JP4336531B2 - Color image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子写真プロセスを用いたカラー画像形成装置として、YMCK4色の現像装置を回転させることにより、面順次に感光上にトナー像を形成し、形成されたトナー像を、転写材保持体や中間転写体等の担持体上に順次重ねて転写する技術が知られている。
【特許文献1】
特開平9−6123号公報
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
係るカラー画像形成装置においては、担持体を1回転させるごとに、現像装置を次の色へ切り替える様回転させることによって、4色分の画像を順次形成するため、1つのフルカラー画像を得るためには、担持体を4回転させる必要がある。
【0004】
また、従来、このカラー画像形成装置において、濃度・階調制御(以下、単に濃度制御という)を行う際は、各色毎に、濃度制御用パターンを形成していたが、係る濃度制御においても、担持体を1回転させる毎に現像装置を切り替えていたため、担持体4回転分の時間を要していた。
【0005】
本発明の目的は上述の課題を解決することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー画像形成装置は、各色に対応した複数の現像装置、及び一の感光ドラムを含む画像形成手段であって、前記現像装置を順次切替えて前記一の感光ドラムに形成したトナー像を、トナー像を担持する回転担持体上に順次形成可能な画像形成手段と、前記画像形成手段に画像形成を行わせる制御手段と、を備えたカラー画像形成装置であって、前記回転担持体上に形成されたトナー像パターンの濃度を検知するための、発光素子及び受光素子を含む検知手段と、
前記回転担持体上に接離可能で当接時に前記回転担持体上に形成されたトナー像を清掃するクリーニング手段と、を備え、前記制御手段は、前記回転担持体の1回転期間内において、第1色のトナー像パターンを前記回転担持体上に形成した後に、使用する前記現像装置を切替え、第2色のトナー像パターンを形成させ、更に引き続き前記回転担持体を回転させ、前記第1色のトナー像パターンと前記第2色のトナー像パターンとの間の領域に第3色のトナー像パターンを形成させ、前記第2色のトナー像パターンの後ろに第4色のトナー像パターンを形成させるよう前記画像形成手段を制御し、前記クリーニング手段は、前記第1色乃至第4色のトナー像パターンのクリーニングを一括して行うことを特徴とする
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は本実施形態におけるフルカラー画像形成装置である。以下図に沿って説明する。アルミシリンダーの外周面に有機感光体(OPC)又はA−Si、CdS,Se、等から成る光導電体を塗布して構成される静電潜像担持体としての感光ドラム1は、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、ローラー帯電器2により所定の電位に均一に帯電される。次いで、露光装置3によりイエローの画像模様に従った信号による光が感光ドラム1に走査され、感光ドラム1上に潜像が形成される。更に感光ドラム1が矢印方向に進むと支持体5に支持された現像装置4a,b,c,dのうち、イエロートナーが入った現像装置4aが感光ドラム1に対向するよう支持体5は回転し、選択された現像装置4aによって可視化される。現像されたトナー像は中間転写体6上に転写される。中間転写体6は、EPDM、NBR、ウレタン、シリコンゴム等のゴムからなる転写ベルト61が、駆動ローラー62、従動ローラー63、テンションローラー64の3本のローラー上に張架され、駆動ローラー62が後述のモーターにより図中矢印の方向に回転することにより、転写ベルト61は図中矢印の方向に駆動される。65は、軸上に導電性スポンジ層を設けた1次転写ローラーであり、転写ベルト61を介して感光ドラム1に接している。1次転写ローラー65には不図示の高圧電源からバイアスが印加され、感光ドラム1上のトナー像は転写ベルト61上に転写される。
【0009】
以上の行程をマゼンタ色、シアン色、黒色も行なうことによって転写ベルト61上には複数色のトナー像が形成される。なお転写ベルト61端部には不図示の位置検知部材を設け、この位置検知部材を光学センサー等で読み取ることにより位置基準信号を形成し、転写ベルト61上のトナー像の位置合わせを行なう。
【0010】
次に、通常画像形成時の、具体的に位置基準信号、画像露光、現像工程、支持体5の回転に関する画像形成シーケンスを図2に示す。
【0011】
ここでは転写ベルト61の端部1箇所に位置検知部材を設けており、転写ベルト61の1回転周期に1回位置基準信号が検知される。1色目の位置基準信号(図中Top1)が検知されると、1色目イエローの画像露光(Yexp)が行われる。感光ドラム1の露光位置が現像位置に達すると1色目イエロー現像器4aによる現像工程(Ydev)が行われる。感光ドラム1上に形成された画像露光部が現像位置を過ぎると、支持体5は回転し、2色目マゼンタ現像器4bが現像位置に対向する(Mr)。以下2色目以降も同様な画像形成シーケンスを行い、各色の作像が行われる。以上説明したように、1色画像を形成する一連の作像工程は、転写ベルト61の1回転周期毎に行われる。
【0012】
4色のトナー像が転写ベルト61上に転写されると、転写ベルト61の移動と同期を取った転写材Pが搬送され、1次転写ローラー65と同様な構成からなる2次転写ローラー66が転写材Pを介して転写ベルト61に当接し、不図示の高圧電源からバイアスが印加され、転写ベルト61上の4色トナー像は、転写材P上に一括転写される。4色トナー像が転写された転写材Pは、従来公知の加熱、加圧の定着装置8によって溶融固着されカラー画像が得られる。
【0013】
また、感光ドラム1上の転写残トナーは公知のブレード手段のクリーニング装置7によって清掃される。また、転写ベルト61上の転写残トナーも接離可能なファーブラシ、ウエブ等のクリーニング装置67によって清掃される。
【0014】
9は、濃度センサーであり、図3に示すようにLED等の発光素子91、フォトトランジスター、フォトダイオード等の受光素子92、ホルダー93等からなる。この濃度センサー9を用いて、転写ベルト61上に形成された濃度測定用画像パターンを形成の濃度を測定し、濃度・階調性制御を行なう。濃度制御は、現像バイアスや感光ドラムの帯電電位、露光量等のプロセス条件を制御し、階調性制御は画像信号の制御を制御する。
【0015】
これに対し濃度・階調制御時は、転写ベルト61の1回転周期中に2色の濃度・階調制御用トナー像を形成する。
【0016】
図4に、本実施例における制御システムを示す。
【0017】
図4において、201は画像処理部であり、画像形成装置で形成すべき画像情報を発生する。
【0018】
202は、エンジン制御部であり、本カラー画像形成装置の主要部を制御する。
【0019】
203は、高圧発生部であり、前述の帯電、現像、転写等の種々のプロセス要素に必要な高圧を発生し、供給する。
【0020】
204は、前述の支持体4を回転駆動することにより、感光ドラム1に当接する現像装置の色を変更するためのモータである。205は、この支持体5の回転位置を検出するための位置センサであり、制御部202はこの位置センサ205の検出出力に基づいて、モータ204を駆動制御し、所望の色の現像装置を感光ドラム1に当接させる。
【0021】
206は、ローラ62を回転駆動することにより、転写ベルト106を回転移動させるためのモータである。また、207は、転写ベルト6上のフラグを読取ることにより、転写ベルト6の回転位置を検出するための位置センサであり、制御202は、この位置センサの検出出力に基づいて、露光装置3による画像露光タイミング等を制御する。
【0022】
また、感光ドラム1、転写材を搬送するための搬送ローラ、ほか各種デバイスを駆動するためのモータ、ソレノイド等(不図示)が、エンジン制御部202によって制御される。
【0023】
次に、本実施例において最も特徴的である、濃度・階調制御パターンを形成する際の、転写ベルト61位置基準信号、画像露光、現像工程、支持体5の回転に関する画像形成シーケンスを図5に示す。図に沿って説明すると、転写ベルト61の位置基準信号(図中Top1)が検知されると1色目イエローの濃度・階調制御用画像露光(Yexp)が行なわれ、Yd現像される(Ydev)。ここで濃度測定用画像パターンは通常の画像の最大長より短く設定し、イエロー現像終了後支持体5を回転させ、2色目マゼンタ現像器に切り替え(Mr)、2色目マゼンタの濃度・階調制御用画像露光(Mexp)を行い、現像する(Mdev)。濃度測定用画像パターンについて詳述すると、1つの濃度測定用画像パターン像は、用いる濃度センサーにもよるが5mm×5mm〜15mm×15mm程度がよい。濃度制御に関して述べると、帯電電位、露光量、現像バイアス等の印字条件を変えた複数の濃度測定用画像パターンが必要となるが3から5つの各印字条件を変えた画像があれば十分である。また階調制御に関して述べると、画像印字率を変えた複数の濃度測定用画像パターンが必要となるが、5から8つの画像印字率を変えた画像があればよい。従って上述した画像サイズ、数の最大の組み合わせでも15mm×8=120mmとなり、通常印字されるA4の長さ297mmの半分以下が可能となる。
【0024】
転写ベルト61が1周し、次の位置基準信号(Top2)が検知されると、支持体5は回転し、3色目シアン現像器に切り替える(Cr)。ついで、3色目シアンの濃度・階調制御用画像露光(Cexp)が行われるが、濃度・階調制御を行なうためには、各色重なっていないトナー像が必要であるため、既に転写ベルト61上に形成されている図中斜線で示した1色目イエロー、2色マゼンタの濃度測定用画像パターンが無い位置に合わせ、露光を行なう。現像器の切り替えに動作中も転写ベルト61は移動するため、1色目イエローと2色目マゼンタの間には必ず、印字が行なえない部分が出来てしまう。この部分を次の3色目シアンの印字領域とすることで、転写ベルト61の移動方向に渡り、無駄な隙間を作ることなくトナー像を形成でき、より多くの検知用画像を印字することができた。
【0025】
3色目シアンの画像露光を現像した後(Cdev)、支持体5は回転し、4色目ブラック現像器に切り替える(Kr)。4色目ブラックの濃度・階調制御用画像露光についても、3色目同様、既に転写ベルト61上に形成されている1色目イエロー、2色マゼンタの濃度測定用画像パターンが無い位置に合わせ、露光を行い(Kexp)、現像される(Kdev)。4色トナー像が形成され、それぞれ濃度が濃度センサー9にて検知された後、通常の画像印字同様に、トナー像はクリーナー68にてクリーニングされる。
【0026】
この様に、2回転目(またはそれ以降)においては、すでにパターンが形成された領域以外の領域にパターンを形成する。
【0027】
また、エンジン制御部202は濃度検知センサー9の検知出力に基づいて、帯電、現像、転写等の高圧の条件を補正することにより、目標どおりの画像濃度が得られる様調整する。
【0028】
さらに、上記シーケンスの後、階調制御用のハーフトーンパターンを同様のシーケンスで形成し、濃度検知センサーでその濃度を検知する。この階調制御用のパターンの濃度検知結果に基づいて、画像処理部201内における画像データ変換テーブルを調整することにより、画像データに対する出力画像の濃度特性がリニアになる様調整する。
【0029】
以上説明したように、濃度制御シーケンスにおいて、従来4色の検知画像を得るために、転写ベルト61の4回転周期分必要であったのに対し、本実施例では2回転分で済み、制御に要する時間が短縮される。
【0030】
また、濃度制御シーケンスの後に階調制御シーケンスを実行する場合は、その効果は2倍となる。
【0031】
(第2の実施例)
図6は、本発明の第2の実施例である。本実施例は、転写材担持体上に担持された転写材上に4色トナー像を順次転写し、カラー画像を得る画像形成装置に関する。
【0032】
前実施例と同一の構成、作用をするものは同一の番号を付し、説明は略す。図に沿って説明すると、10は転写材担持体としての転写ドラムであり、転写バイアスが印加された導電支持体101上に導電スポンジ層102を有し、さらに表層としてPVdF等の誘電体層103を有する。搬送された転写材Pは転写ドラム10に設けられたグリッパー104にて先端を担持されると供に、所定のバイアスが印加された吸着ローラ105により、静電的に転写ドラム10に吸着固定される。実施例1と同様な工程で形成された感光ドラム1上の1色目トナー像は、転写ドラム10の移動と同期を取り、転写材P上に転写される。以後同様な工程により2色目以降のトナー像が現像、転写され4色トナー像が転写された後、転写材Pは図中矢印の方向に移動可能な分離爪106を経て、転写ドラム10より分離され、定着器8により定着される。107は図中矢印の方向に移動することにより、転写ドラム10に接離可能なファーブラシ等のクリーナーであり、転写ドラム10をクリーニングする。
【0033】
転写ドラム10には前実施例同様位置基準部材を設け、これにより得られる位置基準信号に従って画像形成シーケンスは制御され、1色画像を形成する一連の作像工程は、転写ドラム10の1回転周期毎に行われる。位置基準信号、画像露光、現像工程、支持体5の回転に関する画像形成印字シーケンスは図で示したものと同様である。
【0034】
9は、転写ドラム10上に形成された濃度・階調制御用トナー像の濃度を検知する濃度センサーであり、図2で示した実施例1と同様な構成からなる。本実施例においては、濃度測定用画像パターンは、別途な転写材が必要としないために直接転写ドラム10に転写する。
【0035】
本実施例においても、濃度・階調制御時は図5で示したシーケンスと同様に、転写ドラム10が1回転する間に、2色分の制御を行なう。4色分の制御が終了した後、転写ドラム10上のトナー像はクリーナー107にてクリーニングされる。
【0036】
以上説明したように、転写材担持体上に担持された転写材上に4色トナー像を順次転写しカラー画像を形成する装置においても、1色画像を形成する一連の作像工程である、転写ドラム1回転周期内に、2色分の濃度・階調制御を行なうことにより、濃度・階調制御に要する時間を短縮することが出来た。
【0037】
(第3の実施例)
図7は、本発明の第3の実施例である。本実施例は、静電潜像担持体上に、順次露光、現像を繰り返すことにより4色トナー像を形成し、静電潜像担持体上の4色トナー像を転写材に一括転写して、カラー画像を得る画像形成装置に関する。
【0038】
前実施例と同一の構成、作用をするものは同一の番号を付し、説明は略す。図に沿って説明すると、1は感光ドラムであり、その周長は印字する画像サイズの長さに、現像器切り替えに要する時間相当分の長さを加えた長さ以上である。2は感光ドラム1を帯電する帯電器であるが、ここではトナー像を担持した感光ドラム1を帯電する必要があるため、コロナ帯電器等の非接触方式の帯電器が好ましい。
【0039】
以下簡単に作像工程を説明する。アルミシリンダーの外周面に有機感光体(OPC)又はA−Si、CdS,Se、等から成る光導電体を塗布して構成される静電潜像担持体としての感光ドラム1は、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、コロナ帯電器2により所定の電位に均一に帯電される。次いで、露光装置3によりイエローの画像模様に従った信号による光が感光ドラム1に走査され、感光ドラム1上に潜像が形成される。更に感光ドラム1が矢印方向に進むと支持体5に支持された現像装置4a,b,c,dのうち、イエロートナーが入った現像装置4aが感光ドラム1に対向するよう支持体5は回転し、選択された現像装置4aによって可視化される。1色目イエロー現像された後、感光ドラム1は、再び帯電器2により一様帯電され、次いで2色目マゼンタの露光が露光装置3により行われる。マゼンタ露光部は現像位置に達するまでに、支持体5は回転し、マゼンタ現像器4bを現像位置に切り替え、現像を行なう。シアン色、黒色も行なうことによって感光ドラム1上には複数色のトナー像が形成される。4色トナー像が感光ドラム1上に形成されると、感光ドラム1の移動と同期を取った転写材Pが搬送され、転写ローラー11が転写材Pを介して感光ドラム1に当接し、不図示の高圧電源からバイアスが印加され、感光ドラム1上の4色トナー像は、転写材P上に一括転写される。4色トナー像が転写された転写材Pは、従来公知の加熱、加圧の定着装置8によって溶融固着される。一方感光ドラム1上の転写残トナーは、クリーナー7によりクリーニングされる。尚クリーナー7のクリーニングブレード71は、図に示すように、感光ドラム1に当接・離間可能(当接状態を点線、離間状態を実線で示した)な構成であり、クリーニング時以外は感光ドラム1から離間している。
【0040】
感光ドラム1には前実施例同様位置基準部材を設け、これにより得られる位置基準信号に従って各色のレジ合わせが行われると供に、画像形成シーケンスは制御される。本実施例においては、1色画像を形成する一連の作像工程は、感光ドラム1の1回転周期毎に行われる。位置基準信号、画像露光、現像工程、支持体5の回転に関する画像形成シーケンスは図5で示したものと同様である。
【0041】
9は、感光ドラム1上に形成された濃度・階調制御用トナー像の濃度を検知する濃度センサーであり、図7で示した従来と同様な構成からなる。本実施例においても、濃度・階調制御時は図2で示したシーケンスと同様に、感光ドラム1が1回転する間に、2色分の制御を行なう。4色分の制御が終了した後、感光ドラム1のトナー像はクリーナー7にてクリーニングされる。
【0042】
以上説明したように、感光ドラム上に4色トナー像を順次露光、現像しカラー画像を形成する装置においても、1色画像を形成する一連の作像工程である、感光ドラム1回転周期内に、2色分の濃度・階調制御を行なうことにより、濃度・階調制御に要する時間を短縮することが出来た。
【0043】
また、以上説明した何れの実施例においても、1色画像を形成する一連の作像工程内で2色分の濃度・階調制御用パターンを形成する場合について述べたが、3色以上行なっても良いことは言うまでもない。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無駄な隙間を作ることなくトナー像を形成でき、より多くの検知用画像印字することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例のカラー画像形成装置の断面図
【図2】通常画像を形成する際の画像形成シーケンスを表す図
【図3】濃度センサーの概略図
【図4】第1の実施例の制御システムを示す図
【図5】濃度制御用パターンを形成する際の画像形成シーケンスを表す図
【図6】第2の実施例のカラー画像形成装置の断面図
【図7】第3の実施例のカラー画像形成装置の断面図
【符号の説明】
1 感光ドラム
2 帯電器
3 露光装置
4 現像器
5 現像器支持体
6 中間転写体
7 クリーナー
8 定着器
9 濃度センサー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a color image forming apparatus using an electrophotographic process, a YMCK four-color developing device is rotated to form a toner image on a photosensitive surface sequentially, and the formed toner image is transferred to a transfer material holder, A technique is known in which images are transferred one after another on a carrier such as an intermediate transfer member.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-6123
[Problems to be solved by the invention]
In such a color image forming apparatus, every time the carrier is rotated, the developing device is rotated so as to switch to the next color, whereby images for four colors are sequentially formed, so that one full color image is obtained. Requires four rotations of the carrier.
[0004]
Conventionally, in this color image forming apparatus, when density / gradation control (hereinafter simply referred to as density control) is performed, a density control pattern is formed for each color. Since the developing device was switched every time the carrier was rotated once, a time corresponding to four rotations of the carrier was required.
[0005]
An object of the present invention is to solve the above-described problems.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The color image forming apparatus of the present invention is an image forming unit including a plurality of developing devices corresponding to respective colors and one photosensitive drum, and sequentially switches the developing devices to form a toner image formed on the one photosensitive drum. A color image forming apparatus comprising: an image forming unit capable of sequentially forming a toner image on a rotating carrier; and a control unit that causes the image forming unit to form an image. Detecting means including a light emitting element and a light receiving element for detecting the density of the toner image pattern formed on
Cleaning means for cleaning a toner image formed on the rotary carrier at the time of contact with the rotary carrier, and the control means within one rotation period of the rotary carrier. After the first color toner image pattern is formed on the rotary carrier, the developing device to be used is switched to form the second color toner image pattern, and then the rotary carrier is rotated to rotate the first color image. A third color toner image pattern is formed in a region between the color toner image pattern and the second color toner image pattern, and a fourth color toner image pattern is formed behind the second color toner image pattern. The image forming unit is controlled to form, and the cleaning unit collectively cleans the first to fourth color toner image patterns .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a full-color image forming apparatus according to this embodiment. This will be described below with reference to the drawings. A photosensitive drum 1 as an electrostatic latent image carrier constituted by applying an organic photoreceptor (OPC) or a photoconductor made of A-Si, CdS, Se, etc. to the outer peripheral surface of an aluminum cylinder is not shown. Driven by the driving means in the direction of the arrow shown in the figure, the roller charger 2 uniformly charges to a predetermined potential. Next, the exposure device 3 scans the photosensitive drum 1 with light in accordance with a yellow image pattern, and a latent image is formed on the photosensitive drum 1. When the photosensitive drum 1 further advances in the direction of the arrow, the support 5 rotates so that the developing device 4a containing yellow toner among the developing devices 4a, b, c, d supported by the support 5 faces the photosensitive drum 1. And is visualized by the selected developing device 4a. The developed toner image is transferred onto the intermediate transfer member 6. In the intermediate transfer body 6, a transfer belt 61 made of rubber such as EPDM, NBR, urethane, silicone rubber or the like is stretched over three rollers, a driving roller 62, a driven roller 63, and a tension roller 64, and the driving roller 62 is The transfer belt 61 is driven in the direction of the arrow in the figure by being rotated in the direction of the arrow in the figure by a motor described later. A primary transfer roller 65 is provided with a conductive sponge layer on the shaft, and is in contact with the photosensitive drum 1 via the transfer belt 61. A bias is applied to the primary transfer roller 65 from a high voltage power supply (not shown), and the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred onto the transfer belt 61.
[0009]
By performing the above steps for magenta, cyan, and black, a toner image of a plurality of colors is formed on the transfer belt 61. A position detection member (not shown) is provided at the end of the transfer belt 61, and a position reference signal is formed by reading the position detection member with an optical sensor or the like to align the toner image on the transfer belt 61.
[0010]
Next, FIG. 2 shows an image forming sequence specifically related to the position reference signal, image exposure, developing process, and rotation of the support 5 during normal image formation.
[0011]
Here, a position detection member is provided at one end of the transfer belt 61, and the position reference signal is detected once in one rotation cycle of the transfer belt 61. When the position reference signal for the first color (Top1 in the figure) is detected, the first color yellow image exposure (Yexp) is performed. When the exposure position of the photosensitive drum 1 reaches the development position, a development process (Ydev) by the first color yellow developing device 4a is performed. When the image exposure portion formed on the photosensitive drum 1 passes the development position, the support 5 rotates and the second color magenta developer 4b faces the development position (Mr). Thereafter, a similar image forming sequence is performed for the second and subsequent colors, and image formation for each color is performed. As described above, a series of image forming steps for forming a one-color image is performed every rotation cycle of the transfer belt 61.
[0012]
When the four color toner images are transferred onto the transfer belt 61, the transfer material P synchronized with the movement of the transfer belt 61 is conveyed, and a secondary transfer roller 66 having the same configuration as the primary transfer roller 65 is formed. Abutting against the transfer belt 61 via the transfer material P, a bias is applied from a high voltage power source (not shown), and the four-color toner images on the transfer belt 61 are collectively transferred onto the transfer material P. The transfer material P on which the four-color toner image is transferred is melted and fixed by a conventionally known heating and pressure fixing device 8 to obtain a color image.
[0013]
Further, the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 is cleaned by a known cleaning device 7 of blade means. Further, the transfer residual toner on the transfer belt 61 is also cleaned by a cleaning device 67 such as a fur brush or a web that can be contacted and separated.
[0014]
A density sensor 9 includes a light emitting element 91 such as an LED, a light receiving element 92 such as a phototransistor and a photodiode, a holder 93 and the like as shown in FIG. Using this density sensor 9, the density of the density measurement image pattern formed on the transfer belt 61 is measured, and density / gradation control is performed. The density control controls process conditions such as the developing bias, the charging potential of the photosensitive drum, and the exposure amount, and the gradation control controls the control of the image signal.
[0015]
On the other hand, at the time of density / gradation control, toner images for density / gradation control of two colors are formed during one rotation period of the transfer belt 61.
[0016]
FIG. 4 shows a control system in the present embodiment.
[0017]
In FIG. 4, an image processing unit 201 generates image information to be formed by the image forming apparatus.
[0018]
Reference numeral 202 denotes an engine control unit that controls main parts of the color image forming apparatus.
[0019]
Reference numeral 203 denotes a high-pressure generating unit that generates and supplies high pressure necessary for various process elements such as charging, development, and transfer described above.
[0020]
Reference numeral 204 denotes a motor for changing the color of the developing device in contact with the photosensitive drum 1 by rotating the support 4 described above. Reference numeral 205 denotes a position sensor for detecting the rotational position of the support 5, and the control unit 202 drives and controls the motor 204 based on the detection output of the position sensor 205 to photosensitive the developing device of a desired color. Abut against the drum 1.
[0021]
Reference numeral 206 denotes a motor for rotating the transfer belt 106 by rotating the roller 62. Reference numeral 207 denotes a position sensor for detecting the rotational position of the transfer belt 6 by reading a flag on the transfer belt 6, and the control 202 is performed by the exposure apparatus 3 based on the detection output of the position sensor. Control image exposure timing and the like.
[0022]
The engine control unit 202 controls the photosensitive drum 1, a conveyance roller for conveying the transfer material, a motor for driving various devices, a solenoid, and the like (not shown).
[0023]
Next, it is most characteristic in the present embodiment, when forming the density and gradation control patterns, the transfer belt 61 a position reference signal, image exposure, development process, the image forming sequence for rotation of the support member 5 Figure As shown in FIG. Explaining along the drawing, when the position reference signal (Top1 in the figure) of the transfer belt 61 is detected, the first color yellow density / tone control image exposure (Yexp) is performed, and Yd development (Ydev). . Here, the density measurement image pattern is set to be shorter than the maximum length of a normal image, and after the yellow development is completed, the support 5 is rotated to switch to the second color magenta developer (Mr), and the density / tone control of the second color magenta. Image exposure (Mexp) and development (Mdev). The density measurement image pattern will be described in detail. One density measurement image pattern image is preferably about 5 mm × 5 mm to 15 mm × 15 mm, depending on the density sensor used. In terms of density control, a plurality of density measurement image patterns with different printing conditions such as charging potential, exposure amount, and developing bias are required, but it is sufficient if there are three to five different printing conditions. . In terms of gradation control, a plurality of density measurement image patterns with different image printing rates are required, but it is sufficient that there are 5 to 8 images with different image printing rates. Accordingly, the maximum combination of the image size and the number described above is 15 mm × 8 = 120 mm, and the length of A4 that is normally printed can be less than half the length of 297 mm.
[0024]
When the transfer belt 61 makes one revolution and the next position reference signal (Top2) is detected, the support 5 rotates and switches to the third color cyan developer (Cr). Next, image exposure (Cexp) for density / gradation control of the third color cyan is performed. To perform density / gradation control, toner images that do not overlap each other are necessary. The exposure is performed in accordance with the position where there is no density measurement image pattern of the first color yellow and the second color magenta indicated by diagonal lines in FIG. Since the transfer belt 61 moves even during the operation of switching the developing device, there is always a portion where printing cannot be performed between the first color yellow and the second color magenta. By making this portion the next cyan print area for the third color, a toner image can be formed without creating a useless gap across the transfer belt 61 moving direction, and more detection images can be printed. It was.
[0025]
After developing the third color cyan image exposure (Cdev), the support 5 rotates and switches to the fourth color black developer (Kr). As with the third color, the fourth color black density / gradation control image exposure is also performed by aligning with a position where there is no density measurement image pattern of the first color yellow and the second color magenta already formed on the transfer belt 61. Perform (Kexp) and develop (Kdev). After four-color toner images are formed and the respective densities are detected by the density sensor 9, the toner image is cleaned by the cleaner 68 as in normal image printing.
[0026]
Thus, in the second rotation (or later), the pattern is formed in a region other than the region where the pattern has already been formed.
[0027]
Further, the engine control unit 202 corrects high-voltage conditions such as charging, development, and transfer based on the detection output of the density detection sensor 9 so as to obtain the target image density.
[0028]
Further, after the above sequence, a halftone pattern for gradation control is formed in the same sequence, and the density is detected by the density detection sensor. Based on the density detection result of the gradation control pattern, the image data conversion table in the image processing unit 201 is adjusted so that the density characteristic of the output image with respect to the image data is linear.
[0029]
As described above, in the density control sequence, conventionally, four rotation cycles of the transfer belt 61 are required to obtain the detected images of four colors, but in this embodiment, only two rotations are necessary. The time required is reduced.
[0030]
In addition, when the gradation control sequence is executed after the density control sequence, the effect is doubled.
[0031]
(Second embodiment)
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. The present embodiment relates to an image forming apparatus that sequentially transfers four-color toner images onto a transfer material carried on a transfer material carrier and obtains a color image.
[0032]
Components having the same configuration and function as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Referring to the drawing, reference numeral 10 denotes a transfer drum as a transfer material carrier, which has a conductive sponge layer 102 on a conductive support 101 to which a transfer bias is applied, and further a dielectric layer 103 such as PVdF as a surface layer. Have The conveyed transfer material P is electrostatically attracted and fixed to the transfer drum 10 by an attracting roller 105 to which a predetermined bias is applied, while a leading end is supported by a gripper 104 provided on the transfer drum 10. The The first color toner image on the photosensitive drum 1 formed in the same process as in the first embodiment is transferred onto the transfer material P in synchronization with the movement of the transfer drum 10. Thereafter, the toner images for the second and subsequent colors are developed and transferred by the same process, and the four-color toner image is transferred. Then, the transfer material P is separated from the transfer drum 10 via a separation claw 106 that can move in the direction of the arrow in the figure. Then, the image is fixed by the fixing device 8. Reference numeral 107 denotes a cleaner such as a fur brush which can move toward and away from the transfer drum 10 by moving in the direction of the arrow in the figure, and cleans the transfer drum 10.
[0033]
The transfer drum 10 is provided with a position reference member as in the previous embodiment, and the image forming sequence is controlled in accordance with the position reference signal obtained thereby. Done every time. Position reference signal, image exposure, development process, the image forming printing sequence relating to rotation of the support 5 is the same as that shown in FIG.
[0034]
A density sensor 9 detects the density of the density / tone control toner image formed on the transfer drum 10, and has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. In this embodiment, the density measurement image pattern is directly transferred to the transfer drum 10 because a separate transfer material is not required.
[0035]
Also in this embodiment, at the time of density / gradation control, control for two colors is performed during one rotation of the transfer drum 10 as in the sequence shown in FIG. After the control for four colors is completed, the toner image on the transfer drum 10 is cleaned by the cleaner 107.
[0036]
As described above, even in an apparatus that sequentially transfers a four-color toner image onto a transfer material carried on a transfer material carrier and forms a color image, this is a series of image forming steps for forming a one-color image. By performing density / gradation control for two colors within one rotation period of the transfer drum, the time required for density / gradation control could be shortened.
[0037]
(Third embodiment)
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, a four-color toner image is formed on an electrostatic latent image carrier by sequentially repeating exposure and development, and the four-color toner image on the electrostatic latent image carrier is collectively transferred to a transfer material. The present invention relates to an image forming apparatus for obtaining a color image.
[0038]
Components having the same configuration and function as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Referring to the drawing, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum, and the circumference of the photosensitive drum is equal to or longer than the length of the image size to be printed plus the length corresponding to the time required for switching the developing device. Reference numeral 2 denotes a charger for charging the photosensitive drum 1. However, since it is necessary to charge the photosensitive drum 1 carrying a toner image, a non-contact type charger such as a corona charger is preferable.
[0039]
The image forming process will be briefly described below. A photosensitive drum 1 as an electrostatic latent image carrier formed by applying an organic photoreceptor (OPC) or a photoconductor made of A-Si, CdS, Se, etc. to the outer peripheral surface of an aluminum cylinder is not shown. Driven by the driving means in the direction of the arrow shown in the figure, the corona charger 2 uniformly charges to a predetermined potential. Next, the exposure device 3 scans the photosensitive drum 1 with light in accordance with a yellow image pattern, and a latent image is formed on the photosensitive drum 1. When the photosensitive drum 1 further advances in the direction of the arrow, the support 5 rotates so that the developing device 4a containing yellow toner among the developing devices 4a, b, c, d supported by the support 5 faces the photosensitive drum 1. And is visualized by the selected developing device 4a. After the first color yellow development, the photosensitive drum 1 is uniformly charged again by the charger 2, and then the exposure of the second color magenta is performed by the exposure device 3. By the time the magenta exposure unit reaches the development position, the support 5 rotates, and the magenta developer 4b is switched to the development position to perform development. By performing cyan and black, a multi-color toner image is formed on the photosensitive drum 1. When the four-color toner image is formed on the photosensitive drum 1, the transfer material P synchronized with the movement of the photosensitive drum 1 is conveyed, and the transfer roller 11 contacts the photosensitive drum 1 through the transfer material P, so A bias is applied from the illustrated high voltage power source, and the four-color toner images on the photosensitive drum 1 are collectively transferred onto the transfer material P. The transfer material P onto which the four-color toner image has been transferred is melted and fixed by a conventionally known heat and pressure fixing device 8. On the other hand, the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 is cleaned by the cleaner 7. As shown in the figure, the cleaning blade 71 of the cleaner 7 is configured to be able to contact and separate from the photosensitive drum 1 (the contact state is indicated by a dotted line and the separation state is indicated by a solid line). 1 apart.
[0040]
The photosensitive drum 1 is provided with a position reference member as in the previous embodiment, and the registration of each color is performed according to the position reference signal obtained thereby, and the image forming sequence is controlled. In this embodiment, a series of image forming steps for forming a one-color image is performed for each rotation cycle of the photosensitive drum 1. The image forming sequence relating to the position reference signal, image exposure, developing process, and rotation of the support 5 is the same as that shown in FIG.
[0041]
A density sensor 9 detects the density of the toner image for density / gradation control formed on the photosensitive drum 1 and has the same configuration as the conventional one shown in FIG. Also in this embodiment, at the time of density / gradation control, control for two colors is performed while the photosensitive drum 1 rotates once, as in the sequence shown in FIG. After the control for four colors is completed, the toner image on the photosensitive drum 1 is cleaned by the cleaner 7.
[0042]
As described above, even in an apparatus that sequentially exposes and develops a four-color toner image on a photosensitive drum and forms a color image, it is a series of image forming steps for forming a one-color image within one rotation period of the photosensitive drum. By controlling the density and gradation for two colors, the time required for density and gradation control could be shortened.
[0043]
In each of the embodiments described above, the case where the density / gradation control patterns for two colors are formed in a series of image forming steps for forming a one-color image has been described. It goes without saying that it is also good.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a toner image can be formed without creating a useless gap, and more detection images can be printed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a color image forming apparatus according to a first embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating an image forming sequence when a normal image is formed. FIG. 3 is a schematic diagram of a density sensor. FIG. 5 is a diagram illustrating an image forming sequence when forming a density control pattern. FIG. 6 is a cross-sectional view of a color image forming apparatus according to a second embodiment. Sectional view of the color image forming apparatus of the embodiment
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging device 3 Exposure apparatus 4 Developing device 5 Developing device support body 6 Intermediate transfer body 7 Cleaner 8 Fixing device 9 Density sensor

Claims (6)

各色に対応した複数の現像装置、及び一の感光ドラムを含む画像形成手段であって、前記現像装置を順次切替えて前記一の感光ドラムに形成したトナー像を、トナー像を担持する回転担持体上に順次形成可能な画像形成手段と、前記画像形成手段に画像形成を行わせる制御手段と、を備えたカラー画像形成装置であって、
前記回転担持体上に形成されたトナー像パターンの濃度を検知するための、発光素子及び受光素子を含む検知手段と、
前記回転担持体上に接離可能で当接時に前記回転担持体上に形成されたトナー像を清掃するクリーニング手段と、を備え、
前記制御手段は、前記回転担持体の1回転期間内において、第1色のトナー像パターンを前記回転担持体上に形成した後に、使用する前記現像装置を切替え、第2色のトナー像パターンを形成させ、更に引き続き前記回転担持体を回転させ、前記第1色のトナー像パターンと前記第2色のトナー像パターンとの間の領域に第3色のトナー像パターンを形成させ、前記第2色のトナー像パターンの後ろに第4色のトナー像パターンを形成させるよう前記画像形成手段を制御し、
前記クリーニング手段は、前記第1色乃至第4色のトナー像パターンのクリーニングを一括して行うことを特徴とするカラー画像形成装置。
An image forming unit including a plurality of developing devices corresponding to each color and one photosensitive drum, wherein the toner image formed on the one photosensitive drum by sequentially switching the developing devices is a rotating carrier that carries the toner image A color image forming apparatus comprising: an image forming unit that can be sequentially formed ; and a control unit that causes the image forming unit to form an image.
Detecting means including a light emitting element and a light receiving element for detecting the density of the toner image pattern formed on the rotating carrier;
Cleaning means for cleaning the toner image formed on the rotating carrier when contacting and separating from the rotating carrier,
The control means switches the developing device to be used after forming the first color toner image pattern on the rotation carrier within one rotation period of the rotation carrier, and changes the second color toner image pattern. Forming the third color toner image pattern in a region between the first color toner image pattern and the second color toner image pattern. Controlling the image forming means to form a fourth color toner image pattern behind the color toner image pattern;
The color image forming apparatus , wherein the cleaning unit collectively cleans the first to fourth color toner image patterns .
前記回転担持体の位置基準信号を検出する検出手段を備え、前記制御手段は、前記位置基準信号の検出に応じて、前記画像形成手段に、前記間の領域に第3色のトナー像パターンを形成させ、前記第2色のトナー像パターンの後ろに第4色のトナー像パターンを形成させることを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。Detection means for detecting a position reference signal of the rotating carrier is provided, and the control means applies a third color toner image pattern to the image forming means in the region between them in response to detection of the position reference signal. 2. The color image forming apparatus according to claim 1, wherein a fourth color toner image pattern is formed after the second color toner image pattern. 前記検知手段の検知に基づいて、電子写真プロセス要素を調整するプロセス調整手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のカラー画像形成装置。On the basis of the detection of the detecting means, a color image forming apparatus according to claim 1 or 2 characterized by having a process adjusting means for adjusting an electrophotographic process element. 前記検知手段の検知に基づいて、画像データ変換条件を調整する変換条件調整手段を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。On the basis of the detection of the detecting means, a color image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has a conversion condition adjusting means for adjusting the image data conversion condition. 前記回転担持体は中間転写体であり、
前記画像形成手段前記一の感光体上に形成されたトナー像を、前記中間転写体へ転写することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
The rotating carrier is an intermediate transfer member;
It said image forming means toner image formed on the one photosensitive body, a color image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to transfer to the intermediate transfer member.
前記回転担持体は転写材保持体であり、
前記画像形成手段は、通常画像を形成する時には、前記一の感光体上にトナー像を形成し、該一の感光体上のトナー像を前記転写材保持体に保持された転写材へ転写し、一方、トナー像パターンを形成する時には、前記一の感光体上に形成されたトナー像を、前記転写材保持体上に転写することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
The rotating carrier is a transfer material holder,
It said image forming means when forming a normal image, the toner image is formed on one of the photosensitive member, transferring the toner image on the photosensitive member of the one to the transfer material support to be held transfer material whereas, when forming a toner image pattern is a toner image formed on the one photosensitive body, to any one of claims 1 to 5, characterized in that transferred onto the transfer material holding member The color image forming apparatus described.
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