JP3720545B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は感光体上に形成した複数色のトナー像を中間転写体上に重ね合わせ、中間転写体上に重ね合わせたトナー像を転写紙に転写する画像形成装置、特に複数のトナー像を中間転写体上に並べて転写する場合の印刷効率の向上に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置では、2色以上で構成された画像を印刷する場合は、各色をずれなく重ねる必要があるために基準が必要となる。そのため、中間転写ベルトに位置合わせ用マークを設け、中間転写ベルト上の位置合わせ用マークをマーク検出センサを用いて検出し、この位置合わせ用マークの検出信号を基準にして画像読取部又はホスト装置から画像データの転送を開始する。この画像データを基にレーザ書込部で感光体に静電潜像を形成する。現像器は感光体上に形成した静電潜像を基にトナー像を形成する。感光体上に形成されたトナー像を中間転写べルトに転写して、書き込みプロセスを実行する。例えば、2色で構成された画像の場合は中間転写ベルトを2回転し、3色で構成された画像の場合は中間転写ベルトを3回転し、4色で構成された画像の場合は中間転写ベルトを4回転して位置合わせ用マークの検出信号を基に画像を構成する各色のトナー像を中間転写ベルト上に重ね合わせている。
【0003】
さらに、画像形成装置では、感光体上にトナー像を形成したら、形成したトナー像と同じ色の予め定めたパターン画像を感光体上に書いて、濃度センサで感光体表面の濃度を読むことにより、適正な濃度で画像が描かれているか否かを調べている。
【0004】
画像を構成している全ての色のトナー像を中間転写ベルトに転写したら、中間転写ベルトに転写した画像の先端部に合わせて転写紙の給紙を開始し、中間転写ベルト上の画像を転写紙に転写する。
【0005】
さらに、画像形成装置では、例えばA4サイズを基準とした間隔を空けて中間転写ベルト上の2か所に位置合わせ用マークを設け、A4サイズの2枚のカラー画像を形成する場合は各位置合わせ用マークの検出信号を基準として2数の画像を中間転写ベルト上に続けて転写することにより2色以上で構成された画像を印刷する場合の印刷速度を速くしているものがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば2画像を中間転写ベルト上に転写することにより2色以上で構成された画像を印刷する場合の印刷速度を速くしている場合において、複写枚数を2枚に設定して画像形成を行なう場合は2つ目のトナー像を中間転写ベルトに転写した後に、濃度検査を行ない、現像器を回転して次ぎに形成するトナー像の色のトナー供給の準備をする必要が有る。装置全体の速度を上げようとすると、上記2つ目のトナー像を中間転写ベルトに転写した後に、濃度検査を行ない、また、現像器を回転して次ぎに形成するトナー像の色を準備する処理が最初の位置合わせ用マーク検出までに間に合わなくなり、速度を上げるためには濃度検査処理等を略式の処理に変更する必要が生じたりする。略式の処理に変更した場合、画質が劣化する場合がある。
【0007】
この発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、複数のカラー画像を形成する際の画像形成処理効率を高めることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像形成装置は、中間転写体上に複数の位置合わせ用マークを設け、最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔を予め定めた一定間隔とし、最後の位置合わせ用マークから最初の位置合わせ用マークまでの間隔を最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔よりもトナー像の濃度検査に必要な時間に中間転写体が進む距離分長くし、中間転写体上に設けた各位置合わせ用マークを基準として感光体上にトナー像を形成し、形成したトナー像と同色の予め定めたパターン画像を感光体上に形成し、形成したパターン画像を基に感光体上に形成したトナー像の濃度検査を行ない、感光体上に形成したトナー像を中間転写体に転写して画像を構成する各色のトナー像を重ね合わせ、中間転写体に重ね合わせた各色のトナー像を転写紙に転写する。
【0011】
また、他の画像形成装置は、中間転写体上に複数の位置合わせ用マークを設け、最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔を予め定めた一定間隔とし、最後の位置合わせ用マークから最初の位置合わせ用マークまでの間隔を最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔よりもトナー像の濃度検査に必要な時間に中間転写体が進む距離分及び感光体上に形成した静電潜像を現像するトナーを準備するのに必要な時間に中間転写体が進む距離分長くし、中間転写体上に設けた位置合わせ用マークを基準として感光体上に静電潜像を形成し、感光体上に形成した静電潜像を現像してトナー像を形成し、形成したトナー像と同色の予め定めたパターン画像を感光体上に形成し、形成したパターン画像を基に感光体上に形成したトナー像の濃度検査を行い、感光体上に形成したトナー像を中間転写体に転写して画像を構成する各色のトナー像を重ね合わせ、中間転写体に重ね合わせた各色のトナー像を転写紙に転写する。
【0012】
【発明の実施の形態】
この発明の画像形成装置は、複数の画像を形成する場合の画像形成効率を高めるものである。
【0013】
画像形成装置は、例えばレーザ書込部、感光体、回転式の現像器、中間転写ベルト、マーク検出センサ、濃度センサ、給紙部、定着部、画像形成制御部及び濃度検査部を有する。
【0014】
レーザ書込部は、画像形成制御部からの制御に応じて感光体表面に静電潜像を形成する。回転式の現像器は感光体上の静電潜像を基にトナー像を形成するものであり、例えばM(マゼンタ),C(シアン),Y(黄色)及びBK(黒色)の各色のトナーを保持する。中間転写ベルトは、例えばA4サイズ等の基準となる画像サイズの少なくとも2倍の長さを有し、例えば2色以上で構成された画像を印刷する場合は画像を形成する各色のトナー像を重ねて転写し、その画像を転写紙に転写するまで保持する。また、中間転写ベルトは表面に複数(例えば2か箇所に)位置合わせ用マークを備える。中間転写ベルト上の各位置合わせ用マークは最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マークの間隔が予め定めた一定間隔になっていて、最後の位置合わせ用マークから最初の位置合わせ用マークまでの間隔がそれ以外の位置合わせ用マーク間の間隔よりも予め定めた距離分長くなっている。ここで、予め定めた距離としては、例えばトナー像の濃度検査をするのに必要な時間に中間転写ベルトが進む距離及び感光体上に形成した静電潜像を現像するトナーを準備するために回転式の現像器を回転する時間に中間転写ベルトが進む距離等がある。これにより、濃度検査が間に合わなくなって、中間転写ベルトをさらに1周させたり、濃度検査を簡略化したりする必要がなくなる。
【0015】
マーク検出センサは中間転写ベルト表面の位置合わせ用マークの検出信号を出力する。濃度センサは感光体上に潜像形成が終わった後にレーザ書込部が感光体上に描いた濃度検査用のパターン画像の濃度を検出し、その濃度を示す信号を出力する。定着部は中間転写ベルトから転写紙に転写したトナー像を定着する。
【0016】
画像形成制御部はレーザ書込部による感光体上の静電潜像形成等を制御する部分であり、例えば2色以上で構成された複数の画像を印刷する場合は、各位置合わせ用マークの検出を基準としてトナー像を並べて各画像のトナー像を重ね合わせるようにレーザ書込部を制御する。濃度検査部は、各色毎に感光体上に形成したパターン画像を濃度センサを用いて検査することにより、適正な濃度で画像が描かれているか否かを調べる。現像器ではこの濃度検査部の検査結果を基に次ぎに形成するトナー像の濃度を調整する。
【0017】
【実施例】
図1はこの発明の一実施例の画像形成装置の構成図である。図に示すように、画像形成装置は、レーザ書込部1、ミラー2、感光体3、帯電チャージャ4、回転式の現像器5、中間転写ベルト6、マーク検出センサ7、濃度センサ8、給紙部9、定着部10及び排紙部11を有する。また、画像形成装置は、電装系として、図2に示すように画像読取部21、画像処理部22、セレクタ23、入力制御部24、主制御部25、画像形成制御部26及び濃度検査部27を有する。
【0018】
レーザ書込部1は画像形成制御部25からの制御に応じて感光体3表面にレーザ光を照射し、静電潜像を形成する。また、レーザ書込部1は感光体3上に潜像形成が終わった後に形成した静電潜像と同じ色の予め定めた濃度検査用のパターン画像を描く。ミラー2はレーザ書込部1からのレーザ光を感光体3に向けて反射する。感光体3は、まず帯電チャージャ4によって生じるコロナ電流によって表面を一様に高電位に帯電する。したがって、この面にレーザ書込部1の発するレーザ光が照射されると、その光の強度に応じて帯電電位が変化し、レーザ光の照射の有無に応じた電位分布が感光体3上に形成される。回転式の現像器5は、感光体3上の静電潜像を基にトナー像を形成するものであり、例えばM(マゼンタ),C(シアン),Y(黄色)及びBK(黒色)の各色のトナーを保持する。
【0019】
中間転写ベルト6は、例えばA4サイズ等の基準となる画像サイズの少なくとも2倍の長さを有し、例えば2色以上で構成された画像を印刷する場合は画像を形成する各色のトナー像を重ねて、その画像を転写紙に転写するまで保持する。また、中間転写ベルト6は、図3に示すように表面に複数個の位置合わせ用マーク61a〜61nを備える。中間転写ベルト6上の各位置合わせ用マーク61a〜61nは最初の位置合わせ用マーク61aから最後の位置合わせ用マーク61nまでの各位置合わせ用マーク61a〜61n間の間隔が予め定めた一定間隔になっていて、最後の位置合わせ用マーク61nから最初の位置合わせ用マーク61aまでの間隔がそれ以外の位置合わせ用マーク間61a〜61nの間隔よりも予め定めた距離分長くなっている。ここで、最初の位置合わせ用マーク61aから最後の位置合わせ用マーク61nまでの各位置合わせ用マーク61a〜61n間の一定間隔とは、例えばA4サイズのトナー像を形成し、転写紙に転写するのに十分な間隔をいう。また、上記予め定めた一定距離としては、例えばトナー像の濃度検査をするのに必要な時間に中間転写ベルト6が進む距離及び感光体3上に形成した静電潜像を現像するトナーを準備するために回転式の現像器5を回転する時間に中間転写ベルト6が進む距離等がある。
【0020】
マーク検出センサ7は中間転写ベルト6表面の位置合わせ用マーク61a〜61nの検出信号を出力する。濃度センサ8は、感光体3上に潜像形成が終わった後にレーザ書込部1が感光体3上に描いたパターン画像の濃度を示す信号を出力する。給紙部9は中間転写ベルト6に転写したトナー像の先端部に合わせて転写紙を供給する。定着部10は中間転写ベルト6から転写紙に転写したトナー像を転写紙に定着する。排紙部11は定着部10で画像を定着した後の転写紙を排紙する。画像読取部21は、原稿画像の主走査方向1ラインのR(赤色),G(緑色),B(青色)の各色の成分を検出し、その色成分を示す信号を出力する。画像処理部22は、画像読取部21が原稿から読み取った画像データに対して画像処理を行なう部分であり、画像読取部21から読み込んだR(赤色),G(緑色),B(青色)の各色の画像データをC(シアン),M(マゼンタ),Y(黄色),BK(黒色)の各色の画像データに変換する。セレクタ23は変換したC,M,Y,BKのいずれか一色を選択する。入力制御部24は画像読取部21の読み取りタイミング等を制御する。主制御部25は装置全体の動作を制御する。
【0021】
画像形成制御部26は、位置合わせ用マーク61a〜61nの検出を基準として、レーザ書込部1による感光体3上の静電潜像形成等を制御する。さらに、画像形成制御部26は、レーザ書込部1が静電潜像を感光体3上に形成したら、各色毎に予め定めたパターン画像を感光体3上に描くように制御する。濃度検査部27は、濃度センサ8が出力したパターン画像の濃度信号を基に感光体3上に形成した画像の各色の濃度検査を行なう。
【0022】
上記構成の画像形成装置の動作について、図4のフローチャートを参照して説明する。ここで、説明を簡単にするために形成する画像は位置合わせ用マーク61a〜61nの数の整数倍の枚数のA4サイズのカラー画像とする。
【0023】
スタート信号が発生した後、マーク検出センサ7が最初の位置合わせ用マーク61aの検出信号を出力すると(ステップS1)、画像形成制御部26は書き込みプロセスを開始して、レーザ書込部1を用いて感光体3上に静電潜像を形成し、感光体3上に形成した静電潜像を回転式の現像器5を用いて現像し、トナー像を形成する(ステップS2)。ここで、最初の位置合わせ用マーク61aの位置と最初の画像の先端部の位置との間隔は中間転写ベルト6の回転速度を基にした時間間隔により制御されているので、次の色の画像を重ね合わせる場合に位置ずれが生じないようになっている。
【0024】
マーク検出センサ7が再び位置合わせ用マークの検出信号を出力すると(ステップS3)、画像形成制御部26は、上記のようにして次ぎの画像の書き込みプロセスを開始する(ステップS4)。画像形成制御部26は上記位置合わせ用マーク61a〜61nの検出から書き込みプロセスの開始までの動作(ステップS3,S4)を最後の位置合わせ用マーク61nを検出するまで繰り返す。また、画像形成制御部26は、検出した位置合わせ用マークが最後の位置合わせ用マーク61nであった場合は(ステップS5)、予め定めた一定間隔を開けた後に、レーザ書込部1を用いて濃度検査用のパターン画像を感光体3上に形成する。
【0025】
回転式の現像器5は上記のように感光体3上に書き込んだ静電潜像及びパターン画像を現像する。濃度センサ8は現像後のパターン画像の濃度を示す信号を出力し、濃度検査部27は濃度センサ8が出力したパターン画像の濃度信号を基に感光体3上に形成した画像の各色の濃度検査を行なう(ステップS6)。
【0026】
また、最後の位置合わせ用マーク61nを検出すると、回転式の現像器5は回転して、次ぎに形成するトナー像の色のトナーを準備する(ステップS7)。感光体3は形成されたトナー像を、図5に示すように中間転写ベルト6に転写する。ここで、最初の位置合わせ用マーク61aから最後の位置合わせ用マーク61nまでの各位置合わせ用マーク61a〜61nの間は、A4サイズの画像を形成するのに必要な間隔Laだけ開いている。このように、画像を等間隔に並べることにより、画像形成動作の制御が繰り返し制御になり、制御が容易になる。また、最後の位置合わせ用マーク61nから最初の位置合わせ用マーク61aまでの間隔Lbを最初の位置合わせ用マーク61aから最後の位置合わせ用マーク61nまでの各位置合わせ用マーク6a〜61n間の間隔Laよりもトナー像の濃度検査に必要な時間に中間転写ベルト6が進む距離分Lc及び感光体3上に形成した静電潜像を現像するトナーを準備するのに必要な時間に中間転写ベルト6が進む距離Ld分だけ長くして、Lb=La+Lc+Ld又はLb>La+Lc+Ldとしたので、濃度検査を行なうためにパターン画像62の濃度を読み込むための時間及び回転式の現像器5を回転して次ぎのトナー像を準備する時間を確保することができ、画像形成タイミングを調整するために、中間転写ベルト6などの回転を遅くしたり、又は、中間転写ベルト6を1回転空回ししたりすることを防止できるので、画像形成処理速度を速くすることができる。また、例えば画像形成処理速度を速くするために濃度検査処理を簡略化する必要がなく、画質を向上することができる。例えば濃度検査においては濃度を何回かに分けて読み込み、その平均値を用いると画質を向上するために好ましい。これに対して、濃度検査時間を十分に取ることができない場合は、サンプリング回数を減らすことになり画質が低下する可能性がある。そこで、上記のように濃度検査時間を十分に取ることができるようにすれば、画像形成速度を速くすることができると共に画質を向上することができる。また、現像器5の開店時間が短い場合は現像器5を高速で回転させなければならないが、モータの負荷トルクが増大し、モータが高価なものになる上に、現像器5内のトナーを含んだ現像剤がこぼれる可能性がある。これに対して、上記のように現像器5を回転する時間を十分に取ることができるようにすれば、モータのコストを下げることができると共に現像液がこぼれたりすることができる。
【0027】
このようにして画像を構成する全ての色に対するトナー像を中間転写ベルト6に転写すると(ステップS8)、給紙部9は中間転写ベルト6に転写したトナー像の先端部に合わせて転写紙の給紙を開始し、中間転写ベルト6上のトナー像を転写紙に転写する(ステップS9)。その後、次ぎの画像がある場合は(ステップS10)、上記処理(ステップS1〜S9)を繰り返す。このように、複数の画像を中間転写ベルト6に転写することにより、中間転写ベルト6の空回りの時間をなくし、転写紙の給紙待ち時間を少なくし、2色以上で構成された画像の印刷効率を高めることができる。また、略式の濃度検査などを採用する必要が無く、画像精度を向上することができる。ここで、図では印刷するトナー像65a〜65nとパターン画像62との位置関係を表すためにパターン画像62を中間転写ベルト6上に描いているが、実際は感光体3上にのみ描く。また、中間転写ベルト6上の位置合わせ用マーク61a〜61nは実際にはn箇所にしかないが、最後の位置合わせ用マーク61nを検出してから次ぎの最初の位置合わせ用マーク61aを検出する間Lbを表すために次ぎの最初の位置合わせ用マーク61a及び次ぎのトナー像を重ねたトナー像65aを点線で描いている。
【0028】
ここで、上記実施例では各位置合わせ用マーク61a〜61nの間隔をA4サイズの画像を基にして定めA4サイズの画像を形成する場合について説明しているが、A5サイズの画像の場合は各位置合わせ用マーク61a〜61nを基に2画像ずつ画像を形成するようにして、各画像の位置合わせは、各位置合わせ用マーク61a〜61nからの距離をカウンタなどを用いて計測することによって行なっても良い。
【0029】
なお、上記実施例ではカラー画像を形成する場合について説明したが、単色画像の場合は現像器5を回転する必要がないので、最後の位置合わせ用マーク61nから最初の位置合わせ用マーク61aまでの間をその分短くしても良い。
【0030】
さらに、濃度検査が必要のない場合は、最後の位置合わせ用マーク61nから最初の位置合わせ用マーク61aまでの間をその分短くしても良い。
【0031】
また、上記実施例では中間転写体として中間転写ベルト6を用いたが、中間転写ベルト6の代わりにドラムを用いても良い。
【0032】
また、上記実施例では画像読取部21で原稿から画像を読み取るようにしたが、ホスト装置(不図示)等から画像データを受信するようにしても良い。
【0033】
また、形成する画像が大きくて中間転写ベルト6に1枚しか転写できない場合は最初の位置合わせ用マークのみを基準として画像形成を行なう。
【0034】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、中間転写体上に複数の位置合わせ用マークを設け、最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔を予め定めた一定間隔とし、中間転写体に設けた各位置合わせ用マークを基準として感光体上にトナー像を形成し、形成したトナー像と同色の予め定めたパターン画像を感光体上に形成し、形成したパターン画像を基に感光体上に形成したトナー像の濃度検査を行ない、感光体上に形成したトナー像を複数続けて中間転写体に転写し、中間転写体から転写紙にトナー像を転写するので、複数の画像を形成する処理を一定のサイクルで行なうことができ、処理を簡単にすることができる。また、最後の位置合わせ用マークから最初の位置合わせ用マークまでの間隔を最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔よりもトナー像の濃度検査に必要な時間に中間転写体が進む距離分長くしたので、濃度検査が間に合わなくなることを防止でき画像形成処理速度を速くできると共に、画像形成処理速度を速くするために濃度検査を簡略化する必要がないので画質を向上できる。
【0037】
また、最後の位置合わせ用マークから最初の位置合わせ用マークまでの間隔を最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔よりも感光体上に形成した静電潜像を現像するトナーを準備するのに必要な時間に中間転写体が進む距離分長くしたので、画像形成処理速度を速くできると共に、画像形成処理速度を速くするために現像装置を高回転で回転する必要がなくなり、現像装置の原価を下げることができると共に現像剤がこぼれるたりすることを防止できる。
【0038】
また、最後の位置合わせ用マークから最初の位置合わせ用マークまでの間隔を最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔よりもトナー像の濃度検査に必要な時間に中間転写体が進む距離分及び感光体上に形成した静電潜像を現像するトナーを準備するのに必要な時間に中間転写体が進む距離分長くしたので、画像形成処理速度を速くでき、装置原価を下げ、かつ、画質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す構成図である。
【図2】電装系の構成図である。
【図3】中間転写ベルト上の位置合わせ用マーク位置を表す斜視図である。
【図4】画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図5】中間転写ベルト上の位置合わせ用マーク及び画像の配置図である。
【符号の説明】
1 レーザ書込部
26 画像形成制御部
27 濃度検査部
3 感光体
5 現像器
6 中間転写ベルト
61 位置合わせ用マーク
62 パターン画像
65 トナー像
7 マーク検出センサ
8 濃度センサ
Claims (2)
- 中間転写体上に設けた位置合わせ用マークを基準として感光体上にトナー像を形成し、形成したトナー像と同色の予め定めたパターン画像を感光体上に形成し、形成したパターン画像を基に感光体上に形成したトナー像の濃度検査を行ない、感光体上に形成したトナー像を中間転写体に順次転写して画像を構成する各色のトナー像を重ね合わせ、中間転写体上に重ね合わせたトナー像を転写紙に転写する画像形成装置において、
中間転写体上に複数の位置合わせ用マークを設け、中間転写体上の最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔を予め定めた一定間隔にし、最後の位置合わせ用マークから最初の位置合わせ用マークまでの間隔を最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔よりもトナー像の濃度検査に必要な時間に中間転写体が進む距離分長くしたことを特徴とする画像形成装置。 - 中間転写体上に設けた位置合わせ用マークを基準として感光体上に静電潜像を形成し、感光体上に形成した静電潜像を現像してトナー像を形成し、形成したトナー像と同色の予め定めたパターン画像を感光体上に形成し、形成したパターン画像を基に感光体上に形成したトナー像の濃度検査を行ない、感光体上に形成したトナー像を中間転写体に順次転写して画像を構成する各色のトナー像を重ね合わせ、中間転写体に重ね合わせた各色のトナー像を転写紙に転写する画像形成装置において、
中間転写体上に複数の位置合わせ用マークを設け、中間転写体上の最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔を予め定めた一定間隔にし、最後の位置合わせ用マークから最初の位置合わせ用マークまでの間隔を最初の位置合わせ用マークから最後の位置合わせ用マークまでの各位置合わせ用マーク間の間隔よりもトナー像の濃度検査に必要な時間に中間転写体が進む距離分及び感光体上に形成した静電潜像を現像するトナーを準備するのに必要な時間に中間転写体が進む距離分長くしたことを特徴とする画像形成装置。
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