JPH07219303A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パッチ画像の形成と検知に要する時間を短縮
して画像形成の処理速度を向上させることを目的とす
る。 【構成】 感光体ドラム10の周面に配置される現像器14
のドラム搬送方向の下流側にパッチ検知ユニット100を
設置し、画像形成に先立って形成される各パッチ画像Ｐ
の潜像をそれぞれの現像器14によって現像してかつパッ
チ検知ユニット100をもって濃度検出をするシステムと
し、連続もしくは極短時間の中断で再開される画像形成
の場合には前述したパッチ画像Ｐの形成とその濃度検出
をプロセス条件の劣化や低下に対応して間欠的に実施す
るよう構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パッチ画像を形成し該
パッチ画像の出力する濃度などの画像形成情報信号によ
り画像形成の条件を制御した上で、各単色のトナー像を
形成しそれを複数回重ね合わせることによってカラー画
像を形成するカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル形式のカラー画像形成装置は、
例えばイエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）
及び黒（ＢＫ）の各現像材を収容する４個の現像器を備
えていて、それぞれの現像器による反転現像によって形
成した単色のトナー像を像担持体上に重ね合わせること
によってカラートナー像を形成し、これを記録紙上に転
写してカラー画像の記録を行う。

【０００３】このように重ね合わせによって形成される
カラートナー像は、前述した単色のトナー像が、カラー
画像の構成上それぞれバランスのとれた画像濃度に現像
されているか否か、さらにその画像濃度が多量のプリン
トに際しても安定して維持されるか否かによってその画
質すなわちカラーバランスの再現性に大きく左右するた
め、かかるカラー画像形成装置には各単色のトナー像の
画像濃度を管理する画像形成条件制御手段が設けられ
る。

【０００４】この制御手段としては、像担持体上に各単
色のトナー像に対応して基準画像となる票板状のパッチ
画像を形成し、このパッチ画像の濃度情報を濃度検出セ
ンサーで検出してその検出値により露光量や現像器のバ
イアス電圧あるいはトナー濃度を制御するものや、ある
いは装置内の温度や湿度をセンサーで検出し、その検出
値により現像器の現像スリーブの回転数を制御する方法
が挙げられ、それらに関しては特開昭57-40279号、特開
平2-186368号の公報に提案が開示されている。

【０００５】また、パッチ画像と本来のカラートナー像
を形成するプロセス制御手段に関しては、特開昭61-556
58号の公報による提案と、特開昭61-63857号の公報によ
る提案がある。前者は、本来のカラートナー像形成プロ
セスに先行して別のパッチ画像形成プロセスでパッチ画
像を形成し、これをクリーニングした後本来のカラート
ナー像を形成する方式について記載されており、後者
は、本来のカラートナー像形成プロセスと並行して像担
持体上の本来のカラートナー像のない非画像部領域を用
いてパッチ画像を形成する方式について記載されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
パッチ画像を形成するプロセス手段に関しては、本来の
カラートナー像形成プロセスと並行して像担持体上の非
画像部領域にパッチ画像を形成する方式では、パッチ画
像を像担持体上の非画像部領域に作成するから、フルカ
ラー記録装置など多数の色のパッチ画像が欲しいときに
は、非画像部領域の大きさが多く必要となり像担持体周
長が長くなって、その結果像担持体の一回転あたりの所
要時間が増し、多回転による画像形成を行う際にはその
画像記録時間が増加して、装置としてのプリントスピー
ドが著しく低下する。さらに実際問題として、パッチ画
像の濃度情報を濃度センサーで検出してその検出値によ
り露光条件や現像条件などの画像形成条件を適正に設定
してから本来のトナー画像形成をスタートさせる必要が
あるため、パッチ画像と本来トナー画像スタート位置と
の間隔は広く必要となり、像担持体周長を長く設定せざ
るを得ず画像記録時間の増大とプリントスピードの低下
は避けられないものであった。このため、パッチ画像の
濃度情報は１枚目のカラートナー像形成条件にはフィー
ドバックせず、２枚目以降のカラートナー像形成条件に
フィードバックする方式がとられていた。すなわちこの
方式では、１枚目のカラートナー像は最適な画像形成条
件で行われないという不具合があった。

【０００７】また、本来のカラートナー像形成プロセス
に先行してパッチ画像を形成しこれをクリーニングした
後本来のカラートナー像を形成する方式では、一枚の画
像プリントを行うにあたり、パッチ画像形成のために余
計に像担持体を回転させることとなり、その分の画像記
録時間が増加して、やはり、装置としてのプリントスピ
ードを低下させることとなっていた。

【０００８】さらに、前記問題点の改善のためには、パ
ッチ画像形成時間や像担持体上のパッチ画像長さやパッ
チ画像間隔を短縮することが効果的なことは明白である
が、パッチ画像長さは必要な濃度情報を得るためには短
くするには限界があり、パッチ画像間隔を狭くし、例え
ば並列に複数の色のパッチ画像を形成するようにする
と、同時に複数のパッチ画像を複数の現像器で現像する
必要が生じ、その際には同時に複数の現像器にバイアス
電圧の印加と現像器の駆動を行わねばならず、電源の容
量増大と駆動モータの容量増大が必要となり、機械の大
型化やコストアップにつながることとなる。また、隣接
する他のパッチ画像を現像しないよう、それぞれの現像
器の一部を遮蔽するなどの措置を必要とし、その結果機
構が複雑化するという問題がある。

【０００９】本発明はこれらの点を解決して改良した結
果、特に装置の大型化やコストアップ、複雑な機構を要
せずにパッチ画像の形成時間や像担持体上のパッチ画像
形成間隔を短縮することができるカラー画像形成装置の
提供を目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像担持体の
周囲に配置した複数の現像器によって順次単色のトナー
像を形成して該トナー像を重ね合わせる画像形成プロセ
スによりカラートナー像を形成し、さらに前記カラート
ナー像の形成に先行して別のパッチ画像形成プロセスで
パッチ画像を形成して該パッチ画像の画像形成情報を検
出しその検出値により画像形成条件を制御して最適なカ
ラートナー像を得るカラー画像形成装置において、連続
した画像形成記録時には少なくとも２回以上の画像形成
記録毎にパッチ画像形成を行うことを特徴とするカラー
画像形成装置（第１発明）、及び像担持体の周囲に配置
した複数の現像器によって順次単色のトナー像を形成し
て該トナー像を重ね合わせる画像形成プロセスによりカ
ラートナー像を形成し、さらに前記カラートナー像の形
成に先行して別のパッチ画像形成プロセスでパッチ画像
を形成して該パッチ画像の画像形成情報を検出しその検
出値により画像形成条件を制御して最適なカラートナー
像を得るカラー画像形成装置において、現像バイアス電
源と現像器回転駆動モータを有し、前記パッチ画像の形
成順序を前記像担持体の搬送上流側からの現像器の現像
色の順序とし、各現像器に対し現像バイアス電源もしく
は現像器回転駆動モータを切替使用することを特徴とす
るカラー画像形成装置（第２発明）、及び像担持体の周
囲に配置した複数の現像器によって順次単色のトナー像
を形成して該トナー像を重ね合わせる画像形成プロセス
によりカラートナー像を形成し、さらに前記カラートナ
ー像の形成に先行して別のパッチ画像形成プロセスでパ
ッチ画像を形成して該パッチ画像の濃度を検出しその検
出値により画像形成条件を制御して最適なカラートナー
像を得るカラー画像形成装置において、前記パッチ画像
の画像形成情報を検出するセンサーを各現像器のすぐ下
流側にそれぞれ配置し、かつ、前記パッチ画像の形成順
序を前記像担持体の搬送下流側からの現像器の現像色の
順序としたことを特徴とするカラー画像形成装置（第３
発明）によって達成される。

【００１１】

【実施例】各実施例の説明に先立って各カラー画像形成
装置の共通とする構造とその作用について説明する。

【００１２】図１において10は像担持体である感光体ド
ラムで、ＯＰＣ感光体をドラム上に塗布したもので電気
的接地されて時計方向に駆動回転される。12はスコロト
ロン帯電器で、感光体ドラム10周面に対しＶ_Hの一様な
帯電がＶ_Gに電位保持されたグリッドとコロナ放電ワイ
ヤによるコロナ放電によって与えられる。このスコロト
ロン帯電器12による帯電に先立って、前プリントまでの
感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を用いた
ＰＣＬ11による露光を行って感光体周面の除電をしてお
く。

【００１３】感光体への一様帯電ののち像露光手段13に
より画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手段
13は図示しないレーザダイオードを発光光源とし回転す
るポリゴンミラー131、ｆθレンズ等を経て反射ミラー1
32により光路を曲げられ走査がなされるもので、感光体
ドラム10の回転（副走査）によって潜像が形成される。
本実施例では文字部に対して露光を行い、文字部の方が
低電位Ｖ_Lとなるような反転潜像を形成する。

【００１４】感光体ドラム10周縁にはイエロー（Ｙ）・
マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）・黒色（ＢＫ）等のトナ
ーとキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像
器14が４ヶ設けられていて、先ず１色目の現像がマグネ
ットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ14
1によって行われる。現像剤はフェライトをコアとして
そのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリア
と、ポリエステルを主材料として色に応じた顔料と荷電
制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからな
るもので、現像剤は層形成手段によって現像スリーブ14
1上に100〜600μmの層厚（現像剤）に規制されて現像域
へと搬送される。

【００１５】現像域における現像スリーブ141と感光体
ドラム10との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい0.2〜
1.0mmとして、この間にＶ_ACのＡＣバイアスとＶ_DCのＤ
Ｃバイアスが重畳して印加される。Ｖ_DCとＶ_H、トナー
の帯電は同極性であるため、Ｖ_ACによってキャリアから
離脱するきっかけを与えられたトナーはＶ_DCより電位の
高いＶ_Hの部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の低いＶ_L部
分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００１６】１色目の顕像化が終わった後２色目の画像
形成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器12による一
様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像露
光手段13によって形成される。このとき１色目の画像形
成行程で行われたＰＣＬ11による除電は、１色目の画像
部に付着したトナーがまわりの電位の急激な低下により
飛び散るため行わない。

【００１７】再び感光体ドラム10周面の全面に亘ってＶ
_Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部
分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行わ
れるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行う
部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナー
自身のもつ電荷によってＶ_M′の潜像が形成され、Ｖ_DC
とＶ_M′の電位差に応じた現像が行われる。この１色目
と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶ_L
の潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバランス
が崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶ_H＞Ｖ_M＞Ｖ
_Lとなる中間電位とすることもある。

【００１８】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成行程が行われ、感光体ドラム10周面上には４色
の顕像が形成される。

【００１９】一方給紙カセット15より半月ローラ16を介
して搬出された記録紙は一旦停止し、転写のタイミング
の整った時点で給紙ローラ17の回転作動により転写域へ
と給紙される。

【００２０】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム10の周面に転写ローラ18が圧接され、
給紙された記録紙を挟着して多色像が一括して転写され
る。

【００２１】次いで記録紙はほぼ同時に圧接状態とされ
た分離ブラシ19によって除電され感光体ドラム10の周面
により分離して定着装置20に搬送され、熱ローラ201と
圧着ローラ202の加熱、加圧によってトナーを溶着した
のち排紙ローラ21を介して装置外部に排出される。なお
前記の転写ローラ18及び分離ブラシ19は記録紙の通過後
感光体ドラム10の周面より退避離間して次なるトナー像
の形成に備える。

【００２２】一方記録紙を分離した感光体ドラム10は、
クリーニング装置22のブレード２２１の圧接により残留
トナーを除去・清掃し、再びＰＣＬ１１による除電と帯
電器12による帯電を受けて次なる画像形成のプロセスに
入る。なお前記のブレード221は感光体面のクリーニン
グ後直ちに移動して感光体ドラム10の周面より退避す
る。

【００２３】以下前記装置の画像形成部を構成する各機
材の機能、性能の特徴について説明する。

【００２４】（感光体）感光体ドラム10は安定した回転
作動により周面のＯＰＣ感光体に前記のスコロトロン帯
電器12による均一な帯電作用が実現される。帯電に際し
グリッド電位が制御されて帯電電位の安定が図られる。
感光体の仕様ならびにその帯電条件は一例として次のよ
うに設定される。

【００２５】 帯電条件 ： 帯電ワイヤ：白金線（クラッド又はアロ
イ）が好ましく用いられる。Ｖ_H−750Ｖ，Ｖ_L−50Ｖ （像露光）図２（ａ）は像露光手段13のレイアウトの平
面と側面を、また図２（ｂ）は前記像露光手段13に使用
される半導体レーザユニット135の説明図である。

【００２６】感光体ドラム10周面のＯＰＣ感光体は帯電
器12により負帯電されたあと、像露光手段13の半導体レ
ーザユニット135の発光による露光を受けて静電潜像を
形成する。

【００２７】画像データはレーザダイオード（ＬＤ）変
調回路に送られて、変調された画像信号により半導体レ
ーザユニット135のＬＤが発光すると、そのビーム光は
ポリゴンミラー131に投射される。

【００２８】ポリゴンミラー131はその多面体でビーム
光を反射して走査し、その走査光はｆφレンズ133、シ
リンドリカルレンズ134によりビーム形が補正されたあ
と反射ミラー132を介して感光体を露光して主走査を行
い、静電画像を形成する。

【００２９】なお、各走査線はビームインデックス136
で受光検知した信号を利用して同期が図られる。

【００３０】レーザ光はこれら光学系によりビーム系が
400〜600dpi相当に絞られる。従って高品質画像を得る
ためにはトナーの粒径も小さくする必要がある。本実施
例では各色とも８μm〜14μmのサイズのトナーを使用し
ている。ただしユーザにとって最も重要なのは黒色の文
字品質であり、黒色トナーは小粒径トナー（７μm〜11
μm）が好適である。

【００３１】像露光の光学系としては例えば次に記す構
成のものが使用される。

【００３２】 ポリゴンミラー ： ６面、回転数18900rpm エアーベアリング採用 レンズ焦点距離 ： ｆ＝150mm ドットクロック ： 約14MH_Z ビ ー ム 径 ： 約60×80μm 画像露光量制御 ： ＰＷＭ制御（レーザビームにより感
光体にパッチ画像を形成し、現像後反射濃度を測定しレ
ーザーの発光時間を制御することにより調整を行う） （現 像）図３は現像器14の構成を示したもので、前記
のトナーボックスより供給されたトナーは現像器の右端
部に落下され、相反する方向に回転する一対の撹拌スク
リュ142によってキャリアと撹拌混合され、所定の帯電
量（Ｑ／Ｍ）に設定される。

【００３３】撹拌された二成分現像剤は供給ローラ143
を介して現像スリーブ141に搬送され、層厚規制部材144
によって薄層とされて感光体ドラム10の現像域に搬送さ
れ、次に記す現像条件によって静電潜像の反転現像を行
う。

【００３４】 現 像 間 隙 ： 0.5mm ト ナ ー 搬 送 量 ： 20〜30mg／cm² 現像バイアス（ＡＣ） ： ２KV、８KH_Z （ＤＣ） ： −650Ｖ 現像スリーブ回転方向 ： 感光体ドラムに対し正転 現 像 条 件 制 御 ： 現像スリーブ回転数制御又は現像バイアス制御（レ ーザビームにより感光体にパッチ画像を形成し、現 像後反射濃度を測定し画像濃度調整を行う） 現像バイアスは、図４（ａ）に示す如く１ヶの直流電源
と１ヶの交流電源を装置本体内に設け、分配器により選
択された現像器にのみ電圧を印加するようになってい
る。

【００３５】また、現像器への回転駆動の伝達は、図５
に示す如く１ヶの駆動モータ146を設け、この駆動モー
タから歯車列を介し４ヶのクラッチ147（Ｙ）、147
（Ｍ）、147（Ｃ）、147（ＢＫ）に駆動力を伝達する。
４ヶのクラッチには、同軸に現像駆動歯車148（Ｙ）、1
48（Ｍ）、148（Ｃ）、148（ＢＫ）が固定されており、
かつこれらは現像器に取り付けられている現像歯車14Ｇ
（Ｙ）、14Ｇ（Ｍ）、14Ｇ（Ｃ）、14Ｇ（ＢＫ）と噛み
合っている。これにより、現像駆動モータ146を回転さ
せ次に４ヶのクラッチ147（Ｙ）、147（Ｍ）、147
（Ｃ）、147（ＢＫ）を選択的に連結及び解除を行うこ
とにより、各現像器の回転、停止を行わせることができ
る。

【００３６】（実施例１）本発明の第１発明及び第２発
明の実施例について説明する。

【００３７】画像形成条件調整は下記のように行われ
る。

【００３８】すなわち、前記のパッチ画像Ｐは装置の電
源スイッチが入れられた直後のプリント時及び所定枚数
経過後のプリントスタート毎に感光体ドラム10の画像領
域外にパッチ画像形成プロセスにより各色別に露光と現
像を行って形成される。

【００３９】各色別に形成されたパッチ画像Ｐは図４
（ａ）に示す如く現像器14の感光体ドラム10の回転下流
側に位置する４ヶのパッチ検知ユニット100によってそ
の反射率すなわち画像濃度が検出され、その検出信号が
検知回路により出力電圧に変換されて画像形成条件設定
回路に入力され、最適な各画像形成条件が設定された後
露光量制御回路や現像バイアス制御回路により、各色の
最適な露光量や現像バイアス電圧量が施される。

【００４０】前記のパッチ検知ユニット100は図４
（ｂ）に示すように、各色のパッチ画像を読みとるため
感光体10の軸方向に並列に４ヶ設けられており各ユニッ
トはＬＥＤから成る発光部101とフォトトランジスタか
ら成る受光部102とから構成されていて、感光体ドラム1
0の回転に応じて前記の各パッチ画像Ｐのトナー像の反
射率を検出し、その検出信号を前記の検知回路に送る。

【００４１】前記の検出信号は図６に示す検知回路の処
理により出力電圧Ｖoutとして画像形成条件設定回路に
入力されて、各色に対応する帯電量や露光量ならびに各
現像スリーブ141に印加するそれぞれの現像バイアスの
制御値を記憶させ、本来の画像形成時にはその制御値を
用いて画像形成条件の調整を行う。

【００４２】一般に画像形成にかかわるプロセス条件
は、感光体ドラム10の感光特性、各現像器14の収容する
現像剤すなわちトナーの質や量ならびに像露光手段13の
出力の劣化や低下によるものと、温度や湿度等の環境条
件の変化によるものが挙げられるが、これ等の条件は短
時間のプロセス作動中に変化するものではなく、極めて
緩慢に劣化や低下するのが普通である。

【００４３】そこで本発明のカラー画像形成装置におい
ては、画像形成プロセスの作動頻度とそのインターバル
の時間を管理することによって、連続した画像形成の場
合とかあるいは極短時間（例えば10分以内）中断して画
像形成が開始される場合には、前記のパッチ画像Ｐの形
成を各画像の形成毎に行わず、前述したプロセス条件の
劣化や低下、環境条件の変化に対応して複数回の画像形
成毎に実施する構造としている。

【００４４】それによって、画像記録時間内に占めるパ
ッチ画像Ｐの形成時間の比率が著しく小さくなり、装置
としてのプリント処理能力の向上に大きく貢献すること
ができる。

【００４５】前記の各パッチ画像Ｐはその形成時間をさ
らに短縮するため、感光体ドラム10の画像形成に先行す
る非画像領域に連続して形成される。

【００４６】各パッチ画像Ｐはそれぞれトナーの消費量
が少なく、かつ短時間で形成されるよう、検知に支障の
ない範囲の小さな面積をもって連続して形成されるのが
望ましいので次のようなレイアウトで形成される。

【００４７】各パッチ画像Ｐは処理時間を短縮する目的
からは、露光と現像をそれぞれ同時に実施できるように
図７（ａ）に示す如く感光体ドラム10の搬送方向に直交
する方向に並列配置するのが好ましいが、この場合には
各パッチ画像Ｐの現像時にそれぞれの色以外に対応する
潜像を現像しないよう各現像器14の一部を遮蔽する必要
が生ずる。このためには、各現像器に遮蔽部材を設けか
つこの遮蔽部材を遮蔽位置と解除位置との間を移動させ
ねばならないこととなり、複雑な機構が必要でありその
ために装置の信頼性ダウンとコストのアップを招くこと
となる。

【００４８】また、パッチ画像Ｐは必要な画像形成条件
情報をその中に含んで形成される必要があり、ある程度
の長さが必要で場合によっては一時に複数の色のパッチ
画像を現像することが必要となる。このときには、該当
する複数の現像器に現像バイアス電圧の印加と現像器の
駆動回転を行わねばならず現像バイアス電源の容量の増
大と現像器回転駆動モータの容量増大が必要となる。

【００４９】そこで本発明においては、パッチ画像Ｐを
感光体ドラム10の搬送方向に対して若干の時間差を置い
て形成することにより、図７（ｂ）あるいは図７（ｃ）
に示す如くドラムの搬送方向幅において、搬送方向と直
交する方向に他の色のない部位があるように形成する。

【００５０】かくして形成される各パッチ画像Ｐは現像
のタイミングを異にしていることから各現像器14の作動
を順次切り換えて現像できるので前述した現像器14の一
部を遮蔽する措置を必要とせずに、信頼性が高くコスト
の低い装置を提供することができる。なお図７（ｃ）に
おいては各パッチ画像Ｐの潜像を破線にて、また現像後
の顕像を実線にて示している。

【００５１】また、前記の各現像器14は図８に示すよう
に感光体ドラム10の周面に対しその搬送方向（矢示）の
上流側からイエロー、マゼンタ、シアン及び黒色の各現
像剤をそれぞれ収容する現像器14（Ｙ）、14（Ｍ）、14
（Ｃ）及び14（ＢＫ）の順序で配設され、一方前記の各
パッチ画像Ｐの潜像は感光体ドラム10の周面上に前記の
各現像器14の現像色の順序でほとんど隙間なく形成さ
れ、従って図示のように感光体ドラム10の搬送方向の下
流側からイエロー、マゼンタ、シアン及び黒色の各パッ
チ画像Ｐ（Ｙ）、Ｐ（Ｍ）、Ｐ（Ｃ）及びＰ（ＢＫ）の
順で潜像が並んでいる。

【００５２】これらの潜像を現像するにあたり、パッチ
画像Ｐ（Ｙ）の潜像が現像器14（Ｙ）によって現像を終
了されてからパッチ画像Ｐ（Ｍ）の潜像が現像器14
（Ｍ）によって現像を開始される迄の間、さらに同様に
して現像器14（Ｃ）及び現像器14（ＢＫ）によってそれ
ぞれ現像が開始される迄の間には、パッチ画像の潜像が
現像器間を移動する間の時間差が生ずるので、その間に
各現像器に対する駆動系からの動力伝達と現像バイアス
の印加の切り換えが可能となり、駆動系の機構とバイア
ス電源の共用化が実現される。

【００５３】さらに前記の各パッチ画像Ｐはそれぞれの
位置に対応して配置される前記のパッチ検知ユニット10
0によりそれぞれ単独に検知できるので、画像濃度の検
出タイミングも厳密に規制する必要がなく、それによる
制御も容易となる。もちろん、パッチ検知ユニットを１
ヶとし各色のパッチ画像Ｐを図７（ｄ）の如く一列に形
成してそれらの濃度情報をパッチ検知ユニット100によ
る検出を時間的に読み込むタイミングをずらすことによ
って行なっても良い。これにより、さらに低コストで装
置をつくることが可能となる。

【００５４】（実施例２）本発明の第３発明の実施例に
ついて説明する。

【００５５】実施例１では、各色別に形成されたパッチ
画像Ｐを現像器14の感光体ドラム10の回転下流側に位置
する４ヶのパッチ検知ユニット100によってその反射率
すなわち画像濃度を検出するよう構成していたが、本実
施例２では、図９の如く各色別に形成されたパッチ画像
Ｐを各現像器14の感光体ドラム10の回転下流側に位置す
るそれぞれのパッチ検知ユニット100（Ｙ）、100
（Ｍ）、100（Ｃ）、100（ＢＫ）によってその反射率す
なわち画像濃度を検出するよう構成されている。その検
出信号は、実施例１と同様に検知回路により出力電圧に
変換されて画像形成条件設定回路に入力され、最適な各
画像形成条件が設定された後露光量制御回路や現像バイ
アス制御回路により、各色の最適な露光量や現像バイア
ス電圧量が施される。

【００５６】そして前記の各現像器14は図９に示すよう
に感光体ドラム10の周面に対し、その搬送方向（矢示）
の上流側からイエロー、マゼンタ、シアン及び黒色の各
現像剤をそれぞれ収容する現像器14（Ｙ）、14（Ｍ）、
14（Ｃ）及び14（ＢＫ）の順序で配設され、一方前記の
各パッチ画像Ｐの潜像は感光体ドラム10の周面上に前記
の各現像器14の現像色の逆の順序で形成され、従って図
示のように感光体ドラム10の搬送方向の下流側から黒
色、シアン、マゼンタ及びイエローの各パッチ画像Ｐ
（ＢＫ）、Ｐ（Ｃ）、Ｐ（Ｍ）及びＰ（Ｙ）の潜像の順
で形成される。さらにこれらの各パッチ画像は現像後す
ぐに各現像器の下流にあるパッチ検知ユニット100
（Ｙ）、100（Ｍ）、100（Ｃ）、100（ＢＫ）でそれぞ
れ単独にその濃度情報が検出され本来画像に対する画像
形成条件が設定される。このことにより、パッチ画像形
成プロセスは短時間で行われ早く本来画像形成のプロセ
スに移行できるようになる。すなわち、単色トナーの重
ね合わせでカラートナー像を得る際には１色目の像形成
条件は２色目の像形成条件に左右されることがあり、本
来の画像形成のプロセス開始にあたっては４色のパッチ
画像濃度情報すべてを取得し、すべての色の情報をもと
に最適に設定された各色の画像形成条件で本来画像形成
プロセスを開始することが好ましいから（ある色の濃度
情報があまりにも異常な場合には本来画像形成を開始せ
ず装置の表示部などに機械異常を示す表示を行い、ユー
ザーに機械異常を知らしめることもある）、図10（ａ）
のようにドラム10の搬送方向上流側からイエロー、マゼ
ンタ、シアン及び黒色の各パッチ画像Ｐ（Ｙ）、Ｐ
（Ｍ）、Ｐ（Ｃ）及びＰ（ＢＫ）の順で形成したときに
は最後のパッチ画像Ｐ（ＢＫ）が最下流の現像器で現像
された後最下流のパッチ検知ユニット100（ＢＫ）によ
りその情報を得るまで本来画像の形成プロセスに移れな
いが、図10（ｂ）に示すように本発明の方法ではほぼ最
後のパッチ画像Ｐ（Ｙ）が最上流の現像器で現像された
後最上流のパッチ検知ユニット100（Ｙ）によりその情
報を得たタイミングで本来画像形成のプロセスに移るこ
とができる。

【００５７】また図９に示すように各現像器14の配置間
隔すなわち各現像スリーブ141の挟む感光体ドラム10の
中心角θｄを、各パッチ画像Ｐの形成間隔すなわち先行
するパッチ画像Ｐの後端とそれに続くパッチ画像Ｐの前
端とが挟む中心角θＰより若干大きく設定することによ
って、各現像器14の作動タイミングに時間差を設け、そ
の時間差を利用して各現像器に対する駆動系からの動力
伝達と現像バイアスの印加の切り替えを可能としてお
り、駆動系のモータとバイアス電源の共用化を実現して
いる。このことにより、駆動系のモータ容量やバイアス
電源の容量を現像器１ヶ分の容量という必要最小限の容
量に押さえたままで最も短時間にパッチ形成プロセスを
終了させることができる。

【００５８】もちろん、駆動系のモータ容量やバイアス
電源の容量を大きくして各パッチ画像Ｐをそれぞれの現
像器14によって同時に現像をすることも可能であり、そ
の結果パッチ画像形成プロセス時間をさらに短縮して画
像記録スピードを向上させることも可能である。

【００５９】

【発明の効果】本発明により、パッチ画像の形成ならび
にその濃度検知に要する時間が大幅に短縮されて画像形
成の処理速度が著しく向上し、さらに複数の現像器に対
して共通の駆動系ならびにバイアス電源を切り替えて使
用でき、さらには濃度検知センサーを１ヶとすることも
可能な実用上極めて有用なカラー画像形成装置が提供さ
れることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の構成図。

【図２】像露光手段の構成図。

【図３】現像器の構成図。

【図４】パッチ画像の検知とその信号処理経路の説明図
（その一）。

【図５】パッチ画像の検知のその信号処理経路の説明図
（その二）。

【図６】パッチ画像の検知回路図。

【図７】パッチ画像のレイアウトを示す説明図。

【図８】パッチ画像形成の順序を示す説明図（その
一）。

【図９】パッチ画像形成の順序を示す説明図（その
二）。

【図１０】パッチ画像形成の順序を示す説明図（その
三）。

【符号の説明】

10 感光体ドラム 12 スコロトロン帯電器 13 像露光手段 14 現像器 100 パッチ検知ユニット 141 現像スリーブ 146 現像駆動モータ 147 クラッチ Ｐ パッチ画像 θｄ，θｐ 中心角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/08 １１５ (72)発明者 奥山 奥士 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体の周囲に配置した複数の現像器
   によって順次単色のトナー像を形成して該トナー像を重
   ね合わせる画像形成プロセスによりカラートナー像を形
   成し、さらに前記カラートナー像の形成に先行して別の
   パッチ画像形成プロセスでパッチ画像を形成して該パッ
   チ画像の画像形成情報を検出しその検出値により画像形
   成条件を制御して最適なカラートナー像を得るカラー画
   像形成装置において、連続した画像形成記録時には少な
   くとも２回以上の画像形成記録毎にパッチ画像形成を行
   うことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記複数のパッチ画像は像担持体の搬送
   方向に沿って形成されるとともに、該パッチ画像の該搬
   送方向幅において、該搬送方向と直交する方向に他の色
   のない部位があるように形成されることを特徴とする請
   求項１のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 像担持体の周囲に配置した複数の現像器
   によって順次単色のトナー像を形成して該トナー像を重
   ね合わせる画像形成プロセスによりカラートナー像を形
   成し、さらに前記カラートナー像の形成に先行して別の
   パッチ画像形成プロセスでパッチ画像を形成して該パッ
   チ画像の画像形成情報を検出しその検出値により画像形
   成条件を制御して最適なカラートナー像を得るカラー画
   像形成装置において、現像バイアス電源と現像器回転駆
   動モータを有し、前記パッチ画像の形成順序を前記像担
   持体の搬送上流側からの現像器の現像色の順序とし、各
   現像器に対し現像バイアス電源もしくは現像器回転駆動
   モータを切替使用することを特徴とするカラー画像形成
   装置。
4. 【請求項４】 像担持体の周囲に配置した複数の現像器
   によって順次単色のトナー像を形成して該トナー像を重
   ね合わせる画像形成プロセスによりカラートナー像を形
   成し、さらに前記カラートナー像の形成に先行して別の
   パッチ画像形成プロセスでパッチ画像を形成して該パッ
   チ画像の濃度を検出しその検出値により画像形成条件を
   制御して最適なカラートナー像を得るカラー画像形成装
   置において、前記パッチ画像の画像形成情報を検出する
   センサーを各現像器の下流側にそれぞれ配置し、かつ、
   前記パッチ画像の形成順序を前記像担持体の搬送下流側
   からの現像器の現像色の順序としたことを特徴とするカ
   ラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記パッチ画像の形成間隔が前記現像器
   の配置間隔より大であることを特徴とする請求項４のカ
   ラー画像形成装置。