JPH10288880A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 試験的現像剤画像の濃度検知タイミングを補
正することのできる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 中間転写体５上に設けられ、中間転写体
５の表面と反射率の異なるマークを、中間転写体５近傍
の所定位置に設けられ、中間転写体５上に試験的に形成
された現像剤画像の濃度を検知する濃度検知手段３００
により検出する。そして、濃度制御手段２０５は、予め
求めた中間転写体５の基準位置からマークまでの距離
と、濃度検知手段３００からの検知信号に基づいて検知
された中間転写体５の基準位置からマークまでの距離と
を比較して濃度検知手段３００の所定位置からのズレ量
を検出し、このズレ量に応じて試験的現像剤画像の反射
濃度を測定するタイミングを制御するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いて画像形成（コピー、プリント）を行う複写機、プリ
ンター、ファックス等の画像形成装置に関し、特に中間
転写体を用いたカラー画像形成装置の濃度制御に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体に担持された静電潜像を
現像剤を用いて現像して可視画像を形成すると共に、可
視画像を中間転写体上に転写した後、転写材に転写する
ようにした画像形成装置があり、このような画像形成装
置においては、使用する環境、耐久変動等の諸条件によ
り、画像濃度が変化する。そして、特にカラー画像形成
装置の場合、画像濃度が変化すると本来の正しい色調に
ならないので通常濃度制御を行うようにしている。

【０００３】ここで、一般的な濃度制御としては、現像
バイアス等を変化させて濃度を変えた数個の試験的な現
像剤画像（以下「パッチ」という）を、感光体上もしく
は中間転写体表面に形成する。そして、このパッチ濃度
を発光体と受光センサーを用いて測定し、適正な濃度と
なるような現像バイアス等画像形成条件にフィールドバ
ックし、本来のカラー画像となる安定した画像を得るよ
うにしている。

【０００４】ところで、このような濃度制御の際、パッ
チの形成位置や濃度検知するタイミングは、中間転写体
の周囲に設けた中間転写体の位置検出手段である画像形
成開始位置検出センサ（以下「ＴＯＰセンサ」という）
を基準に、すべての制御を行っている。しかしながら、
このＴＯＰセンサとパッチの濃度を検知するセンサ（濃
度検知センサ）は、組み立て時の取り付け位置精度、さ
らには中間転写体の回転によって生じる揺動により、機
械的精度が落ちるため、パッチを正規のタイミングで濃
度検知するのは困難であった。

【０００５】そこで、このような問題を解決するため、
例えば濃度制御を行う前に、センサの取り付け誤差を修
正するためのパッチ（以下「修正パッチ」という）を形
成し、この修正パッチを濃度検知センサでモニタするこ
とにより、濃度検知センサの本来あるべき位置からの誤
差を判断し、この結果を濃度制御時、反射濃度を検知す
るタイミングに反映させ、濃度制御の精度を上げること
が考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の従来の画像形成装置においては、以下のよう
な問題点があった。即ち、修正パッチを形成する際、修
正パッチを形成する現像剤がなくなっている場合には修
正パッチが形成されないため、初期の目的が達成されな
い場合が生じる。また、一般的に画像を形成する際、静
電潜像段階で画像のエッジ部分に強い静電的電場が発生
し、現像時に現像剤が集中するため、濃度として濃くな
る現象（以下「エッジ効果」という）がある。さらに、
このエッジ効果の影響で、現像バイアスＡＣ成分を重畳
している現像方式で、特に画像先端部より後端部で濃く
なる現象（以下「はきよせ現象」という）がある。

【０００７】この場合、修正パッチの後端部がより濃度
が濃くなるため、濃度検知センサで反射濃度を検知し、
修正パッチ中心を判断する際、実際の中心よりも後端に
ずれて検知してしまう。そのため、パッチ濃度を検知す
るタイミングがずれてしまい、濃度制御の精度を上げる
ことができない。

【０００８】そこで、本発明は、このような従来技術の
問題点に鑑みてなされたものであり、パッチ（試験的現
像剤画像）の濃度検知タイミングを補正することのでき
る画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、像担持体に担
持された静電潜像を現像剤を用いて現像して可視画像を
形成すると共に、前記可視画像を中間転写体上に転写し
た後、転写材に転写する一方、前記中間転写体上に試験
的に現像剤画像を形成し、該現像剤画像の濃度を検知し
て濃度制御を行う画像形成装置において、前記中間転写
体近傍の所定位置に設けられ、該中間転写体上に形成さ
れた試験的現像剤画像の濃度を検知する濃度検知手段
と、前記中間転写体上に設けられ、前記濃度検知手段に
て検知可能な該中間転写体の表面と反射率の異なるマー
クと、予め求めた前記中間転写体の基準位置から前記マ
ークまでの距離と、前記濃度検知手段からの検知信号に
基づいて検知された前記中間転写体の基準位置からマー
クまでの距離とを比較し、該濃度検知手段の前記所定位
置からのズレ量を検出すると共に、前記ズレ量に応じて
前記試験的現像剤画像の反射濃度を測定するタイミング
を制御する濃度制御手段と、を備えたことを特徴とする
ものである。

【００１０】また本発明は、像担持体に担持された静電
潜像を現像剤を用いて現像して可視画像を形成すると共
に、前記可視画像を中間転写体上に転写した後、転写材
に転写する一方、前記中間転写体上に試験的に現像剤画
像を形成し、該現像剤画像の濃度を検知して濃度制御を
行う画像形成装置において、前記中間転写体近傍の所定
位置に設けられ、該中間転写体上に形成された試験的現
像剤画像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記中間転
写体上に設けられ、所定の色の前記現像剤にて形成され
た第１現像剤画像部及び前記第１現像剤画像部の前後に
前記所定の色以外の現像剤にて形成された第２現像剤画
像部にて構成されるマークと、予め求めた前記中間転写
体の基準位置から前記マークまでの距離と、前記濃度検
知手段からの検知信号に基づいて検知された前記中間転
写体の基準位置からマークまでの距離とを比較し、該濃
度検知手段の前記所定位置からのズレ量を検出すると共
に、前記ズレ量に応じて前記試験的現像剤画像の反射濃
度を測定するタイミングを制御する濃度制御手段と、を
備えたことを特徴とするものである。

【００１１】また本発明は、前記濃度制御手段は、前記
予め求めた中間転写体の基準位置からマークまでの距離
が、前記検知された距離よりも長い場合は、前記現像剤
画像の反射濃度を測定するタイミングを前記ズレ量に応
じて遅くし、短い場合は前記ズレ量に応じて速くするよ
う制御することを特徴とするものである。

【００１２】また本発明は、前記マークは前記中間転写
体の可視画像転写領域の外に設けられることを特徴とす
るものである。

【００１３】また本発明のように、中間転写体上に設け
られ、中間転写体の表面と反射率の異なるマークを、中
間転写体近傍の所定位置に設けられ、中間転写体上に試
験的に形成された現像剤画像の濃度を検知する濃度検知
手段により検出する。そして、濃度制御手段は、予め求
めた中間転写体の基準位置からマークまでの距離と、濃
度検知手段からの検知信号に基づいて検知された中間転
写体の基準位置からマークまでの距離とを比較して濃度
検知手段の所定位置からのズレ量を検出し、このズレ量
に応じて試験的現像剤画像の反射濃度を測定するタイミ
ングを制御するようにする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００１５】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置（複写
機あるいはレーザプリンタ）の概略断面図である。

【００１６】同図において、１は第１の画像担持体とし
て繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体
（以下感光体ドラムと記す）であり、矢印の反時計方向
に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動
される。

【００１７】ここで、この感光ドラム１は回転過程で、
１次帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電
処理され、次いで不図示の画像露光手段（カラー原稿画
像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デ
ジタル画素信号に対応し変調されたレーザービームを出
力するレーザースキャナによる走査露光系等）による画
像露光３を受けることにより目的のカラー画像の第１の
色成分像（例えばイエロー成分像）に対応した静電潜像
が形成される。

【００１８】そして、この後、この静電潜像は現像過程
において、感光ドラム１と対向するように配設されると
共に、不図示の回転駆動装置により図中矢印の方向に回
転する現像器４１、４２、４３、４４（イエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラック）の、第１現像器４１（イエロ
ー現像器）にて静電潜像と逆極性に帯電された第１色で
あるイエロートナーＹにより現像されるようになってい
る。

【００１９】一方、同図において、５は中間転写体であ
り、この中間転写体５は矢示の時計方向に感光ドラム１
と同じ周速度をもって回転駆動されている。そして、感
光ドラム１上に形成担持された第１色のイエロートナー
画像は、感光ドラム１と中間転写体５とのニップ部を通
過する過程での圧力と、中間転写体５に印加される１次
転写バイアスにより形成される電界とにより、中間転写
体５の外周面に中間転写されていく。以後、この行程を
１次転写という。

【００２０】以下、同様に第２色のマゼンタトナー画
像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナ
ー画像が順次中間転写体５上に重畳転写され、目的のカ
ラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成され
る。なお、感光ドラム１から中間転写体５への第１から
第４色のトナー画像の順次重畳転写のための１次転写バ
イアスは、トナーとは逆極性（本実施例においては正極
性）でバイアス電源２９から印加される。

【００２１】また、同図において、６は転写ベルトであ
り、中間転写体５に対応し、平行に軸受されて下面部に
接触されて配設されている。ここで、この転写ベルト６
はバイアスローラ６２とテンションローラ６１によって
支持されているが、この転写ベルト６を支持するバイア
スローラ６２には、２次転写バイアス源２８によって所
望の２次転写バイアスが印加され、テンションローラ６
１は接地されている。なお、感光ドラム１から中間転写
体５への第１から第４色のトナー画像の順次転写実行工
程において、転写ベルト６及び中間転写体クリーニング
ローラ８は中間転写体５から接離可能としている。

【００２２】ところで、中間転写体５上に重畳転写され
た合成カラートナー画像の転写材Ｐへの転写は、転写ベ
ルト６が中間転写体５に当接されると共に、不図示の吸
湿カセットからレジストローラ１１、転写前ガイド１０
を通過して中間転写体５と転写ベルト６との当接ニップ
に所定にタイミングで転写材Ｐが給送され、同時に２次
転写バイアスがバイアス電源２８からバイアスローラ６
２に印加される。この２次転写バイアスにより中間転写
体５から転写材Ｐへ合成カラートナー画像が転写され
る。以後、この行程を２次転写という。

【００２３】さらに、このトナー画像転写を受けた転写
材Ｐは定着器１５へ導入され加熱定着される。転写材Ｐ
への画像転写終了後、中間転写体５上の転写残トナーは
中間転写体クリーナブラシ８が当接されクリーニングさ
れる。以上の工程で、１枚のフルカラーの画像形成が行
われる。

【００２４】図２は、画像形成装置の制御システム図で
ある。同図において、２０５はＣＰＵであり、このＣＰ
Ｕ２０５により、モータ、クラッチ、ファン等の駆動部
２０１と、定着温度センサ、環境センサ、紙有り無し検
知センサ、現像剤残検センサ、濃度センサ、ＴＯＰセン
サ等のセンサ部２０２、給紙制御部２０３、現像バイア
ス、帯電バイアス等の高圧制御部２０４が制御されるよ
うになっている。

【００２５】ここで、このＣＰＵ２０５は、濃度制御の
場合には濃度制御手段として動作し、まず各色パッチを
形成する中間転写体５の所定表面（以下「下地」とい
う）の濃度を後述する濃度検知手段である濃度センサに
て測定した後、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の順で現像バイアスを変えたパッチを、各々決められた
位置に形成する。この後、これらのパッチの濃度を濃度
センサにて測定し、各色の目標濃度となるような現像バ
イアスを決定するようにしている。

【００２６】図３は、画像形成装置の濃度制御ブロック
図であり、同図において、３００は濃度センサである。
ここで、この濃度センサ３００は、赤外線発光部３０１
と赤外線受光部３０２とを備えると共に、赤外線発光部
３０１から中間転写体表面３０３に形成されているパッ
チに向けて光を照射した後、この中間転写体表面３０３
からの反射光を赤外線受光部３０２で受光し、この反射
受光量を測定してＣＰＵ２０５に入力するようにしてい
る。一方、ＣＰＵ２０５は、この濃度センサ３００から
の反射受光量信号に基づきパッチ濃度測定し、各色の目
標濃度となるような現像バイアスを決定するようになっ
ている。

【００２７】ところで、中間転写体表面３０３には、図
４に示すように中間転写体表面３０３と反射率が異なる
マークＰ０が設けられており、このように反射率が異な
るようにすることにより濃度センサ３００にてマークＰ
０を検出することができるようになっている。なお、こ
のマークＰ０は、中間転写体５との反射率が異なるよう
予め、中間転写体表面３０３に色付きシートを貼り付け
たり、色付き塗料を塗布したりすることにより設けられ
るものである。

【００２８】なお、このマークＰ０は、中間転写体表面
３０３と反射率が異なり、濃度センサ３００で測定でき
るならば中間転写体表面３０３の表面に凹部を形成する
ことによっても設けることができる。また、マークＰ０
を設ける位置としては、中間転写体５の通常画像形成さ
れない部分に設けるのが好ましい。さらに、マークＰ０
の大きさとしては、中間転写体周方向に、濃度センサ３
００のスポット径と同様か、それ以下にした場合、濃度
センサ３００の出力に唯一のピークが存在する。このピ
ークはマークＰ０の中心にあるので、マークＰ０の位置
を求めるのには都合が良い。

【００２９】一方、通常、パッチの濃度測定のタイミン
グの取り方は、基準位置に設けられているＴＯＰセンサ
４００から中間転写体５が基準位置に達したことを示す
信号がＣＰＵ２０５に入力され、この後入力される濃度
センサ３００からマークＰ０の検知信号に応じて決定さ
れる。

【００３０】ここで、組み立て時の取り付け位置精度や
中間転写体５の回転により生じる揺動等により、濃度セ
ンサ３００のＴＯＰセンサ４００に対する機械的精度誤
差が生じると、ＴＯＰセンサ４００から信号が入力され
た後、濃度センサ３００からの検知信号が入力されるま
での時間が変化する。

【００３１】図５は、位置精度誤差がない場合の計算上
の測定タイミングと、位置精度誤差がある場合の各パッ
チからの位置関係を示したものである。なお、同図にお
いて、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、パッチを表してい
る。また、４０１、４０２は、濃度センサ３００がマー
クＰ０を検知するまでの時間であり、この４０１と４０
２との差分が位置精度誤差によるズレ量となる。

【００３２】ここで、本実施の形態においては、このズ
レ量に応じてパッチの濃度測定のタイミングを補正する
ようにしている。次に、図６に示すフローチャートを用
いてこの補正動作を説明する。

【００３３】ＣＰＵ２０５は濃度制御を行う前に、まず
ＴＯＰセンサ４００からマークＰ０までの距離を測定す
る（図５参照）（処理５０）。次に、予め求めておいた
機械精度誤差がない理想的な場合の距離（以下基準距離
という）Ｌ０と、測定距離Ｌ１とを比較し、ズレ量（Ｌ
０−Ｌ１）の有無を求める（判断５１）。

【００３４】そして、ズレ量が有る場合は（判断５１の
Ｎ）、次に測定距離Ｌ１が基準距離Ｌ０より長いか否か
を判断する（判断５２）。ここで、測定距離Ｌ１が基準
距離Ｌ０より短い場合には（判断５２のＹ）、濃度セン
サ３００がＴＯＰセンサ４００に近づいた位置にあると
判断し、パッチの濃度測定のタイミングを、ズレ量分だ
け遅くするようにする（処理５３）。また、測定距離Ｌ
１が基準距離Ｌ０より長い場合には（判断５２のＮ）、
濃度センサ３００がＴＯＰセンサ４００から離れている
位置にあると判断し、パッチの濃度測定のタイミング
を、ズレ量分だけ速くするようにする（処理５４）。

【００３５】このように、中間転写体５上にマークＰ０
を設け、このマークＰ０を濃度センサ３００で検知する
ことにより、正規の読み取りタイミングとズレ量を検出
し、パッチの読み取りタイミングにフィードバックする
ことができ、これにより濃度制御の精度を上げることが
できる。

【００３６】なお、これまでの説明では、ズレ量を距離
に応じて求めるようにしたが、ＴＯＰセンサ４００から
マークＰ０までの時間を測定し、機械精度誤差がない理
想的な場合の基準時間と測定時間とを比較し、ズレ量を
求めるように構成してもよい。

【００３７】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。

【００３８】図７は本実施の形態に係る画像形成装置の
中間転写体表面を示すものであり、同図において、ＰＭ
は、既述した第１の実施の形態のマークＰ０の代わりに
現像剤にて中間転写体表面３０３に設けられたマークで
ある。ここで、このマークＰＭは、例えばイエローの現
像剤にて形成された第１現像剤画像部である修正パッチ
Ｐａと、修正パッチＰａを挟み込むように形成された第
２現像剤画像部である挟持用パッチＰｂにて構成されて
いる。

【００３９】ここで、この挟持用パッチＰｂは、修正パ
ッチＰａと反射率の違う、例えばブラックの現像剤にて
形成されたものであり、このように修正パッチＰａを反
射率の違う挟持用パッチＰｂにて挟み込むようにするこ
とにより、修正パッチＰａを形成している現像剤がなく
なった場合でも、挟持用パッチＰｂによりマークＰＭの
中心値を求めることができるようになる。さらに、コン
トラストの差が出てより正確な中心値の検知が可能とな
る。

【００４０】そして、このように中間転写体５上に現像
剤にてマークＰＭを設けると共に、既述した第１の実施
の形態と同様、このマークＰＭを濃度センサ３００で検
知すると共に、正規の読み取りタイミングとズレ量を検
出し、パッチの読み取りタイミングにフィードバックす
ることにより、濃度制御の精度を上げることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、中
間転写体上に設けられたマークを、中間転写体上に形成
された試験的現像剤画像の濃度を検知する濃度検知手段
にて検知することにより正規の読み取りタイミングとの
ズレ量を検出し、試験的現像剤画像の読み取りタイミン
グにフィードバックすることで、濃度検知タイミングを
補正することができ、これにより濃度制御の精度を上げ
ることができる。

【００４２】また、所定の色の現像剤にて形成された第
１現像剤画像部と、この第１現像剤画像部の前後に所定
の色以外の現像剤にて形成された第２現像剤画像部にて
マークを構成することにより、コントラストの差が出て
より正確な濃度検知手段によるマークの検知が可能とな
る。また、第１現像剤画像部を形成している現像剤がな
くなった場合でも、第２現像剤画像部にてマークの中心
値を求めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
の概略断面図。

【図２】上記画像形成装置の制御システム図。

【図３】上記画像形成装置の濃度制御ブロック図。

【図４】上記画像形成装置の中間転写体表面に形成され
たマークを示す図。

【図５】上記画像形成装置のパッチの濃度測定のタイミ
ングを示す図。

【図６】上記パッチの濃度測定タイミングの補正を示す
フローチャート。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置
の中間転写体表面を示す図。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ５ 中間転写体 ２０５ ＣＰＵ ３００ 濃度センサ ３０３ 中間転写体表面 ４００ ＴＯＰセンサ Ｐ０ 中間転写体表面に形成されたマーク Ｐａ 修正パッチ Ｐｂ 挟持用パッチ ＰＭ マーク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に担持された静電潜像を現像剤
   を用いて現像して可視画像を形成すると共に、前記可視
   画像を中間転写体上に転写した後、転写材に転写する一
   方、前記中間転写体上に試験的に現像剤画像を形成し、
   該現像剤画像の濃度を検知して濃度制御を行う画像形成
   装置において、 前記中間転写体近傍の所定位置に設けられ、該中間転写
   体上に形成された試験的現像剤画像の濃度を検知する濃
   度検知手段と、 前記中間転写体上に設けられ、前記濃度検知手段にて検
   知可能な該中間転写体の表面と反射率の異なるマーク
   と、 予め求めた前記中間転写体の基準位置から前記マークま
   での距離と、前記濃度検知手段からの検知信号に基づい
   て検知された前記中間転写体の基準位置からマークまで
   の距離とを比較し、該濃度検知手段の前記所定位置から
   のズレ量を検出すると共に、前記ズレ量に応じて前記試
   験的現像剤画像の反射濃度を測定するタイミングを制御
   する濃度制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 像担持体に担持された静電潜像を現像剤
   を用いて現像して可視画像を形成すると共に、前記可視
   画像を中間転写体上に転写した後、転写材に転写する一
   方、前記中間転写体上に試験的に現像剤画像を形成し、
   該現像剤画像の濃度を検知して濃度制御を行う画像形成
   装置において、 前記中間転写体近傍の所定位置に設けられ、該中間転写
   体上に形成された試験的現像剤画像の濃度を検知する濃
   度検知手段と、 前記中間転写体上に設けられ、所定の色の前記現像剤に
   て形成された第１現像剤画像部及び前記第１現像剤画像
   部の前後に前記所定の色以外の現像剤にて形成された第
   ２現像剤画像部にて構成されるマークと、 予め求めた前記中間転写体の基準位置から前記マークま
   での距離と、前記濃度検知手段からの検知信号に基づい
   て検知された前記中間転写体の基準位置からマークまで
   の距離とを比較し、該濃度検知手段の前記所定位置から
   のズレ量を検出すると共に、前記ズレ量に応じて前記試
   験的現像剤画像の反射濃度を測定するタイミングを制御
   する濃度制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記濃度制御手段は、前記予め求めた中
   間転写体の基準位置からマークまでの距離が、前記検知
   された距離よりも長い場合は、前記現像剤画像の反射濃
   度を測定するタイミングを前記ズレ量に応じて遅くし、
   短い場合は前記ズレ量に応じて速くするよう制御するこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記マークは前記中間転写体の可視画像
   転写領域の外に設けられることを特徴とする請求項１乃
   至３のいずれかに記載の画像形成装置。