特性を得るために、ベルト材料であるフィルム中にカーボンを分散させたものを使用している。このため、搬送ベルト33の表面は黒色であり、赤外光を吸収して拡散反射が殆ど発生しないが、その表面は
、高い光沢度で仕上げられているので、鏡面反射が多く発生する特性を有している。このため、搬送ベルト33に補正用パッチマークが形成されていない状態では、第1センサ91は強い赤外光を検出し、第2センサ92は殆ど赤外光を検出しない。なお、補正用パッチマークとは、単色で均一に塗り潰された画像であり、本実施の形態では、ブラック、シアン、マゼンタ、またはイエローの各色のトナーを搬送ベルト33の表面に帯状に転写させることにより、各色毎の補正用パッチマークを形成している。
図3は、印刷濃度センサ90の電気的構成を表す回路図である。なお、第1センサ91,第2センサ92に係る電気的構成は同様であるので、図3ではそれらの回路図を1つのみ図示した。
図3に示すように、赤外光発光ダイオード93は、後述の制御部100から入力される信号sen_led_onに応じてON/OFFが制御されるトランジスタTr1,Tr2を備えた増幅回路を介して、3.3Vの直流電源Vccから通電されて発光する。第1センサ91,第2センサ92は、可変抵抗器VR,抵抗器R1を介して3.3Vの直流電源Vccに接続されたフォトトランジスタとして構成され、受光光量に応じた電流が通電される。このため、上記受光光量が増えるに従って抵抗器R1,可変抵抗器VRによる電圧降下が増加し、第1センサ91または第2センサ92と可変抵抗器VRとの間の電位は低下する。この電位は、コンパレータ95に入力され、そのコンパレータ95にて、制御部100から入力される信号reg_mark_pwmに対応した電圧と比較される。
上記信号reg_mark_pwmは、いわゆるPWM信号であり、抵抗器R3とコンデンサC1とからなる平滑回路によって平滑化された後、抵抗器R5を介してコンパレータ95に入力される。このため、所望の閾値に対応したreg_mark_pwmを設定することにより、第1センサ91または第2センサ92の受光光量がその閾値を超えたときにHレベルとなる検出信号reg_mark_senをコンパレータ95から出力することができる。
3.レーザプリンタの制御系の構成
次に、図4は、上記のように構成されたレーザプリンタ1の制御系の構成を表すブロック図である。図4に示すように、前述の印刷濃度センサ90を構成する第1センサ91,第2センサ92,赤外光発光ダイオード93は、現像バイアスを現像ローラ74aに印加する高圧電源99や前述の画像形成部10と共に制御部100に接続されている。制御部100(画像濃度補正手段,補正量変更手段,閾値設定手段の一例)は、CPU101,ROM102,RAM103を備えたマイクロコンピュータを中心に構成され、ROM102に記憶されたプログラムに基づき次のように画像形成部10,高圧電源99等を制御する。また、制御部100には、筐体3の上部カバーの開放を検知する周知のカバーセンサ110、搬送ベルト33が装着されていることを検知する周知のベルトセンサ120、筐体3の表面に設けられた周知の表示部130等も接続されている。
4.上記制御系における制御
次に、この制御部100が実行する制御について説明する。図5は、電源投入時などの周知の所定タイミングで、搬送ベルト33に補正用パッチマークを形成して色ずれ補正を行うオートレジストが指示されたときに実行されるオートレジスト処理を表すフローチャートである。
図5に示すように、オートレジストが指示されて処理が開始されると、先ず、S1にて(Sはステップを表す:以下同様)、後述の閾値の設定時(S6参照)に0にリセットされる変数RNが1つインクリメントされる。すなわち、この変数RNは、閾値の設定後に本オートレジスト処理が実行された回数を計数するための変数である。続くS2では、R
Nが規定値RN_S以上となったか否かが判断される。RN<RN_Sの場合はそのまま(S2:N)、RN≧RN_Sの場合は(S2:Y)、S3にてフラグSSが1にセットされた後、処理はS4へ移行する。
なお、このフラグSSは、オートレジスト処理が実行された回数を表す変数RNが上記RN_Sに達した場合のみならず(S2:Y)、次のような場合にも1にセットされる。例えば、図6は、カバーセンサ110が筐体3の上部カバーの開放を検知したときに実行される割り込み処理を表すフローチャートである。この処理では、図6に示すように、S31にてフラグSSが1にセットされて処理が終了する。
また、図7は、ベルトセンサ120の検出結果に基づき搬送ベルト33の交換が検知されたときに実行される割り込み処理を表すフローチャートである。この処理でも、図7に示すように、S33にてフラグSSが1にセットされて処理が終了する。
更に、図8は、プリントジョブが発生して画像形成部10により1枚の記録シートに画像が形成される毎に実行される割り込み処理を表すフローチャートである。この処理では、図8に示すように、閾値の設定時(S6参照)に0にリセットされ印刷枚数を表す変数PNがS35にて1つインクリメントされ、続くS36にて、そのPNが規定値PN_S以上となったか否かが判断される。PN<PN_Sの場合はそのまま(S36:N)、PN≧PN_Sの場合は(S36:Y)、S37にてフラグSSが1にセットされた後、処理が終了する。
図5に戻って、S4では、搬送ベルト33の表面を基に印刷濃度センサ90の感度を補正する処理が実行される。この処理は、補正用パッチマークが形成されていない搬送ベルト33に赤外光発光ダイオード93から赤外光を照射しながら、第1センサ91,第2センサ92からコンパレータ95に入力される電位(以下、第1センサ91,第2センサ92の電位という)が飽和する抵抗値に可変抵抗器VRを設定する処理である。
S4に続く画像濃度補正手段の一例としてのS5では、搬送ベルト33に補正用パッチマークを形成するときのオートレジ用現像バイアス値DbBが、DbB=DbPラP1なる式により決定される。なお、この式において、DbPは記録シートに画像を形成する際の現像バイアス、P1はオートレジ用現像バイアス値DbBを算出するための補正係数であり、P1は最初は予め決められた初期値P0に設定されている。
続く閾値設定手段の一例としてのS6では、次のように第1センサ91,第2センサ92の閾値設定処理が実行される。図9は、この処理を詳細に表すフローチャートである。図9に示すように、この処理では、先ず、S61にて前述のフラグSSが1にセットされているか否かが判断され、SS≠1の場合は(S61:N)、処理はそのまま図5のS7(パッチマーク形成手段の一例)へ移行する。すなわち、フラグSSが0にリセットされている場合は、第1センサ91,第2センサ92の閾値設定がなされないのである。
一方、SS=1の場合は(S61:Y)、処理はS62へ移行し、フラグSSと前述の変数RN,PNがそれぞれ0にリセットされる。続くS63では、補正用パッチマークを形成せずに赤外光発光ダイオード93から赤外光を照射しながら搬送ベルト33を1周させて、その間の第1センサ91,第2センサ92の電位変化の波形を取得する処理が実行される。なお、第1センサ91の電位は、図3における第1センサ91と可変抵抗VRとの間の電位、第2センサ92の電位は、図3における第2センサ92と可変抵抗VRとの間の電位をそれぞれ示す。更に続くS64では、第1センサ91の電位の閾値R1と第2センサ92の電位の閾値R2とが次式によって算出され、処理は図5のS7へ移行する。
R1=RB1_max+RB1
R2=RB2_min―RB2
但し、RB1_maxは、S63の処理で取得された第1センサ91の最大電位、RB1は予め設定された第1センサ91の調整パラメータ、RB2_minは、S63の処理で取得された第2センサ92の最小電位、RB2は予め設定された第2センサ92の調整パラメータ、をそれぞれ表す。
図11(A)は、搬送ベルト33に傷301があるときの模式図を表しており、図11(B)に、その搬送ベルト33に対する第1センサ91の電位の変化を模式的に表す。
搬送ベルト33の表面に凹凸等に起因する傷301がなければ、赤外光発光ダイオード93から照射された赤外光の大部分は、搬送ベルト33で鏡面反射されて第1センサ91で受光することになる。しかし、搬送ベルト33の表面に凹凸等に起因する傷301があると、赤外光発光ダイオード93から照射された赤外光は、傷301によって鏡面反射光だけでなく、拡散反射光が発生する。そのため、第1センサが受光する受光光量は、傷301がないときと比べて減少する。そのため、第1センサ91の電位は、傷301のない場合の電位と比べて、電位が高くなる。図11(B)には、そのことが模式的に示されている。
図11(C)に、その搬送ベルト33に対する第2センサ92の電位の変化を模式的に表す。第1センサの場合と逆に、搬送ベルト33の表面に凹凸等に起因する傷301があると、第2センサ92が受光する受光光量は、傷301がないときと比べて増加する。そのため、第2センサ92の電位は、傷301のない場合の電位と比べて、電位が低くなる。図11(C)には、そのことが模式的に示されている。
すなわち、搬送ベルト33の表面に傷、埃等の凹凸があると、搬送ベルト33の表面に補正用パッチマークが形成されていない場合であっても拡散反射光が発生する場合がある。そこで、S63,S64の処理では、搬送ベルト33の表面の凹凸等に起因する鏡面反射光の受光光量よりも低い光量に対応する電位に上記第1センサ91の閾値R1を設定し、搬送ベルト33の表面の凹凸等に起因する拡散反射光の受光光量よりも高い光量に対応する電位に上記第2センサ92の閾値R2を設定する。
図5へ戻って、S7では、S5にて決定されたオートレジ用現像バイアス値DbBに対応する現像バイアスを高圧電源99を介して印加しながら、画像形成部10を介して搬送ベルト33に補正用パッチマークを形成する処理が実行される。続くS8では、搬送ベルト33の回転中に第1センサ91を介して検出される上記赤外光の鏡面反射成分に基づき、上記補正用パッチマークの位置が検出される。
図12(A)は、搬送ベルト33にイエローの補正用パッチマーク300Yと、マゼンダの補正用パッチマーク300Mが形成され、傷301があるときの模式図を表す。図12(B)は、後述する図10(B)に2点鎖線で示されている領域より低濃度領域側の濃度で、補正用パッチマーク300Y及び300Mが搬送ベルト33に形成されたときの第1センサ91の電位の変化を模式的に表す。また、図12(C)は、補正用パッチマーク300Y及び300Mが搬送ベルト33に形成されたときの第2センサ92の電位の変化を模式的に表す。
図12(B)に示すように、イエローの補正用パッチマーク300Yによる鏡面反射光を、第1センサ91が受光した際の第1センサ91の電位は、搬送ベルト33による鏡面反射光を受光した際の第1センサ91の電位と比べて高くなる。これは、イエローの場合、拡散反射光が生じるため、搬送ベルト33による鏡面反射光の受光光量よりも、イエロ
ーの補正用パッチマーク300Yによる鏡面反射光の受光光量が小さくなるためである。なお、マゼンダ、シアンの場合も、イエローの場合と同様である。
図12(C)に示すように、イエローの補正用パッチマーク300Yによる拡散反射光を、第2センサ92が受光した際の第2センサ92の電位は、搬送ベルト33による拡散反射光を受光した際の第2センサ92の電位と比べて低くなる。それは、搬送ベルト33においては、拡散反射光はほとんど発生しないが、イエローのトナーによって拡散反射光が発生する。そして、イエローの補正用パッチマーク300Yによって第2センサが受光する受光光量は、搬送ベルト33によって拡散反射光を受光した際の第2センサ92の受光光量よりも多くなるためである。なお、マゼンダ、シアンの場合も、イエローの場合と同様である。
更に続くS9では、第1センサ91の電位変化がS6にて設定された閾値R1を跨ぐ回数が規定回数(補正用パッチマークの数)であるか否かが判断される。第1センサ91の電位変化が閾値R1を跨ぐ回数が規定回数でない場合は(S9:N)、S10にて表示部130にエラー表示がなされて処理が終了する。
次に、エラーになる場合を具体的に説明する。傷等の凹凸が存在すると、その傷301の箇所で搬送ベルト33からの鏡面反射光の受光光量が低下して、図12(B)に示されている傷301の電位が生じる。もし、傷301が非常に大きいために、拡散反射光が増加し、鏡面反射光の受光光量が減少すると、傷301の電位は、補正用パッチマークの電位よりも大きくなることが考えられる。その場合は、閾値R1を補正用パッチマークの電位が越えることはないため、エラーとなる。
また、第1センサ91の調整パラメータRB1が大きく適切でない場合には、閾値R1を補正用パッチマークの電位が越えることはないため、その場合もエラーとなる。
一方、第1センサ91の電位変化が閾値R1を跨ぐ回数が規定回数である場合は(S9:Y)、処理はS11へ移行し、第2センサ92の電位変化が閾値R2を跨いでいないか否かが判断される。図12(C)の模式図に示されているように第2センサ92の電位変化が閾値R2を跨いでいない場合は(S11:Y)、処理はS12へ移行し、前述のS8にて検出された補正用パッチマークの位置情報を基に周知の色ずれ補正が実行されて処理が終了する。すなわち、S8,S12が画像形成補正手段の一例に相当する。
一方、第2センサ92の電位変化が閾値R2を跨いでいる場合は(S11:N)、処理はS13へ移行し、前述のS5で使用された補正係数P1がその最小値として予め設定されたPminを下回っている否かが判断される。P1≧Pminの場合は(S13:N)、処理は補正量変更手段の一例としてのS14へ移行し、そのP1から予め設定された調整係数P2を引いた値が新たな補正係数P1とされて、処理は前述のS5へ移行する。すると、S5では、S14にて減少された補正係数P1を前述の式(DbB=DbPラP1)に当てはめることによってオートレジ用現像バイアス値DbBが減少され、前述のS6以降の処理が実行される。
すなわち、図10(A)に例示するように、トナーの色が黒(K)の場合は拡散反射光の光量は補正用パッチマークの濃度(透過濃度)に関わらずほぼ0であるが、トナーの色がシアン(C)等のように黒以外である場合、補正用パッチマークの濃度の上昇に伴って拡散反射光も増加する。このような拡散反射光は、第1センサ91にも鏡面反射光と共に入射するので、第1センサ91が鏡面反射光として受光する光量は図10(B)のように変化する。すなわち、トナーの色が黒以外の場合、補正用パッチマークの濃度が濃過ぎると、第1センサ91の受光量が却って増加して補正用パッチマークが形成されていない状
態(透過濃度=0)との受光量の差が減少してしまうのである。
第2センサ92が検出した拡散反射光に対応する電位変化が閾値R2を跨いでいる場合は、図10(B)に二点鎖線で示す領域より高濃度領域側で補正用パッチマークが形成されている。そこで、本実施の形態では、その場合(S11:N)は、オートレジ用現像バイアス値DbBを減少させているのである。こうすることによって、補正用パッチマークの濃度を、図10(B)に二点鎖線で示す領域のように、トナーの色が黒以外である場合にも搬送ベルト33の表面との受光量の差異が大きくなるような濃度に調整することができる。より具体的には、第1センサ91の閾値R1を規定する調整パラメータRB1として十分に大きな値を設定することが可能になり、S8による補正用パッチマークの位置検出の精度を向上させることができる。よって、本実施の形態では、補正用パッチマークの検出結果に及ぼされる拡散反射光の影響を抑制して、色ずれ補正を適切に実行することができる。
なお、本実施の形態では、図5に示すように、オートレジ用現像バイアス値DbBが減少されていく過程で補正係数P1がPminを下回ると(S13:N)、S14にて補正係数P1がその初期値P0に設定され、前述のS10によるエラー表示がなされて処理が終了する。すなわち、拡散反射光の光量が過度に高い場合は色ずれ補正を行わない。
更に、本実施の形態では、前述のように、搬送ベルト33の表面の凹凸等に起因する拡散反射光の変動量よりも高い光量に対応する電位に閾値R1,R2を設定しているので(S6)、拡散反射光の影響を一層良好に抑制して色ずれ補正を一層適切に実行することができる。しかも、この閾値R1,R2の設定は、搬送ベルト33に上記補正用パッチマークが形成された回数を表す変数RNが規定値RN_Sに達したとき(S2:Y)、画像形成部10により画像が形成された記録シートの枚数を表す変数PNが規定値PN_Sに達したとき(S36:Y)、搬送ベルト33を覆う筐体3が開放されたとき(S31)、または、搬送ベルト33が交換されたときに(S33)、それぞれ実行される(S61:Y)。すなわち、本実施の形態では、搬送ベルト33の表面状態が変化した可能性の高いタイミングで閾値R1,R2を再設定することができ、上記閾値R1,R2を一層適切な値に設定して拡散反射光の影響を一層良好に抑制することができる。
5.本発明の他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、補正用パッチマークを形成する際の画像濃度に係るパラメータとしては種々のパラメータを適用することができ、転写バイアス(転写電圧)や、感光体ドラム71に対する露光強度または露光時間を変更することによって補正用パッチマークの濃度を変更してもよい。この場合も、前述のS5にて用いた式と同様の式によって転写バイアス,露光強度,または露光時間を設定すれば、上記実施の形態と同様の処理によって実行することができる。但し、転写バイアスを補正する場合は、転写されなかったトナーが感光体ドラム71に残ってトナーが劣化する可能性があるが、上記実施の形態のように現像バイアスを補正する場合はそのような問題がなく、トナーの耐久性を向上させることができる。
また、上記実施の形態では、全ての色に対してS5にて設定されたオートレジ用現像バイアス値DbBを使用しているが、ブラックの補正用パッチマークは記録シートに画像を形成する場合と同様のバイアス値を使用し、イエロー,マゼンタ,シアンの補正用パッチマークに対してのみオートレジ用現像バイアス値DbBを用いてもよい。
更に、上記実施の形態では、ダイレクトタンデム方式のカラーレーザプリンタに適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば4サイクル方式による電子写真画
像形成装置に適用してもよい。また更に、上記実施の形態では、搬送ベルト33に補正用パッチマークを形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成部10の作動と連動して回転する回転体(例えば、中間転写体や感光体ドラム等)に補正用パッチマークを形成してもよい。
1・・・レーザプリンタ 10・・・画像形成部 33・・・搬送ベルト60・・・スキャナ部 70・・・プロセスカートリッジ 71・・・感光体ドラム74a・・・現像ローラ 90・・・印刷濃度センサ 91・・・第1センサ92・・・第2センサ 93・・・赤外光発光ダイオード 100・・・制御部110・・・カバーセンサ 120・・・ベルトセンサ 130・・・表示部

Claims (5)

  1. 複数色の現像剤を転写して画像を形成する画像形成手段と、
    該画像形成手段の画像形成動作に連動して、その画像形成手段との対向部を通って回転する回転体と、
    上記画像形成手段を制御して、上記回転体に各色毎の補正用パッチマークを形成するパッチマーク形成手段と、
    上記回転体に向けて照射された光のうち、その回転体に鏡面反射された光を検出する鏡面反射光検出手段と、
    上記回転体に向けて照射された光のうち、その回転体に拡散反射された光を検出する拡散反射光検出手段と、
    上記補正用パッチマークが形成されたとき、少なくとも上記鏡面反射光検出手段の検出結果に基づいて上記画像形成手段の画像形成動作に係る補正を行う画像形成補正手段と、
    上記画像形成手段が上記回転体に上記補正用パッチマークを形成する際の画像濃度に係るパラメータを、上記画像形成手段が上記被記録媒体に画像を形成する際の画像濃度に係るパラメータよりも薄い側に補正する画像濃度補正手段と、
    上記拡散反射光検出手段が検出した光の強度が閾値を超えている場合、上記画像濃度補正手段が上記パラメータを薄い側に補正する補正量を増加させる補正量変更手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 上記回転体に上記補正用パッチマークを形成せずにその回転体を1周させ、その1周の間に上記拡散反射光検出手段が検出した光の最大強度よりも、上記閾値を高く設定する閾値設定手段を、
    更に備えたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 上記閾値設定手段は、上記回転体に上記補正用パッチマークが形成された回数が予め設定された回数に達したとき、上記画像形成手段により画像が形成された被記録媒体の枚数が予め設定された枚数に達したとき、上記回転体を覆う筐体が開放されたとき、または、上記回転体が交換されたときに、上記閾値の設定を行うことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
  4. 上記画像形成手段は、形成すべき画像に対応した静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体に担持された静電潜像に帯電した現像剤を付着させて現像する現像手段と、を備え、上記現像手段により上記静電潜像担持体に付着された現像剤を上記回転体または上記被記録媒体に転写することによって上記画像を形成し、
    上記パラメータは、上記現像手段が上記静電潜像担持体に現像剤を付着させる際の現像バイアスであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 上記画像形成手段は、形成すべき画像に応じて露光されることによりその画像に対応した静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体に担持された静電潜像に帯電した現像剤を付着させて現像する現像手段と、を備え、上記現像手段により上記静電潜像担持体に付着された現像剤を上記回転体または上記被記録媒体に転写することによって上記画像を形成し、
    上記パラメータは、上記静電潜像担持体に上記静電潜像を形成する際の露光強度または露光時間であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
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