JP4285733B2 - Double-sided image forming device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写シート両面の画像濃度を調整可能にする両面画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、記録用紙の両面に画像を形成する両面画像形成装置として、次に説明するような両面プリンタ装置がある。この両面プリンタ装置は、装置内のほぼ中央に第1の像担持体である感光体ドラムを配置し、その周囲にクリーニング装置、除電装置、帯電装置、現像装置を配置している。また感光体ドラムの上方に露光装置を配し、露光装置から発せられるレーザ光を感光体ドラムに照射するようにしている。
【0003】
感光体ドラムの下方には、第2の像担持体としての中間転写ベルト(無端ベルト)が設けられ、感光体ドラムはその一部が中間転写ベルトに接するように設けられている。中間ベルトは複数のローラに張架され支持されている。中間転写ベルトのループ内側には、裏当てローラ、冷却手段、定着ローラ、第1転写手段等が配設されている。
【0004】
定着ローラは、記録用紙の第1面に転写されたトナー像を記録用紙上に定着されるものである。第1転写手段は、ベルトを挟んで感光体ドラムと対向する位置に設けられ、感光体ドラムに形成したトナー像を中間転写ベルト又は記録用紙(第1面)に転写されるものである。
【0005】
中間転写ベルトの外周部には、第2の転写手段、定着装置、ベルト用クリーニング装置が配備されている。定着装置は、熱源を有する定着ローラを有しており、記録用紙の第2面に転写されたトナー像を記録用紙に定着させるものである。また、装置本体の下方には給紙カセットが設けられ、また上方には排紙スタックが設けられている。
【0006】
上述の構成の両面プリンタ装置において、該装置がプリント用の画像信号(書き込み情報)を例えばパソコンから受信すると、露光装置が駆動され、レーザ光が走査され、帯電装置により一様に帯電された感光体を照射し、感光体に書き込み情報に応じた潜像を形成する。
【0007】
感光体上の潜像は現像され、トナーによる顕像が感光体表面に形成される。このトナー像は、第2像担持体である中間転写ベルトの裏側にある第1転写手段によって中間転写ベルトの表面に転写される。
【0008】
中間転写ベルトは感光体ドラムと同期して回転走行しており、所定のところまで走行すると、用紙の別の面(第2面)に作成されるべきトナー像画像が前述した工程で感光体に形成され始め、給紙カセットから給紙が開始され、搬送される。先に中間転写ベルトに転写されたトナー像は、1回りしてベルトと感光体ドラムが接触する位置に向け搬送される。
【0009】
そして、中間転写ベルトと感光体ドラムに搬送されてくる記録用紙(第2面)にまず感光体のトナー像が第1転写手段により転写される。
【0010】
感光体から記録用紙にトナー像が転写されている間、用紙の他面は中間転写ベルト表面のトナー像とともに移動し、第2転写手段に達したとき、該手段により記録用紙に転写される。
【0011】
第1、第2転写手段により、記録用紙の両面にトナー像が転写された用紙は、中間転写ベルトの走行により定着領域に送られ、定着手段により定着され、排紙スタックに排紙される。
【0012】
以上述べた両面プリンタ装置は、単色型のプリンタ装置であるが、この装置にリボルバー式現像装置を付加することによりフルカラーの画像形成が可能になる。
【0013】
リボルバー式現像装置は、4つの現像器を搭載しており、4つの現像器にはイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色のトナーが収納されている。なお、モノクロプリントの場合はブラックトナーを有する現像器を現像位置に移動させて前述の動作による画像形成を行う。
【0014】
フルカラー画像を形成する場合は、感光体ドラムと中間転写ベルトが離間した状態で、帯電された感光体表面にまずイエロートナーで現像されるべき書き込み情報が露光装置により書き込まれる。その潜像に対して現像位置に移動されたイエロー現像器によりイエロートナーが付与されて現像される。同様にして感光体表面にマゼンタの画像が形成され、イエローに重ねられる。さらにシアン像が形成され、先の画像に感光体上で重ねられ、最後にブラックトナーによる画像が重ねられ、4色のカラー像が感光体表面に形成され担持される。4色のカラー像作成に際し、感光体ドラムは4回転する。この後の両面プリントの工程は、先に述べた単色のプリントの工程と同じである。この両面プリンタ装置によれば、モノクロ又はカラーの両面印刷を容易に行うことができる。
(特許文献1参照)。
【0015】
【特許文献1】
特開2002-116679号公報(段落番号(0053)、(0054)、(0056)、(0057)、(0059)、(0060)、(0063)、(0064)、(0066)、(0067)、(0069)、(0070)、(0071)、(0105)、(0106)、(0107)、図1、図4)
【0016】
上記特許文献中に明記されていないが、この種の両面プリンタ装置において、記録用紙に印刷される画像の濃度を制御するために、中間転写ベルトに転写されたトナー像の濃度を検出し、検出出力に応じて現像電圧等を変化させ、印刷画像の印刷濃度を変えることが行われている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の両面プリンタ装置において印刷画像の濃度を調整する場合、中間転写ベルトに転写されたトナー像の濃度を検出する手段は、記録用紙の一方の面のトナー像に対するトナー像濃度しか検出していない。従って、一方の面のトナー像濃度を他方の面のトナー像濃度に合わせる制御しか行えないため、印刷用紙の一方の面(表面)と他方の面(裏面)とで、印刷される画像の性質が異なるような場合、それぞれ単独で画像特有の濃度調整ができず、高画質の印刷物を求めるユーザーにとって満足できる印刷結果が得られないという不満があった。
【0018】
そこで、本発明の目的は、(1)転写用紙の一方の面(表面)と他方の面(裏面)とでそれぞれ単独で印刷画像の濃度調整ができるようにすること、(2)転写用紙の一方の面(表面)と他方の面(裏面)とで印刷画像の種類等に応じた濃度調整ができるようにすること、よって(3)両面画像形成において高画質の画像形成が行えるようにすることである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、原稿画像に基づいて形成された原稿画像の顕像を担持する第1の像担持体、第2の像担持体、及び第3の像担持体を有し、第1の像担持体が担持する原稿の第1面画像の顕像を第2像担持体に転写し、更に第3の像担持体に転写して転写シートの第1面画像を形成するとともに、第1の像担持体が担持する原稿の第2面画像の顕像を第2の像担持体に転写して転写シートの第2面画像を形成する両面画像形成装置において、転写シートに形成される原稿の第1面画像の濃度及び原稿の第2面画像の濃度を調整するためのテストパターンを原稿画像に基づいて生成するテストパターン形成手段と、テストパターンに基づいて転写シートの第1面画像として形成され、第3の像担持体に転写された前記第1面画像の濃度を検出する、検出位置が移動可能な第1の濃度検出手段と、テストパターンに基づいて転写シートの第2面画像として形成され、第2の像担持体に転写された前記第2面画像の濃度を検出する、検出位置が移動可能な第2の濃度検出手段と、前記第1及び第2の濃度検出手段により検出された濃度と第1面及び第2面それぞれの参照濃度に基づいて、転写シートの第1面及び第2面それぞれの原稿画像の濃度を調整する濃度調整手段とを備え、原稿画像が表面と裏面で異なる種類の画像の場合は、お互いに像担持体の異なるトラック上にそれぞれ異なるテストパターンを形成し、前記それぞれ異なるテストパターンに基づいて形成されたテストパターン画像を読むように前記移動可能な第1の濃度検出手段及び第2の濃度検出手段を像担持体の第1のトラック上と第2のトラック上にそれぞれ配置し、原稿画像が表面と裏面で同一種類の画像の場合は像担持体の第3のトラック上にテストパターンを形成し、前記移動可能な第1の濃度検出手段及び第2の濃度検出手段を前記第3のトラック上に配置し、原稿画像が表面と裏面で同一種類の画像の場合に形成されるテストパターン数は、原稿画像が表面と裏面で異なる種類の画像の場合に形成されるテストパターン数より少ないことを特徴とする両面画像形成装置である。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明が適用される両面画像形成装置の一例である転写ベルト式のカラー両面プリンタ装置の断面構成図である。
はじめにカラー両面プリンタ装置の構成、動作について説明する。
図1において、カラー両面プリンタ装置は、装置内のほぼ中央に、第1像担持体である感光体ドラム1、その外周部に配置される、除電装置L、クリーニング装置2、帯電装置3、現像装置5を有する画像形成部a,b,c,dを有する。画像形成部a,b,c,dは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の各色の画像形成プロセス用として、同じ構成により4組設けられるものであり、後述する中間転写ベルト10の矢印で示す進行方向に対してY,M,C,Kの順に配置される。
【0026】
感光体ドラム1は、直径が30乃至100mm程度のアルミニウム製の円筒からなり、その表面に光導電物質である有機半導体の層が設けられる。そして感光体ドラム1表面の一部が後述する中間転写ベルト10に接する。
【0027】
画像形成部a,b,c,dの下方には露光装置4が設けられ、露光装置4から発せられるレーザ光が、帯電装置3と現像装置5の間の書き込み位置から感光体ドラム1に照射される。
【0028】
露光装置4は、不図示の画像読取部で読み取られた原稿画像又はパソコンで作成された原稿を、露光装置4の光学系を含むレーザ光走査装置により、一様に帯電された感光体ドラム1に照射する。なお、レーザ光走査装置の代わりにLEDアレイと結像装置が用いられることがある。
【0029】
画像形成部a,b,c,dの各回転ドラム1と接するように、第2像担持体である第1中間転写ベルト10が、回転ローラ11,12,13に支持され、これら回転ローラによる3点で張架されている。
【0030】
第1中間転写ベルト10は、基体の厚みが50乃至600μmの樹脂フィルム又はゴムであり、感光体ドラム1からトナー像を転写可能にする抵抗値を有する。
【0031】
第1中間転写ベルト10の裏側(ベルトループ内側)には、各回転ドラム1毎に第1の転写手段20が回転ドラム1近傍に配備される。また第1中間転写ベルト10のループ外側には、この中間転写ベルト用のクリーニング装置25が配備され、不要な残留トナーを掻き落し、第1中間転写ベルト10のクリーニングを行う。
【0032】
更にカラー両面プリンタ装置は、図1の右方に第3の像担持体である第2中間転写ベルト100を有する。第2中間転写ベルト100は、基体の厚みが50乃至600μmの樹脂フィルム又はゴム製であり、第1中間転写ベルト10からトナー像を転写可能にする抵抗値を有する。
【0033】
第2中間転写ベルト100は、第1中間転写ベルト10の移動方向と同じ方向、図中、半時計回りに走行するように回転ローラ111,112,113により支持され、これら回転ローラによる3点で張架されている。第2中間転写ベルト100は、裏側(ループ内側)には第2の転写手段120が配備されている。またその表側(ループ外側)には、チャージャCH、クリーニング装置250を備える。
【0034】
第1中間転写ベルト10と第2中間転写ベルト100は、第1中間転写ベルト10の回転ローラ11と、第2中間転写ベルト100の回転ローラ113及び転写手段120とにより接触し、予め定められた転写ニップを形成している。
【0035】
第1中間転写ベルト10の表側に対向する位置であって、第1中間転写ベルト10に形成されたトナー像が第2中間転写ベルト100に転写される前の位置に、後述するテストパターン読み取りのためのパターンセンサPS1を設置する。
【0036】
また第2中間転写ベルト100の表側に対向する位置であって、第2中間転写ベルト100に形成されたトナー像が記録用紙に転写される手前の位置に、後述するテストパターン読み取りのためのパターンセンサPS2を設置する。
【0037】
画像形成部a,b,c,dの更に下方には、給紙装置(給紙カセット)26a,26bが設置され、給紙装置26a,26bにはそれぞれ記録用紙Pが収納される。記録用紙Pは、印刷が開始されると、最上の用紙から給紙ローラ27により1枚ずつ複数の給紙ガイド29を経てレジストローラ対28に搬送され、レジストローラ対28から第1中間転写ベルト10と第2中間転写ベルト100との間の転写ニップに供給される。
【0038】
画像形成装置の上方に、トナー像が転写されている記録用紙のトナー像を記録用紙に加熱、溶融して定着するための定着装置30、トナー像が定着した記録用紙を排紙スタック40に案内する排紙ガイド31、前記記録用紙を搬送する排紙ローラ対32が設けられる。
【0039】
画像形成部a,b,c,dの上方で排紙スタック40の下方には、補給用のトナーを収納するトナー収納部TSが設けられる。またM,C,Y,Bの4色がカートリッジTCの形態で収納されている。
【0040】
更にカラー両面プリンタ装置本体のフレームの一部50は、開閉支軸50Aを中心として回動、開放が可能である。この構成により、記録用紙の搬送路は大きく開き、ジャムした記録用紙の取り出しを容易にしている。
【0041】
次に、前記構成になるカラー両面プリンタ装置の両面印刷の動作について説明する。本カラー両面プリンタ装置でプリントしようとする原稿画像は、図示しない原稿読取装置で読み取られた原稿の画像又はパソコンで作成された原稿である。カラー両面プリンタ装置は、これらの原稿画像を受信すると、画像形成部aの露光装置4が駆動され、露光装置のレーザ光源からのレーザ光は、モータにより回転するポリゴンミラーによって走査され、ミラー、レンズ等の光学系を経て、画像形成部aの帯電装置3により一様に帯電された、画像形成部aの第1の像担持体である感光体ドラム1に照射され、感光体1上に原稿画像の書き込み情報に対応した潜像を形成する。
【0042】
画像形成部aの感光体1上の静電潜像は、現像装置5によって現像され、トナー(マゼンタ)像が画像形成部aの感光体1の表面に形成、保持される。画像形成部aの感光体1上のトナー(マゼンタ)像は、第2の像担持体である第1中間転写ベルト10の裏側に設置された第1転写手段20により、画像形成部a,b,c,dの各感光体ドラム1と同期して走行する第1中間転写ベルト10の表面に転写される。
【0043】
画像形成部aの感光体ドラム1の表面は、残存するトナーがクリーニング装置2でクリーニングされ、除電装置Lで除電され、次のサイクルに備える。第1中間転写ベルト10は、表面に転写されたトナー像を担持して図1に示す反時計回りに走行する。
【0044】
画像形成部bにおいても画像形成部aと同じ動作により感光体ドラム1の表面にトナー(シアン)像が形成、保持される。このとき、先に第1中間転写ベルト10に転写されたトナー(マゼンタ)像が第1中間転写ベルトの走行に伴って画像形成部bに到達するので、トナー(シアン)像はこのトナー(マゼンタ)像に重ねて転写される。同じようにして、更に画像形成部c、dで形成されるトナー(イエロー)像、トナー(ブラック)像がそれぞれその上に重ねて転写される。つまり最終的には第1中間転写ベルト10に4色重ね合わされた顕像(顕像1)が形成、保持されることになる。
【0045】
第1中間転写ベルト10の走行と同期して第2中間転写ベルト100が走行しているので、第1中間転写ベルト10に転写された顕像1は、第2転写手段120により第1中間転写ベルト10から第2中間転写ベルト100に転写される。
【0046】
ここで、記録用紙の両面に画像を得る場合、先に形成する画像(顕像1)が転写される記録用紙面を用紙第1面といい、後から形成する画像(顕像2)が転写される記録用紙面を用紙第2面という。
【0047】
この後、第1中間転写ベルト10が所定のところまで走行すると、記録用紙の用紙第2面に作成されるべきトナー像が画像形成部a,b,c,dで作成され始め、給紙が開始される。給紙ローラ27が矢印方向に回転すると、給紙カセット26の最上部にある記録用紙Pが引き出され、給紙ガイド29を経てレジストローラ対28に搬送される。
【0048】
第2中間転写ベルト100は、第1中間転写ベルト10と同期して走行し、第2中間転写ベルト100に転写された顕像1は、一回りして第1中間転写ベルト10と第2中間転写ベルト100が接触する位置に搬送される。そして、レジストローラ対28を経て第1中間転写ベルト10と第2中間転写ベルト100の間に送られる記録用紙の用紙第1面に、まず第2中間転写ベルト100の顕像1が第2転写手段120により転写される。この転写に際して、記録用紙と顕像1の位置が正規のものとなるよう、レジストローラ対28によりタイミングがとられて搬送される。
【0049】
第2中間転写ベルト100が、該第2中間転写ベルト100に顕像1が転写されて1回りする間、第1中間転写ベルト10に、記録用紙の用紙第2面に転写するトナー像(顕像2)が形成、保持され、記録用紙との接触面に搬送される。そして記録用紙の第2面は第1中間転写ベルト10の顕像2と共に(用紙第2面がベルト10上に転写された顕像2に密着されて)移動する。記録用紙がチャージャCHの作用領域を通過すると、チャージャCHに電圧が印加され、第1中間転写ベルト10の顕像2が用紙第2面に転写される。このときも、顕像2の位置が正規の位置となるようタイミングがとられて搬送される。
【0050】
なお、感光体ドラム1にトナー像を形成するときのトナーの極性はマイナスである。第1転写手段20にプラスの電荷を与えることで、感光体ドラム1に形成されたトナー像は第1中間転写ベルト10に転写され、第2転写手段120にプラスの電荷を与えることで、第1中間転写ベルト10に形成されたトナー像は第2中間転写ベルト100に転写される。また、その後形成された第1中間転写ベルト10のトナー像は記録用紙の用紙第2面に転写される。さらにチャージャCHにプラスの電荷を与えることにより第2中間転写ベルト100のマイナス極性のトナーは吸引され記録用紙の用紙第1面に転写される。
【0051】
第2転写手段120とチャージャCHの作用で記録用紙の両面にトナー像が転写された前記記録用紙は、定着装置30に送られる。ここで定着ローラにより記録用紙上のトナー像(両面)が一度に定着される。定着後の記録用紙は、ガイド対31を経て排紙ローラ対32により本体フレーム上の排紙スタック40に排紙Aされる。
【0052】
図1に示すように排紙スタック40を構成した場合、両面画像のうち後から記録用紙に転写される画像、即ち第1中間ベルト10から直接転写される画像は用紙の下面となって排紙スタック40に排紙される。このため、ページ揃えをするには、記録用紙の第2頁目に転写される画像を先に第2中間転写ベルト100に形成保持し、第1頁に転写される画像を第1中間転写ベルト10から直接転写するようにすればよい。
【0053】
ところで、通常は感光体ドラム1に逆像(鏡像)を形成し、これを記録用紙に直接転写すると正像が得られるが、第1中間転写ベルト10に転写した画像を用紙に転写する場合、感光体ドラム1に鏡像を形成した場合には、用紙転写時には鏡像となってしまう。そこで、本実施形態においては、第1中間転写ベルト10から記録用紙に転写される画像は、感光体ドラム1表面で正像に形成し、第2中間転写ベルト100から記録用紙に転写される画像は、感光体ドラム1表面で逆像になるように露光される。前述のページ揃えも正逆像切り替え露光も公知の画像処理技術により実現できている。
【0054】
第2中間転写ベルト100から記録用紙にトナー像が転写された後、内部に公知のブラシローラ、回収ローラ、ブレード等を備えたクリーニング装置250は、第2中間転写ベルト100の表面に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。図1では、クリーニング装置250が第2中間転写ベルト100から離れた状態を示しているが、クリーニング装置250自体は、支軸250Aを中心として揺動可能で、第2中間転写ベルト100表面に接離可能な構造になっている。記録用紙に転写する作業前で、第2中間転写ベルト100がトナー像を搬送しているとき離し、クリーニングが必要なとき、図1で反時計回りに揺動し接触させる。除去されたトナー、紙粉はトナー収容部250Bに集めて廃棄等の処理を行う。
【0055】
続いて、本発明の実施形態に係る両面画像の濃度を制御する機能を備えたカラー両面プリンタ装置について詳細に説明する。
再び図1のカラー両面プリンタ装置において、テストパターンセンサPS1,PS2は、用紙第1面及び第2面に転写される画像の濃度を制御するために、第2中間転写ベルト10及び第3中間転写ベルト100に形成されたテストパターンのトナー像の濃さを検出する。このためにテストパターンセンサPS1,PS2は、ベルト表面に形成されたテストパターンのトナー像に光を照射し、反射光を受光する構成を有し、第1中間転写ベルト10及び第2中間転写ベルト100の走行路中、これらベルトの走行方向に垂直な上方に設置する。
【0056】
またカラー両面プリンタ装置は、両面画像の濃度を制御にするための制御装置(不図示)を備えており、この制御装置は、CPU、RAM、ROM及びHHD装置等を有する。そしてCPUは、所定のプログラムに記載された手順によりHDD装置からテストパターンを読み出し、画像読み取り画面に書き込み、露光によりテストパターンの潜像を感光体ドラム1上に形成する。この潜像から第1中間転写ベルト10及び第2中間転写ベルト100に、上述の画像形成手法と同じ手法により、テストパターンのトナー像を形成する。
【0057】
図2は、中間転写ベルト表面に形成されたテストパターンのトナー像を示す図であり、図中、a,b,c,dは第2中間転写ベルト100に形成されたトナー像(顕像1)であり、e,f,g,hは第1中間転写ベルト10に形成されたトナー像(顕像2)である。テストパターンは、不図示のテストパターン生成手段により、感光体ドラム1、第1中間転写ベルト10、第2中間転写ベルト100上で、相対的に同一トラックC1上になるように四角形のパターンとして生成される。これらのテストパターンのトナー像の濃度を検出するためのテストパターンセンサPS1,PS2は、図中矢印で示すトナー像の進行方向つまり第1及び第2中間転写ベルト10,100の走行方向に垂直な上部より中間転写ベルト表面に向って光を照射しその反射光を受光するように設置する。従って、トナー像が光の照射及び反射ポイント(図2の黒丸)である濃度検出位置を通過するときその濃度が検出される。テストパターンを同一トラック上に生成することによりテストパターンを同一にすることができる。
【0058】
また図3は、中間転写ベルト表面に形成された他のテストパターンのトナー像を示す図であり、図中、p,q,r,sは第2中間転写ベルト100に形成されたトナー像(顕像1)であり、t,u,v,wは第1中間転写ベルト10に形成されたトナー像(顕像2)である。このときテストパターンは、トナー像p,q,r,sのトラックC2、トナー像t,u,v,wのトラックC3が別々に分かれて生成される。このためテストパターンセンサPS1,PS2は、その各検出位置を実質的に走行線を横切って移動できるようにし、異なるトラックC,C上に対応して設置する。
【0059】
またCPUは、テストパターンセンサPS1,PS2の検出出力によって露光光量調整電圧、帯電電圧又は電流、現像電圧、転写電圧又は電流を制御し、用紙第1面及び第2面に転写される画像のトナー像濃度を制御する。
【0060】
そこで、最良の印刷画像が得られるように露光光量調整電圧、帯電電圧又は電流、現像電圧、転写電圧又は電流を設定した場合、テストパターンのトナー像がテストパターンセンサPS1,PS2の下を走行するとき、それぞれのトナー像濃度を検出し、当該テストパターン毎の濃度値をプロットし、その関係をトナー像濃度特性S0としてRAMに記憶しておく。
【0061】
図4は、テストパターンとトナー像濃度との関係を模式的に示すトナー像濃度特性図であり、図中、S0は露光光量調整電圧等を最良の印刷結果が得られる値にしたときのテストパターンとトナー像濃度との関係を示し、S1,S2は実際の印刷作業前のテスト時のテストパターンとトナー像濃度との関係を示す。
【0062】
従って、実際に用紙第1面及び第2面に転写される画像のトナー像濃度を調整する前に、ユーザーはカラー両面プリンタ装置による印刷指示と共に印刷濃度の調整を不図示の操作パネルから指示する。するとカラー両面プリンタ装置の制御部は、HDD装置から記憶されているテストパターンを読み出し、感光体ドラム1にテストパターンの潜像を形成し、図2,3で示した第2中間転写ベルト100にテストパターンのトナー像(顕像1)を、第1中間転写ベルト10にテストパターンのトナー像(顕像2)をそれぞれ形成する。
【0063】
テストパターンセンサPS1,PS2は、テストパターンのトナー像(顕像1及び顕像2)の濃度を検出し、検出出力は制御部に送信され、トナー像濃度特性S1,S2を生成する。制御部のCPUは、最良特性として記憶している特性S0と比較し、差があるとき、差がなくなるように、つまりS1,S2をS0に近づけるように、露光装置及び/又は、帯電装置及び/又は、現像装置及び/又は、転写装置の電圧又は電流等のプロセス量を制御し、そのプロセス設定値を取得する。そしてこのプロセス設定値を記憶し、実際の画像形成を行うときは、このプロセス設定値により行う。
【0064】
図5は、トナー像の濃度を制御するプロセス設定値を調整する手順を示すフロー図である。フロー図に従ってその調整手順を説明すると、まずカラー両面プリンタ装置の電源がオンされ、ユーザーにより「印刷濃度の調整」が指示される。すると制御部は、プロセス設定値の調整処理を開始し、CPUはHDD装置から、用紙第2面用のトナー像(顕像2)用のテストパターンを読み出し、上述の画像形成工程により第1中間転写ベルト10表面にテストパターンのトナー像(顕像2)を形成する(S1)。このトナー像がテストパターンセンサPS1を通過するとき、該センサPS1によりトナー像の濃度を検出する(S2)。検出されたトナー像濃度は制御部に返され、設定済みの最良の画像形成を行う最適トナー像濃度と比較され、その差がなくなるように顕像2用のプロセス設定値の調整を行う(S3)。そして調整されたプロセス設定値をRAMに保存する(S4)。続いて、CPUはHDD装置から、用紙第1面用のトナー像(顕像1)用のテストパターンを読み出し、上述の画像形成工程により第2中間転写ベルト100表面にテストパターンのトナー像(顕像1)を形成する(S5)。このトナー像がテストパターンセンサPS2を通過するとき、該センサPS2によりトナー像の濃度を検出する(S6)。検出されたトナー像濃度は制御部に返され、設定済みの最適トナー像濃度と比較され、その差がなくなるように顕像1用のプロセス設定値の調整を行う(S7)。そして調整されたプロセス設定値をRAMに保存する(S8)。そしてこの設定処理を終了する。以後、実際のカラー両面画像の形成は、RAMに保存されているプロセス設定値が使用される。
【0065】
本実施形態は、中間転写ベルト方式によるカラー両面プリンタ装置におけるトナー像濃度の制御について述べたが、リボルバー式現像装置を有するカラー両面プリンタ装置においても、モノクロ両面プリンタ装置においても同じように適用することができる。また、本実施形態では、印刷濃度の調整は、印刷作業の前に行うように説明しているが、印刷作業の途中に割込んで行うようにしてもよい。このときは、調整が短時間で行われるようにテストパターンの形状等を考える。
【0066】
本実施形態によれば、第2中間転写ベルト100に形成されたトナー像(顕像1)と第1中間転写ベルト10に形成されたトナー像(顕像2)の濃度に基いて、印刷用紙の一方の面(表面)と他方の面(裏面)とでそれぞれ単独で印刷画像の濃度調整ができる。このとき、トナー像濃度特性S1,S2をS0に近づけるプロセス設定値により画像形成を行うので、印刷用紙の一方の面(表面)と他方の面(裏面)とで同一濃度の画像形成を行うことができる。特性S0を印刷用紙の一方の面(表面)と他方の面(裏面)とで特有のものを用意すれば、各面特有の濃度で画像形成を行うことができる。また、印刷用紙の一方の面(表面)と他方の面(裏面)とで、両面とも文字画像形成のように同一種類の画像形成の場合は、同一のテストパターンを使用することができるので、顕像1のテストパターンの形成を省略することができ、表面が絵柄画像、裏面が文字画像のように異なる画像を形成する場合は、異なるテストパターンを使用することができるので、印刷画像の種類等に応じた濃度調整を容易に行うことができ、従って、高画質の印刷結果を得ることができる。
【0067】
以上、本発明の実施形態に係る両面画像形成装置並びに両面画像形成方法について説明したが、両面画像形成装置のコンピュータを、両面画像形成を実行する手段として機能させるために、処理の手順を汎用のプログラム言語でコンピュータプログラムとして記述し、かつ、このプログラムをフレキシブルディスク、CD−ROM、DVD-ROM、MO等の記録媒体に記録し、これを両面画像形成装置のコンピュータに読み取らせることで本発明に係る両面画像形成処理を容易に実施することができる。本プログラムは、記録媒体に記録する以外に、インターネット、イントラネット等の任意のネットワークを介して、両面画像形成装置のコンピュータに直接読み取らせることも可能である。
【0068】
【発明の効果】
本願発明によれば、転写シートの第1面(表面)と第2面(裏面)とでそれぞれ単独で画像の濃度調整ができる。従って、転写シートの第1面(表面)と第2面のそれぞれにおいて高画質の画像を形成することができる。
稿画像の種類が、例えば原稿の第1面及び第2面とも白黒画像、又は原稿の第1面が白黒画像、第2面がカラー画像のように異なる場合に応じて濃度調整がし易くなるテスト画像を選択して生成することができる。
スト画像の位置が同一トラック上に生成される場合、異なるトラック上に生成される場合のいずれにも対応できるようになる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される両面画像形成装置の一例であるベルト式のカラー両面プリンタ装置の断面構成図である。
【図2】中間転写ベルト表面に形成されたテストパターンのトナー像を示す図である。
【図3】中間転写ベルト表面に形成された他のテストパターンのトナー像を示す図である。
【図4】テストパターンとトナー像濃度との関係を示す図である。
【図5】トナー像の濃度を制御するプロセス設定値を調整する手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
1・・・感光体ドラム、2・・・クリーニング装置、3・・・帯電装置、4・・・露光装置、5・・・現像装置、10・・・中間転写ベルト、11・・・回転ローラ、20・・・第1転写手段、25・・・クリーニング装置、26・・・給紙装置、27・・・給紙ローラ、28・・・レジストローラ対、29・・・搬送ガイド、30・・・加熱装置、100・・・中間転写ベルト、111・・・回転ローラ、120・・・第2転写手段、250・・・クリーニング装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention provides a double-sided image forming apparatus that can adjust the image density on both sides of a transfer sheet.In placeRelated.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a double-sided image forming apparatus for forming images on both sides of a recording sheet, there is a double-sided printer apparatus as described below. In this double-sided printer, a photosensitive drum, which is a first image carrier, is disposed in the approximate center of the apparatus, and a cleaning device, a charge eliminating device, a charging device, and a developing device are disposed around the photosensitive drum. Further, an exposure device is disposed above the photosensitive drum, and the photosensitive drum is irradiated with laser light emitted from the exposure device.
[0003]
An intermediate transfer belt (endless belt) as a second image carrier is provided below the photosensitive drum, and a part of the photosensitive drum is provided in contact with the intermediate transfer belt. The intermediate belt is stretched and supported by a plurality of rollers. Inside the loop of the intermediate transfer belt, a backing roller, a cooling unit, a fixing roller, a first transfer unit, and the like are disposed.
[0004]
The fixing roller fixes the toner image transferred to the first surface of the recording paper on the recording paper. The first transfer means is provided at a position facing the photosensitive drum across the belt, and transfers a toner image formed on the photosensitive drum to an intermediate transfer belt or a recording sheet (first surface).
[0005]
A second transfer unit, a fixing device, and a belt cleaning device are arranged on the outer peripheral portion of the intermediate transfer belt. The fixing device includes a fixing roller having a heat source, and fixes the toner image transferred on the second surface of the recording paper to the recording paper. A paper feed cassette is provided below the apparatus main body, and a paper discharge stack is provided above.
[0006]
In the double-sided printer having the above-described configuration, when the apparatus receives a print image signal (write information) from, for example, a personal computer, the exposure device is driven, scanned with laser light, and uniformly charged by the charging device. The body is irradiated, and a latent image corresponding to the written information is formed on the photoreceptor.
[0007]
The latent image on the photoconductor is developed, and a visible image with toner is formed on the surface of the photoconductor. This toner image is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt by the first transfer means on the back side of the intermediate transfer belt as the second image carrier.
[0008]
The intermediate transfer belt rotates in synchronization with the photosensitive drum. When the intermediate transfer belt travels to a predetermined position, a toner image image to be created on another surface (second surface) of the sheet is transferred to the photosensitive member in the above-described process. Forming is started, paper feeding is started from the paper feeding cassette, and is conveyed. The toner image previously transferred to the intermediate transfer belt is rotated once and conveyed toward a position where the belt and the photosensitive drum come into contact with each other.
[0009]
The toner image on the photosensitive member is first transferred by the first transfer unit onto the recording paper (second surface) conveyed to the intermediate transfer belt and the photosensitive drum.
[0010]
While the toner image is transferred from the photoreceptor to the recording paper, the other surface of the paper moves together with the toner image on the surface of the intermediate transfer belt, and when it reaches the second transfer means, it is transferred to the recording paper by the means.
[0011]
The sheet on which the toner images are transferred on both sides of the recording sheet by the first and second transfer units is sent to the fixing area by the running of the intermediate transfer belt, is fixed by the fixing unit, and is discharged to the discharge stack.
[0012]
The double-sided printer apparatus described above is a single-color type printer apparatus, but a full-color image can be formed by adding a revolver type developing apparatus to this apparatus.
[0013]
The revolver type developing device is equipped with four developing units, and the four developing units store toners of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk). . In the case of monochrome printing, the developing device having black toner is moved to the developing position to form an image by the above-described operation.
[0014]
In the case of forming a full-color image, writing information to be developed with yellow toner is first written by the exposure device on the surface of the charged photosensitive member in a state where the photosensitive drum and the intermediate transfer belt are separated from each other. The latent image is developed with yellow toner applied by a yellow developer moved to the development position. In the same manner, a magenta image is formed on the surface of the photoreceptor and is overlaid on yellow. Further, a cyan image is formed and superimposed on the previous image on the photoconductor, and finally an image with black toner is superimposed, and a four-color image is formed and carried on the surface of the photoconductor. When creating four color images, the photosensitive drum rotates four times. The subsequent double-sided printing process is the same as the monochrome printing process described above. According to this double-sided printer apparatus, monochrome or color double-sided printing can be easily performed.
(See Patent Document 1).
[0015]
[Patent Document 1]
JP 2002-116679 A (paragraph numbers (0053), (0054), (0056), (0057), (0059), (0060), (0063), (0064), (0066), (0067), (0069), (0070), (0071), (0105), (0106), (0107), FIG. 1, FIG. 4)
[0016]
Although not specified in the above-mentioned patent document, in this type of double-sided printer, in order to control the density of the image printed on the recording paper, the density of the toner image transferred to the intermediate transfer belt is detected and detected. A development voltage or the like is changed in accordance with the output to change the print density of the print image.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, when adjusting the density of the printed image in the conventional double-sided printer, the means for detecting the density of the toner image transferred to the intermediate transfer belt detects only the toner image density with respect to the toner image on one side of the recording paper. Not. Therefore, since only the control of matching the toner image density on one side with the toner image density on the other side can be performed, the properties of the image printed on one side (front side) and the other side (back side) of the printing paper. However, there is a complaint that the image-specific density adjustment cannot be performed individually, and a satisfactory printing result cannot be obtained for a user who desires a high-quality printed matter.
[0018]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to (1) make it possible to independently adjust the density of a printed image on one side (front side) and the other side (back side) of a transfer sheet, and (2) It is possible to adjust the density according to the type of print image on one side (front side) and the other side (back side), and (3) to enable high-quality image formation in double-sided image formation. That is.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
  The first aspect of the present invention includes a first image carrier, a second image carrier, and a third image carrier that carry a visible image of the original image formed based on the original image. The first image of the original image carried by the image carrier is transferred to the second image carrier, and further transferred to the third image carrier to form the first image of the transfer sheet, and In a double-sided image forming apparatus that forms a second side image of a transfer sheet by transferring a visible image of a second side image of a document carried by one image carrier to a second image carrier. A test pattern for adjusting the density of the first side image of the original and the density of the second side image of the originalBased on the original imageGenerateTest pattern formationMeans and a density of the first surface image formed as a first surface image of the transfer sheet based on the test pattern and transferred to the third image carrier,Detection position is movableA first density detecting means and a density of the second surface image formed as a second surface image of the transfer sheet based on the test pattern and transferred to the second image carrier;Detection position is movableBased on the density detected by the second density detection means, the density detected by the first density detection means and the second density detection means, and the reference density of the first surface and the second surface, respectively, the first surface and the second surface of the transfer sheet, respectively. Density adjusting means for adjusting the density of the original image ofIf the original image is a different type of image on the front and back sides, different test patterns are formed on different tracks of the image carrier, and the test pattern images formed based on the different test patterns are read. The movable first density detecting means and second density detecting means are arranged on the first track and the second track of the image carrier, respectively, so that the original image is the same type of image on the front surface and the back surface. In this case, a test pattern is formed on the third track of the image carrier, the movable first density detecting means and second density detecting means are arranged on the third track, and the original image is displayed. The number of test patterns formed when images of the same type on the front and back are less than the number of test patterns formed when the original image is a different type of image on the front and backThis is a double-sided image forming apparatus.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a transfer belt type color duplex printer apparatus which is an example of a duplex image forming apparatus to which the present invention is applied.
First, the configuration and operation of the color duplex printer will be described.
In FIG. 1, the color double-sided printer apparatus has a photosensitive drum 1 serving as a first image carrier at the center of the apparatus, a neutralizing device L, a cleaning device 2, a charging device 3, and a developing device disposed on the outer periphery thereof. An image forming unit a, b, c, d having the device 5 is included. The image forming units a, b, c, and d are provided in four sets with the same configuration for the image forming process of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk). These are arranged in the order of Y, M, C, and K with respect to the traveling direction indicated by the arrow of the intermediate transfer belt 10 described later.
[0026]
The photosensitive drum 1 is made of an aluminum cylinder having a diameter of about 30 to 100 mm, and an organic semiconductor layer that is a photoconductive material is provided on the surface thereof. A part of the surface of the photosensitive drum 1 is in contact with an intermediate transfer belt 10 described later.
[0027]
An exposure device 4 is provided below the image forming portions a, b, c, and d, and a laser beam emitted from the exposure device 4 is applied to the photosensitive drum 1 from a writing position between the charging device 3 and the developing device 5. Is done.
[0028]
The exposure device 4 is a photosensitive drum 1 in which a document image read by an image reading unit (not shown) or a document created by a personal computer is uniformly charged by a laser beam scanning device including the optical system of the exposure device 4. Irradiate. Note that an LED array and an imaging device may be used instead of the laser beam scanning device.
[0029]
A first intermediate transfer belt 10 as a second image carrier is supported by rotating rollers 11, 12, and 13 so as to be in contact with the rotating drums 1 of the image forming units a, b, c, and d. It is stretched at 3 points.
[0030]
The first intermediate transfer belt 10 is a resin film or rubber having a substrate thickness of 50 to 600 μm, and has a resistance value that enables a toner image to be transferred from the photosensitive drum 1.
[0031]
On the back side of the first intermediate transfer belt 10 (inside the belt loop), a first transfer means 20 is provided in the vicinity of the rotary drum 1 for each rotary drum 1. Further, a cleaning device 25 for the intermediate transfer belt is disposed outside the loop of the first intermediate transfer belt 10 to scrape off unnecessary residual toner and clean the first intermediate transfer belt 10.
[0032]
Further, the color duplex printer apparatus has a second intermediate transfer belt 100 as a third image carrier on the right side of FIG. The second intermediate transfer belt 100 is made of a resin film or rubber having a substrate thickness of 50 to 600 μm, and has a resistance value that enables a toner image to be transferred from the first intermediate transfer belt 10.
[0033]
The second intermediate transfer belt 100 is supported by rotating rollers 111, 112, and 113 so as to run in the same direction as the moving direction of the first intermediate transfer belt 10, in the figure, counterclockwise, and is stretched at three points by these rotating rollers. Yes. The second intermediate transfer belt 100 is provided with second transfer means 120 on the back side (inside the loop). Further, a charger CH and a cleaning device 250 are provided on the front side (outside the loop).
[0034]
The first intermediate transfer belt 10 and the second intermediate transfer belt 100 are in contact with each other by the rotation roller 11 of the first intermediate transfer belt 10, the rotation roller 113 of the second intermediate transfer belt 100, and the transfer unit 120. A transfer nip is formed.
[0035]
A test pattern reading to be described later is performed at a position facing the front side of the first intermediate transfer belt 10 and before the toner image formed on the first intermediate transfer belt 10 is transferred to the second intermediate transfer belt 100. A pattern sensor PS1 is installed.
[0036]
A pattern for reading a test pattern, which will be described later, is located at a position facing the front side of the second intermediate transfer belt 100 and before the toner image formed on the second intermediate transfer belt 100 is transferred to the recording paper. Install sensor PS2.
[0037]
Below the image forming units a, b, c, and d, paper feeders (paper cassettes) 26a and 26b are installed, and recording paper P is stored in the paper feeders 26a and 26b, respectively. When printing is started, the recording sheet P is conveyed from the uppermost sheet to the registration roller pair 28 through the plurality of sheet feeding guides 29 one by one by the sheet feeding roller 27, and from the registration roller pair 28 to the first intermediate transfer belt. 10 is supplied to a transfer nip between the second intermediate transfer belt 100 and the second intermediate transfer belt 100.
[0038]
Above the image forming apparatus, a fixing device 30 for fixing the toner image of the recording paper on which the toner image is transferred to the recording paper by heating, melting, and guiding the recording paper on which the toner image is fixed to the paper discharge stack 40 A paper discharge guide 31 is provided, and a paper discharge roller pair 32 for conveying the recording paper is provided.
[0039]
A toner storage unit TS for storing supply toner is provided above the image forming units a, b, c, d and below the paper discharge stack 40. Four colors M, C, Y, and B are stored in the form of a cartridge TC.
[0040]
Further, a part 50 of the frame of the color double-sided printer main body can be rotated and opened about the opening / closing support shaft 50A. With this configuration, the conveyance path of the recording sheet is greatly opened, and the jammed recording sheet can be easily taken out.
[0041]
Next, the duplex printing operation of the color duplex printer having the above configuration will be described. A document image to be printed by the color duplex printer is a document image read by a document reading device (not shown) or a document created by a personal computer. When the color double-sided printer device receives these original images, the exposure device 4 of the image forming unit a is driven, and the laser light from the laser light source of the exposure device is scanned by a polygon mirror that is rotated by a motor. And the like, the photosensitive drum 1 that is uniformly charged by the charging device 3 of the image forming section a is irradiated to the photosensitive drum 1 that is the first image carrier of the image forming section a, and the document is applied onto the photosensitive body 1. A latent image corresponding to image writing information is formed.
[0042]
The electrostatic latent image on the photoconductor 1 of the image forming unit a is developed by the developing device 5, and a toner (magenta) image is formed and held on the surface of the photoconductor 1 of the image forming unit a. The toner (magenta) image on the photoreceptor 1 of the image forming unit a is transferred to the image forming units a and b by the first transfer means 20 installed on the back side of the first intermediate transfer belt 10 which is the second image carrier. , c, d are transferred to the surface of the first intermediate transfer belt 10 that runs in synchronization with the photosensitive drums 1.
[0043]
The remaining toner on the surface of the photosensitive drum 1 of the image forming unit a is cleaned by the cleaning device 2 and discharged by the charge removing device L to prepare for the next cycle. The first intermediate transfer belt 10 carries the toner image transferred on its surface and runs counterclockwise as shown in FIG.
[0044]
In the image forming unit b, a toner (cyan) image is formed and held on the surface of the photosensitive drum 1 by the same operation as the image forming unit a. At this time, since the toner (magenta) image previously transferred to the first intermediate transfer belt 10 reaches the image forming portion b as the first intermediate transfer belt travels, the toner (cyan) image becomes the toner (magenta). ) Transferred over the image. In the same manner, the toner (yellow) image and the toner (black) image formed by the image forming portions c and d are further transferred onto the toner image. That is, finally, a visible image (developed image 1) superimposed on the first intermediate transfer belt 10 in four colors is formed and held.
[0045]
Since the second intermediate transfer belt 100 is running in synchronization with the running of the first intermediate transfer belt 10, the visible image 1 transferred to the first intermediate transfer belt 10 is transferred to the first intermediate transfer belt 120 by the second transfer means 120. Transfer is performed from the belt 10 to the second intermediate transfer belt 100.
[0046]
Here, when images are obtained on both sides of the recording paper, the surface of the recording paper on which the image formed first (the visible image 1) is transferred is referred to as the first surface of the paper, and the image formed later (the visible image 2) is transferred. The recording paper surface to be performed is referred to as a second paper surface.
[0047]
Thereafter, when the first intermediate transfer belt 10 travels to a predetermined position, a toner image to be created on the second surface of the recording paper starts to be created by the image forming units a, b, c, d, and the paper is fed. Be started. When the paper feed roller 27 rotates in the direction of the arrow, the recording paper P at the top of the paper feed cassette 26 is pulled out and conveyed to the registration roller pair 28 through the paper feed guide 29.
[0048]
The second intermediate transfer belt 100 runs in synchronism with the first intermediate transfer belt 10, and the visible image 1 transferred to the second intermediate transfer belt 100 rotates around the first intermediate transfer belt 10 and the second intermediate transfer belt 10. The transfer belt 100 is conveyed to a position where it contacts. The visible image 1 of the second intermediate transfer belt 100 is first transferred to the first surface of the recording sheet fed between the first intermediate transfer belt 10 and the second intermediate transfer belt 100 via the registration roller pair 28. Transferred by means 120. At the time of this transfer, the recording paper and the visible image 1 are conveyed at a timing by the registration roller pair 28 so that the positions of the recording paper and the visible image 1 become normal.
[0049]
While the visible image 1 is transferred to the second intermediate transfer belt 100 and makes one turn, the second intermediate transfer belt 100 transfers a toner image (visible) to the first intermediate transfer belt 10 onto the second surface of the recording paper. An image 2) is formed and held and conveyed to the contact surface with the recording paper. The second surface of the recording paper moves together with the visible image 2 of the first intermediate transfer belt 10 (the second surface of the paper is in close contact with the visible image 2 transferred onto the belt 10). When the recording sheet passes through the action area of the charger CH, a voltage is applied to the charger CH, and the visible image 2 of the first intermediate transfer belt 10 is transferred to the second surface of the sheet. Also at this time, the visible image 2 is transported at a timing so that it becomes a normal position.
[0050]
Note that the polarity of the toner when the toner image is formed on the photosensitive drum 1 is negative. By applying a positive charge to the first transfer means 20, the toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred to the first intermediate transfer belt 10, and by applying a positive charge to the second transfer means 120, The toner image formed on the first intermediate transfer belt 10 is transferred to the second intermediate transfer belt 100. Further, the toner image of the first intermediate transfer belt 10 formed thereafter is transferred to the second surface of the recording paper. Further, by applying a positive charge to the charger CH, the negative polarity toner of the second intermediate transfer belt 100 is sucked and transferred to the first surface of the recording paper.
[0051]
The recording paper on which the toner images are transferred on both sides of the recording paper by the action of the second transfer means 120 and the charger CH is sent to the fixing device 30. Here, the toner images (both sides) on the recording paper are fixed at once by the fixing roller. The fixed recording paper is discharged A to the paper discharge stack 40 on the main body frame by the paper discharge roller pair 32 through the guide pair 31.
[0052]
In the case where the paper discharge stack 40 is configured as shown in FIG. 1, the image transferred to the recording paper after the double-sided image, that is, the image directly transferred from the first intermediate belt 10 becomes the lower surface of the paper and is discharged. The paper is discharged to the stack 40. Therefore, in order to align the pages, the image transferred to the second page of the recording paper is first formed and held on the second intermediate transfer belt 100, and the image transferred to the first page is transferred to the first intermediate transfer belt. Transfer directly from 10.
[0053]
By the way, normally, a reverse image (mirror image) is formed on the photosensitive drum 1 and is transferred directly to the recording paper to obtain a normal image. However, when the image transferred to the first intermediate transfer belt 10 is transferred to the paper, When a mirror image is formed on the photosensitive drum 1, it becomes a mirror image at the time of paper transfer. Therefore, in the present embodiment, the image transferred from the first intermediate transfer belt 10 to the recording paper is formed as a normal image on the surface of the photosensitive drum 1 and is transferred from the second intermediate transfer belt 100 to the recording paper. Are exposed so as to form a reverse image on the surface of the photosensitive drum 1. Both the above-described page alignment and forward / reverse image switching exposure can be realized by a known image processing technique.
[0054]
After the toner image is transferred from the second intermediate transfer belt 100 to the recording paper, the cleaning device 250 having a known brush roller, collection roller, blade, and the like inside does not need to remain on the surface of the second intermediate transfer belt 100. Remove toner and paper dust. Although FIG. 1 shows a state in which the cleaning device 250 is separated from the second intermediate transfer belt 100, the cleaning device 250 itself can swing about the support shaft 250A and is in contact with the surface of the second intermediate transfer belt 100. It has a separable structure. Before the transfer to the recording paper, it is released when the second intermediate transfer belt 100 is transporting the toner image, and when cleaning is necessary, it is swung counterclockwise in FIG. The removed toner and paper dust are collected in the toner container 250B and subjected to processing such as disposal.
[0055]
Next, a color double-sided printer apparatus having a function for controlling the density of a double-sided image according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
In the color double-sided printer apparatus of FIG. 1 again, the test pattern sensors PS1 and PS2 are used to control the density of the image transferred to the first and second sides of the paper, and to control the second intermediate transfer belt 10 and the third intermediate transfer. The density of the test pattern toner image formed on the belt 100 is detected. For this purpose, the test pattern sensors PS1 and PS2 are configured to irradiate the toner image of the test pattern formed on the belt surface with light and receive reflected light, and the first intermediate transfer belt 10 and the second intermediate transfer belt. Installed above 100 belts perpendicular to the belt running direction.
[0056]
The color double-sided printer device includes a control device (not shown) for controlling the density of the double-sided image, and this control device has a CPU, a RAM, a ROM, an HHD device, and the like. Then, the CPU reads a test pattern from the HDD device according to a procedure described in a predetermined program, writes it on the image reading screen, and forms a latent image of the test pattern on the photosensitive drum 1 by exposure. From this latent image, a test pattern toner image is formed on the first intermediate transfer belt 10 and the second intermediate transfer belt 100 by the same method as the above-described image forming method.
[0057]
FIG. 2 is a diagram showing a test pattern toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt. In FIG. 2, a, b, c, and d are toner images (visualized image 1) formed on the second intermediate transfer belt 100. E, f, g, and h are toner images (visualized image 2) formed on the first intermediate transfer belt 10. The test pattern is generated as a square pattern on the photosensitive drum 1, the first intermediate transfer belt 10, and the second intermediate transfer belt 100 so as to be relatively on the same track C1 by a test pattern generation unit (not shown). Is done. The test pattern sensors PS1 and PS2 for detecting the density of the toner image of these test patterns are from the upper direction perpendicular to the traveling direction of the toner image indicated by an arrow in the drawing, that is, the traveling direction of the first and second intermediate transfer belts 10 and 100. It is installed so that light is irradiated toward the surface of the intermediate transfer belt and the reflected light is received. Therefore, when the toner image passes through a density detection position that is a light irradiation and reflection point (black circle in FIG. 2), the density is detected. By generating the test pattern on the same track, the test pattern can be made the same.
[0058]
  FIG. 3 is a view showing a toner image of another test pattern formed on the surface of the intermediate transfer belt. In FIG. 3, p, q, r, and s are toner images formed on the second intermediate transfer belt 100 ( A visible image 1), and t, u, v, and w are toner images (developed image 2) formed on the first intermediate transfer belt 10. At this time, the test pattern is generated by separately dividing the track C2 of the toner images p, q, r, and s and the track C3 of the toner images t, u, v, and w. For this reason, the test pattern sensors PS1 and PS2 can move their detection positions substantially across the running line, and the different track C2, C3Install in correspondence with the above.
[0059]
The CPU controls the exposure light amount adjustment voltage, the charging voltage or current, the development voltage, the transfer voltage, or the current based on the detection outputs of the test pattern sensors PS1 and PS2, and the toner of the image transferred to the first and second surfaces of the sheet. Control the image density.
[0060]
Therefore, when the exposure light amount adjustment voltage, charging voltage or current, development voltage, transfer voltage or current are set so that the best printed image can be obtained, the test pattern toner image runs under the test pattern sensors PS1 and PS2. Each toner image density is detected, the density value for each test pattern is plotted, and the relationship is stored in the RAM as the toner image density characteristic S0.
[0061]
FIG. 4 is a toner image density characteristic diagram schematically showing the relationship between the test pattern and the toner image density. In the figure, S0 is a test when the exposure light amount adjustment voltage is set to a value that gives the best printing result. The relationship between the pattern and the toner image density is shown, and S1 and S2 show the relationship between the test pattern and the toner image density at the test before the actual printing operation.
[0062]
Therefore, before adjusting the toner image density of the image that is actually transferred to the first and second sides of the sheet, the user gives an instruction to adjust the print density from the operation panel (not shown) together with a print instruction from the color duplex printer. . Then, the control unit of the color double-sided printer reads the test pattern stored from the HDD device, forms a latent image of the test pattern on the photosensitive drum 1, and applies it to the second intermediate transfer belt 100 shown in FIGS. A test pattern toner image (developed image 1) is formed on the first intermediate transfer belt 10 and a test pattern toner image (developed image 2) is formed.
[0063]
The test pattern sensors PS1 and PS2 detect the density of the toner images (the visible image 1 and the visible image 2) of the test pattern, and the detection output is transmitted to the control unit to generate toner image density characteristics S1 and S2. The CPU of the control unit compares with the characteristic S0 stored as the best characteristic, and when there is a difference, the exposure device and / or the charging device and / or the charging device Control the amount of process such as voltage or current of the developing device and / or the transfer device, and obtain the process setting value. The process setting values are stored, and when actual image formation is performed, the process setting values are used.
[0064]
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for adjusting the process setting value for controlling the density of the toner image. The adjustment procedure will be described with reference to the flowchart. First, the color double-sided printer is turned on, and the user instructs “adjustment of printing density”. Then, the control unit starts the process setting value adjustment process, and the CPU reads the test pattern for the toner image (developed image 2) for the second side of the sheet from the HDD device, and performs the first intermediate process by the image forming process described above. A test pattern toner image (visible image 2) is formed on the surface of the transfer belt 10 (S1). When the toner image passes through the test pattern sensor PS1, the density of the toner image is detected by the sensor PS1 (S2). The detected toner image density is returned to the control unit and compared with the optimum toner image density for performing the best image formation that has been set, and the process set value for the visible image 2 is adjusted so that the difference is eliminated (S3). ). The adjusted process setting value is stored in the RAM (S4). Subsequently, the CPU reads a test pattern for the toner image (visible image 1) for the first surface of the paper from the HDD device, and the toner image (visible image) of the test pattern is formed on the surface of the second intermediate transfer belt 100 by the image forming process described above. Image 1) is formed (S5). When the toner image passes through the test pattern sensor PS2, the density of the toner image is detected by the sensor PS2 (S6). The detected toner image density is returned to the control unit, compared with the set optimum toner image density, and the process setting value for the visible image 1 is adjusted so as to eliminate the difference (S7). The adjusted process setting value is stored in the RAM (S8). Then, this setting process ends. Thereafter, the process setting values stored in the RAM are used for the actual color double-sided image formation.
[0065]
In the present embodiment, the control of the toner image density in the color double-sided printer device using the intermediate transfer belt method has been described. However, the present invention is similarly applied to the color double-sided printer device having the revolver type developing device and the monochrome double-sided printer device. Can do. In the present embodiment, the adjustment of the print density is described as being performed before the printing operation, but may be performed by interrupting the printing operation. At this time, the shape of the test pattern is considered so that the adjustment is performed in a short time.
[0066]
According to the present embodiment, the printing paper is based on the density of the toner image (developed image 1) formed on the second intermediate transfer belt 100 and the toner image (developed image 2) formed on the first intermediate transfer belt 10. The density of the printed image can be adjusted independently for one surface (front surface) and the other surface (back surface). At this time, since the image formation is performed with the process setting value that brings the toner image density characteristics S1 and S2 close to S0, the image formation with the same density is performed on one surface (front surface) and the other surface (back surface) of the printing paper. Can do. If a characteristic S0 is prepared for one side (front side) and the other side (back side) of the printing paper, image formation can be performed with a density specific to each side. In addition, the same test pattern can be used for one side (front side) and the other side (back side) of the printing paper when both sides are the same type of image formation, such as character image formation. The formation of the test pattern of the visible image 1 can be omitted, and when different images are formed, such as a pattern image on the front side and a character image on the back side, different test patterns can be used. Therefore, it is possible to easily adjust the density according to the above, and to obtain a high-quality print result.
[0067]
As described above, the double-sided image forming apparatus and the double-sided image forming method according to the embodiments of the present invention have been described. However, in order for the computer of the double-sided image forming apparatus to function as a unit for executing double-sided image formation, It is described as a computer program in a program language, and this program is recorded on a recording medium such as a flexible disk, CD-ROM, DVD-ROM, MO, etc., and this is read by a computer of a double-sided image forming apparatus. Such double-sided image formation processing can be easily performed. In addition to recording the program on a recording medium, the program can be directly read by the computer of the double-sided image forming apparatus via an arbitrary network such as the Internet or an intranet.
[0068]
【The invention's effect】
  According to the present invention,The image density can be adjusted independently on the first surface (front surface) and the second surface (back surface) of the transfer sheet. Therefore, a high-quality image can be formed on each of the first surface (front surface) and the second surface of the transfer sheet.
  originalIt is easy to adjust the density depending on the type of the draft image, for example, when the first and second sides of the document are different from each other, such as a monochrome image, or the first side of the document is a monochrome image and the second side is a color image. A test image can be selected and generated.
  TeWhen the position of the strike image is generated on the same track, the case where it is generated on a different track can be handled..
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a belt-type color duplex printer that is an example of a duplex image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a view showing a toner image of a test pattern formed on the surface of an intermediate transfer belt.
FIG. 3 is a view showing a toner image of another test pattern formed on the surface of the intermediate transfer belt.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a test pattern and a toner image density.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for adjusting a process setting value for controlling the density of a toner image.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photosensitive drum, 2 ... Cleaning device, 3 ... Charging device, 4 ... Exposure device, 5 ... Developing device, 10 ... Intermediate transfer belt, 11 ... Rotating roller , 20 ... first transfer means, 25 ... cleaning device, 26 ... paper feed device, 27 ... paper feed roller, 28 ... registration roller pair, 29 ... transport guide, 30 ..Heating device, 100 ... intermediate transfer belt, 111 ... rotary roller, 120 ... second transfer means, 250 ... cleaning device

Claims (1)

原稿画像に基づいて形成された原稿画像の顕像を担持する第1の像担持体、第2の像担持体、及び第3の像担持体を有し、第1の像担持体が担持する原稿の第1面画像の顕像を第2像担持体に転写し、更に第3の像担持体に転写して転写シートの第1面画像を形成するとともに、第1の像担持体が担持する原稿の第2面画像の顕像を第2の像担持体に転写して転写シートの第2面画像を形成する両面画像形成装置において、
転写シートに形成される原稿の第1面画像の濃度及び原稿の第2面画像の濃度を調整するためのテストパターンを原稿画像に基づいて生成するテストパターン形成手段と、
テストパターンに基づいて転写シートの第1面画像として形成され、第3の像担持体に転写された前記第1面画像の濃度を検出する、検出位置が移動可能な第1の濃度検出手段と、
テストパターンに基づいて転写シートの第2面画像として形成され、第2の像担持体に転写された前記第2面画像の濃度を検出する、検出位置が移動可能な第2の濃度検出手段と、
前記第1及び第2の濃度検出手段により検出された濃度と第1面及び第2面それぞれの参照濃度に基づいて、転写シートの第1面及び第2面それぞれの原稿画像の濃度を調整する濃度調整手段とを備え、
原稿画像が表面と裏面で異なる種類の画像の場合は、お互いに像担持体の異なるトラック上にそれぞれ異なるテストパターンを形成し、前記それぞれ異なるテストパターンに基づいて形成されたテストパターン画像を読むように前記移動可能な第1の濃度検出手段及び第2の濃度検出手段を像担持体の第1のトラック上と第2のトラック上にそれぞれ配置し、
原稿画像が表面と裏面で同一種類の画像の場合は像担持体の第3のトラック上にテストパターンを形成し、前記移動可能な第1の濃度検出手段及び第2の濃度検出手段を前記第3のトラック上に配置し、
原稿画像が表面と裏面で同一種類の画像の場合に形成されるテストパターン数は、原稿画像が表面と裏面で異なる種類の画像の場合に形成されるテストパターン数より少ないこと
を特徴とする両面画像形成装置。
The first image carrier has a first image carrier, a second image carrier, and a third image carrier that carry a visible image of the original image formed based on the original image. A visible image of the first side image of the original is transferred to the second image carrier, and further transferred to the third image carrier to form the first side image of the transfer sheet, and the first image carrier carries A double-sided image forming apparatus for forming a second side image of a transfer sheet by transferring a visible image of a second side image of a document to a second image carrier;
Test pattern forming means for generating , based on the document image, a test pattern for adjusting the density of the first surface image of the document formed on the transfer sheet and the density of the second surface image of the document ;
It is formed as the first screen image of the transfer sheet based on the test pattern, detecting the density of the third of the first screen image that has been transferred to the image bearing member, a first density detecting means which detects the position can be moved ,
A second density detecting means for detecting the density of the second surface image formed as a second surface image of the transfer sheet based on the test pattern and transferred to the second image carrier, the detection position being movable ; ,
Based on the densities detected by the first and second density detectors and the reference densities on the first and second surfaces, the density of the original image on each of the first and second surfaces of the transfer sheet is adjusted. Density adjustment means,
If the original image is a different type of image on the front and back sides, different test patterns are formed on different tracks of the image carrier, and the test pattern images formed based on the different test patterns are read. The movable first density detection means and second density detection means are respectively disposed on the first track and the second track of the image carrier,
When the original image is the same type of image on the front and back sides, a test pattern is formed on the third track of the image carrier, and the movable first density detection means and second density detection means are provided as the first density detection means. Placed on track 3,
The number of test patterns formed when the original image is the same type of image on the front and back sides should be less than the number of test patterns formed when the original image is a different type of image on the front and back sides.
A double-sided image forming apparatus.
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