JPH11237773A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH11237773A JPH11237773A JP10041453A JP4145398A JPH11237773A JP H11237773 A JPH11237773 A JP H11237773A JP 10041453 A JP10041453 A JP 10041453A JP 4145398 A JP4145398 A JP 4145398A JP H11237773 A JPH11237773 A JP H11237773A
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Abstract
板、及びパターン検出センサと転写搬送ベルトとの取り
付け位置精度は±1mm以上になり、パターン検出セン
サとキャリブレーション板、及びパターン検出センサと
転写搬送ベルトとの角度精度は±5度以上になる場合が
あり、パターン検出センサの光量調整の際、パターン検
出センサとキャリブレーション板との距離や角度のばら
つきにより、パターン検出センサの発光光量を一定に調
整することができないとう問題があった。 【解決手段】 駆動ローラ214と従動ローラ215と
により張架している転写搬送ベルト216の横に配設さ
れたパターン検出センサ231と基準パターンが形成さ
れた基準パターン部材であるキャリブレーション板23
2と、これらの各部品を取り付ける支持フレーム233
とから構成されている。この支持フレーム233は上記
駆動ローラ214の軸受け234に固定されており、転
写搬送ベルト216とパターン検出センサ231及びキ
ャリブレーション板232との夫々の取り付け位置関係
(夫々の間隔)が正確に取り付けられている。
Description
担持体の表面を一様に帯電する帯電手段と、該帯電手段
により帯電された像担持体の表面を露光して静電潛像を
形成する露光手段と、上記像担持体に現像剤を供給し静
電潛像を可視像化して現像剤像を形成する現像手段と、
上記像担持体の現像剤像を直接若しくは中間転写体に転
写した後に転写材に転写する転写手段とを備えた複写
機,プリンタ,ファクシミリ等の画像形成装置に関する
ものである。
うに、回転自在に支持された像担持体である感光体ドラ
ム301を備えており、感光体ドラム301は図示しな
い駆動装置により右方向に回転駆動されるようになって
いる。また、この感光体ドラム301の周囲には、順に
感光体ドラム301表面を一様に帯電する帯電装置30
2と、感光体ドラム301表面を露光して静電潛像を形
成する露光手段303と、この静電潛像を現像しトナー
像を形成する現像装置304と、トナー像を転写材に転
写する転写装置305と、感光体ドラム301表面に残
ったトナーをクリーニングするクリーニング装置306
が配設されている。
設され、夫々の感光体ドラム301に対応して帯電装置
302、露光手段303、現像装置304、クリーニン
グ装置306が配設されており、夫々の現像装置304
はY,M,C,Bkのトナーを有した現像槽が備えられ
ている。
により形成された転写搬送ベルト307を備えており、
該転写搬送ベルト307は駆動ローラ307a及び従動
ローラ307bにより回転自在に張架されている。この
転写搬送ベルト307はポリイミド等の体積抵抗109
〜1013Ωcmのポリイミド等の材質のもので形成され
ており、転写材は静電吸着により転写搬送ベルト307
に吸着され搬送される。
感光体ドラム301に対向して転写帯電器308が配設
され、感光体ドラム301に形成されたトナー像を転写
搬送ベルト307により搬送する転写材に転写するよう
になっている。また、転写搬送ベルト307の外側には
転写搬送ベルト307に付着した不要トナーをクリーニ
ングするクリーニング装置309及び転写搬送ベルト3
07に蓄積された電荷を除去する除電器310が設けら
れている。
された転写材は4個の感光体ドラム301を通過する際
に4色のトナー像が順次重ね合わされて転写され、その
後、定着装置311によりトナー像が定着されてカラー
画像が形成される。上記転写搬送ベルト307の外側に
当該転写搬送ベルト307に形成されたトナーパターン
の濃度及び線幅を検知するパターン検知センサ312が
設けられている。
濃度検知及び線幅検知について説明すると、パターン検
知センサ312は線幅と濃度を検知するものであり、こ
のパターン検知センサ312は図18に示すような濃度
センサが用いられ、基準となる濃度及び線幅が形成され
た基準パターン部材と対向した位置に取り付けられてい
る。
313と受光部314からなり、発光部313の発光素
子313aは電流制限抵抗抵抗R1,トランジスタTr
1を介して電流制御装置313bが接続されている。受
光部314の受光素子314aはそのエミッタにオペア
ンプOpが接続され、このオペアンプOpから受光量に
応じて検出信号が出力される。
よる濃度の検知は、べたのモニターパターン(決められ
たパターンでのトナー像、この場合、転写搬送ベルト3
07上に作成している)の正反射光をパターン検知セン
サ312で検知している。
ーパターンの通過時間をパターン検知センサ312から
検出して線幅を算出する。通常では、転写搬送ベルト3
07を連続でスキャンし、センサ値を時間で微分するこ
とにより、急激にセンサ値が変化した時の時間tを計時
し、下記の数1から、 l=t×転写搬送ベルトの周速 ‥‥‥‥‥‥ 数1 線幅lを計算する。
出力のセンサ値を時間微分したものを示す説明図であ
る。線幅と濃度の検知結果に基づいて、帯電,露光,現
像条件の少なくとも1個を制御し、原稿画像と同様の画
像の形成を行っていた。
ーフトーン濃度を線幅に変換して線幅を読み取る方法が
ある。これは、モニターパターンとしての線のパターン
を感光体ドラム上に作り、その濃度を上記パターン検知
センサ312により検出し、その濃度を一定にするよう
に露光手段のレーザー光の径等を調整していた。上記の
ように濃度や線幅をパターン検知センサ312により検
出する前に、通常、パターン検知センサの光量キャリブ
レーションを行う必要がある。この光量キャリブレーシ
ョンとは、ライフによるパターン検知センサ312の劣
化や、環境(温度や湿度)によるパターン検知センサの
特性の変化を発光素子への電流(入力電流)を変えるこ
とにより発光量を変え、常に同じ濃度を同じ濃度に読み
取るように補正することである。
は、モニターパターンを保持する保持部材上にキャリブ
レーション板(基準となる濃度及び線幅のパターンを形
成したシート等)を貼り、キャリブレーション板に発光
素子から光を照射しその反射光を受光素子にて受光し、
この受光時に発生する電圧が一定になるように発光素子
への電流量を制御することにより、パターン検知センサ
312の経時劣化や環境条件の影響を受けない検出を可
能としていた。
リブレーションを行う場合に、キャリブレーション板の
取り付けに対して考慮がなされていないため、転写搬送
ベルトとパターン検出センサと基準となる一定の反射率
を有するキャリブレーション板が同一部材に設けられて
いない場合、パターン検出センサとキャリブレーション
板、及びパターン検出センサと転写搬送ベルトとの取り
付け位置精度は±1mm以上になり、パターン検出セン
サとキャリブレーション板、及びパターン検出センサと
転写搬送ベルトとの角度精度は±5度以上になる場合が
あった。
整の際、パターン検出センサとキャリブレーション板と
の距離や角度のばらつきにより、パターン検出センサの
発光光量を一定に調整することができない。
出センサと転写搬送ベルト上に形成されているパターン
画像との距離が規定値よりも近いと、パターン検出セン
サの検出値が実際より高めに出力され、転写搬送ベルト
上に形成されているパターン画像より濃度が高めに或い
は線幅が太めに検出されることとなる。一方、パターン
検出センサとパターン画像との距離が規定値よりも遠い
或いは角度が振れる(大きくなる)とパターン検出セン
サの検出値が実際より低めに出力され、転写搬送ベルト
上に形成されているパターン画像より、濃度が低めに或
いは線幅が低めに検知されることになり、検出誤差の原
因となる。
なされたものであり、像担持体若しくは中間転写体と、
現像剤パターン検出手段及び基準パターン部材を同一部
材に配設することにより、夫々の部材の取り付け位置精
度を向上させ、現像剤パターン検出手段の検出誤差をな
くすことを目的とするものである。
めに請求項1記載の発明は、像担持体と、該像担持体の
表面を一様に帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯
電された像担持体の表面を露光して静電潛像を形成する
露光手段と、上記像担持体に現像剤を供給し静電潛像を
可視像化して現像剤像を形成する現像手段と、上記像担
持体の現像剤像を直接若しくは中間転写体に転写した後
に転写材に転写する転写手段と、上記像担持体若しくは
中間転写体に形成された現像剤パターンの濃度又は線幅
を検出する現像剤パターン検出手段と、該現像剤パター
ン検出手段の検出結果に基づいて画像形成を行うための
画像形成条件を制御することによって画像の濃度又は線
幅を調整する調整手段と、基準となる濃度又は線幅を得
るための基準パターンが形成された基準パターン部材
と、該基準パターン部材の基準パターンを上記現像剤パ
ターン検出手段により検出し、この検出結果に基づいて
当該現像剤パターン検出手段の検出条件による検出誤差
を補正する補正手段とを備え、上記像担持体若しくは中
間転写体と、現像剤パターン検出手段及び基準パターン
部材を同一部材に配設している。
現像剤パターンを形成する場合であって、上記基準パタ
ーン部材が無端状ベルトで形成された中間転写体を張架
するベルト張架部材に形成され、上記中間転写体に開口
部を設けている。
転写体の非画像転写部分に形成している。
に形成している。
ン検出手段は、無端状ベルトにより形成された上記像担
持体若しくは中間転写体の側面に位置され、その検出面
を像担持体若しくは中間転写体に対して平行に配置して
いる。
部材若しくは上記現像剤パターン検出手段を可動可能に
設けている。
部材の可動時に当該基準パターン部材又は現像剤パター
ン検出手段を清掃するクリーニング手段を設けている。
ン検出手段は、モノクロパターン検出手段と、カラーパ
ターン検出手段とを備え、上記基準パターン部材にはモ
ノクロ及びカラーの基準となるパターンが形成され、上
記補正手段は両検出手段の検出条件による検出誤差を補
正する。
タルカラー複写機の構成を図1とともに説明する。図1
は、デジタルカラー複写機の実施形態の正面断面図であ
る。
び操作パネルが設けられているとともに、原稿台111
の上面には当該原稿台111に対して開閉可能な状態で
支持され、原稿台111面に対して所定の位置関係をも
って自動原稿送り装置112が装着されている。さら
に、この複写機本体1の内部には画像読み取り部110
及び画像形成部210が構成されている。
111上に装着された自動原稿送り装置112は、両面
原稿に対応した両面自動原稿送り装置であって、原稿の
一方の面が原稿台111の所定位置において対向するよ
うに原稿を搬送し、この一方の面についての画像読み取
りが終了した後に、他方の面が原稿台111の所定位置
において対向するよう原稿を反転して原稿台111に向
かって搬送する。
読み取りが終了した後にこの原稿を排出し、次の原稿に
おいての両面搬送動作を実行する。なお、以上の原稿の
搬送及び表裏反転の動作は複写機全体の動作に関連して
制御されるものである。
原稿台111上に搬送されてきた原稿の画像を読み取る
ために、原稿台111の下方には該原稿台111の下面
に沿って平行に往復移動する原稿走査体が配置されてい
る。
光ランプと原稿からの反射光像を所定の方向に向かって
偏向する第1ミラーとからなる原稿台111下面におい
て一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行往復移
動する第1の走査ユニット113と、第1の走査ユニッ
ト113の第1ミラーにより偏向された原稿からの反射
光像をさらに所定の方向に向かって偏向する第2,第3
ミラーからなる第1の走査ユニット113と一定の速度
関係をもって平行往復移動する第2の走査ユニット11
4と、第2の走査ユニット114の第3ミラーにより偏
向された原稿からの反射光像を縮小して所定の位置に光
像を結像させる光学レンズ115と、光学レンズ115
により縮小された光像が結像された光像を順次光電変換
して原稿からの反射光像を電気信号として出力する光電
変換素子116とから構成されている。この光電変換素
子116により電気信号に変換された原稿画像情報は、
さらに後述する画像処理部に転送され画像データとして
所定の処理が施される。
画像処理をする場合、直接原稿台111に原稿をセット
して原稿走査を行うが、このとき、原稿サイズを自動で
読み取るための原稿検知ユニット120が設置されてお
り、原稿検知ユニット120は発光部121と受光部1
22に分かれて設置されている。これにより、原稿検知
ユニット120が検知でき得る特定サイズの原稿を認識
することができる。
形成部210について説明する。図1に示す画像形成部
210内の下側には、給紙機構211が設けられてお
り、用紙トレイ内に積載収容されている用紙を1枚ずつ
分離して記録部側に向かって供給する。
画像形成部210の手前に配置されたレジストローラ対
212によりタイミングが制御されて搬送され、画像形
成部210とタイミングをとって再供給搬送される。
にのびた転写搬送ベルト213が配置されており、駆動
ローラ214と従動ローラ215などの複数のローラ間
に張架された転写搬送ベルト216に用紙を静電吸着さ
せて搬送する構成となっている。
は用紙上に転写形成されたトナー像を用紙上に定着させ
るための定着装置217が配置されており、この定着装
置217の定着ローラニップ間を通過した用紙は搬送方
向切り換えゲート218を経て排出ローラ219により
装置外壁に取り付けられている排紙トレイ220上に排
出される。
着後の用紙を複写機外へと排出するが、再び、画像形成
部210に向かって再供給するか選択的に用紙の搬送経
路を切り換えるものであって、この切り換えゲート21
8により再び画像形成部210に向かって搬送方向を切
り換えられた用紙は、スイッチバック搬送経路221を
介して表裏反転の後、画像形成部210へと再度供給さ
れる。
5等により略平行に張架された転写搬送ベルト216の
上側には、該転写搬送ベルト216に近接して搬送経路
上流側から順に第1,第2,第3,第4の画像形成ステ
ーションPa,Pb,Pc,Pdが並設されている。
ラ214によって、図1において矢印Zで示す方向に摩
擦駆動され、前にも述べたように上記給紙機構211を
通じて給送される用紙を担持し、上述した画像形成ステ
ーションPa,Pb,Pc,Pdへと順次搬送する。
c,Pdは実質的に同一の構成を有し、図1に示す矢印
F方向に回転駆動される感光体ドラム222a,222
b,222c,222dを含み、各感光体ドラム222
の周辺には、感光体ドラム222222a,222b,
222c,222dを一様に帯電する帯電器223a,
223b,223c,223dと、感光体ドラム222
上に形成された静電潛像を現像する現像装置224a,
224b,224c,224dと、現像されたトナー像
を用紙へ転写する転写用放電器225a,225b,2
25c,225dと、感光体ドラム222上に残留する
トナーを除去するクリーニング手段226a,226
b,226c,226dが感光体ドラム222の回転方
向に沿って順次配置されている。
b,222c,222dの上方には、画像データに応じ
て変調されたドット光を発する半導体レーザ素子と、半
導体レーザ素子からの光を主走査方向に偏向させるため
の偏向装置と、偏向装置により偏向されたレーザ光を感
光体ドラム222表面に結像させるためのfθレンズ等
から構成されるレーザビームスキャナユニット227
a,227b,227c,227dが夫々設けられてい
る。
はカラー原稿画像のイエロー成分像に対応する画素信号
が、レーザビームスキャナユニット227bにはカラー
原稿画像のマゼンタ成分像に対応する画素信号が、レー
ザビームスキャナユニット227cにはカラー原稿画像
のシアン成分像に対応する画素信号が、レーザビームス
キャナユニット227dにはカラー原稿画像のブラック
成分像に対応する画素信号が夫々入力される。
色変換された原稿画像情報に対する静電潛像が形成さ
れ、現像装置227aにはイエロー色のトナーが、現像
装置227bにはマゼンタ色のトナーが、現像装置22
7aにはシアン色のトナーが、現像装置227bにはブ
ラック色のトナーが夫々収容されているので、各画像形
成ステーションPa,Pb,Pc,Pdにおいて色変換
された原稿画像情報が各色のトナー像として再現され
る。
給紙機構211との間には用紙吸着用(ブラシ)帯電器
228が設けられており、この用紙吸着用帯電器228
は転写搬送ベルト216の表面を帯電させ、給紙機構2
11から供給される用紙を転写搬送ベルト216上に確
実に吸着させた状態で第1の画像形成ステーションPa
から第4の画像形成ステーションPdの間をずれること
なく搬送される。
定着装置217との間で駆動ローラ214のほぼ真上部
には除電器(図示せず)が設けられており、この除電器
には転写搬送ベルト216に静電吸着されている用紙を
分離するための交流電流が印加されている。
て、用紙としてカットシート状のものが使用され、この
用紙が給紙カセットから送り出されて給紙機構211の
給紙搬送経路のガイド内に供給されると、その用紙の先
端部分が上述のセンサにて検知され、このセンサから出
力される検知信号によって一旦用紙はレジストローラ対
212により停止する。そして、各画像形成ステーショ
ンPa,Pb,Pc,Pdとタイミングをとって図1の
矢印Z方向に回転している転写搬送ベルト216側に送
られる。
28により転写搬送ベルト216は所定の帯電が施され
るので、各画像形成ステーションPa,Pb,Pc,P
dを通過する間、安定して搬送供給されることとなる。
c,Pdにおいては、各色のトナー像が上記構成により
夫々形成され、転写搬送ベルト216により静電吸着搬
送される用紙の支持面上に重ね合わされ、第4の画像形
成ステーションPdによる画像の転写が完了すると、用
紙の先端部分から除電器により転写搬送ベルト216上
から剥離された定着装置217へと導かれる。そして、
最後にトナー画像が定着された用紙は用紙排出口から排
紙トレイ220上へと排出される。
ラー複写機に搭載されているカラー画像情報の画像処理
部の構成及び機能を説明する。
る画像処理部のブロック構成図である。
画像処理部は、画像データ入力部40、画像処理部4
1、画像データ出力部42、ハードディスク装置もしく
はRAM(ランダムアクセスメモリ)等から構成される
画像メモリ43、中央処理ユニット(CPU)44、画
像編集部45、及び外部インターフェイス部46から構
成されている。
を読み取りYMCの色成分に色分解したラインデータを
出力することのできる3ラインのカラーCCD40a、
カラーCCD40aにて読み取られたラインデータのラ
イン画像レベルを補正するシェーディング補正回路40
b、3ラインのカラーCCD40aにて読み取られた画
像ラインデータのずれを補正するラインバッファ等のラ
イン合わせ部40c、3ラインのカラーCCD40aか
ら出力される各色のラインデータの色データを補正する
センサ色補正部40d、各画素の信号の変化にめりはり
を持たせるよう補正するMTF補正部40e、画像の明
暗を補正して視感度補正を行うγ補正部40fなどから
なる。
あるいは後述する外部インターフェイス部46を介して
入力されるカラー画像信号の色再現域を記録装置におけ
るカラートナーによる色再現域に補正する色空間補正回
路41a、及び、入力される画像データRGB信号を記
録装置の各記録部に対応したYMC信号に変換するマス
キング回路41b、画像データ入力部40あるいは後述
する外部インターフェイス部46を介して入力されるカ
ラー画像のRGB信号から黒成分を検出する黒検出回路
41c、マスキング回路41bから出力されるYMC信
号に基づいて黒検出を行う下色除去処理と黒検出回路4
1cから出力される黒成分信号を添加する黒添加処理を
行う下色除去・黒添加回路(UCR・BP)41d、濃
度変換テーブルに基づいてカラー画像信号の濃度を調整
する濃度処理回路41e、設定されている倍率に基づい
て入力された画像情報を倍率変換する変倍処理回路41
f、並びに入力画像データから画像情報中の文字・写真
・網点領域を検出して領域分離するとともに画像の出力
パターンを決定する分離・スクリーン回路41gなどか
らなっている。
に基づいてパルス幅変調を行うレーザコントロールユニ
ット(LSU)42a、レーザコントロールユニット4
2aから出力される各色の画像信号に応じたパルス幅変
調信号に基づいてレーザ記録を行う各色のレーザスキャ
ナユニット42a,42b,42c,42dからなる。
アル出力される8ビット4色(32ビット)の画像デー
タを順次受け取り、バッファに一時的に蓄えながら32
ビットのデータから8ビット4色の画像データに変換し
て4基のハードディスクに分割管理させるためにパラレ
ル出力するハードディスクコントロールユニット43a
と、8ビット4色の画像データを色毎に画像データとし
て記憶管理する4基のハードディスク(回転記憶媒体)
43b,43c,43d,43eからなる。
データ入力部40、画像処理部41、画像データ出力部
42、画像メモリ43、さらに、後述する画像編集部4
5、及び外部インターフェイス部46を所定のシーケン
スに基づいてコントロールするものである。
部40、画像処理部41、あるいは後述する外部インタ
ーフェイス部46を経て一旦画像メモリ43に記憶され
た画像データに対して所定の画像編集を施すためのもの
である。
デジタルカラー複写機とは別に設けられた外部の画像入
力処理装置からの画像データを受け入れるための通信イ
ンターフェイス手段である。
ら入力される画像データも、一旦画像処理部41に入力
して色空間補正などを行うことでデジタルカラー複写機
の画像記録部210で取り扱うことのできるデータレベ
ルに変換してハードディスク43b,43c,43d,
43eに記録管理されることとなる。
説明)図3はデジタルカラー複写機の装置全体の各部を
制御する中央処理ユニット(CPU)44を含む制御回
路のブロック図である。
画像データ出力部42、画像メモリ43、及び中央処理
ユニット(CPU)44は図2と重複するので詳細な説
明は省略する。
DF2−1、スキャナ部、レーザプリンタ部などデジタ
ルカラー複写機を構成する各駆動機構部をシーケンス制
御により管理するとともに、各部へ制御信号を出力して
いる。
4には、操作パネルからなる操作基板ユニット47が相
互通信可能な状態で接続されており、操作者が設定入力
した複写モードに応じて制御信号を中央処理ユニット
(CPU)44に転送してデジタルカラー複写機をモー
ドに応じて動作させるようになっている。
らはデジタルカラー複写機の動作状態を示す制御信号を
操作基板ユニット47へと転送して、操作基板ユニット
47側ではこの制御信号により装置が現在どのような状
態にあるのか操作者に示すように表示部等により動作状
態を表示するようになっている。
デジタル画像機器との情報通信を可能にするために設け
られた外部インターフェース部である。
ラー複写機における操作パネルを表した平面図である。
ネル液晶表示装置6が配置されていて、その周囲に各種
モード設定キー群が配置されている。
には、常時画像編集機能を選択するための画面に切り換
える画面切り換え指示エリアがあって、このエリアを指
で直接押圧操作すると各種画像編集機能が選択できるよ
うに液晶画面上に各種編集機能が一覧表示される。その
表示された各種編集機能の中から、操作者が所望する機
能が表示されている領域を指で触れることにより編集機
能が設定される。
ー群について簡単に説明すると、7はタッチパネル液晶
表示装置6の画面の明るさを調整するダイヤルである。
8は倍率を自動的に選択させるモードを設定する倍率自
動設定キー、9は複写倍率を1%きざみで設定するため
のズームキー、10と11は固定倍率を読み出して選択
するための固定倍率キー、12は複写倍率を標準倍率
(等倍)に戻すための等倍キーである。
は写真モードへと切り換えるための濃度切り換えキー、
14は手動モードまたは写真モードの時に濃度レベルを
細かく設定するための濃度調整キー、15は複写機の給
紙部にセットされている用紙サイズの中から希望する用
紙サイズを選択するためのトレイ選択キーである。
キー、17は複写枚数をクリアしたり、連続コピーを途
中で止める時に操作するクリアキー、18はコピーの開
始を指示するためのスタートキー、19は現在設定され
ているモードの全てを解除して標準状態に復帰させるた
めの全解除キー、20は連続コピー中に別の原稿に対す
るコピーを行いたい時に操作する割り込みキー、21は
複写機の操作が分からない時に操作することで複写機の
操作方法をメッセージ表示するための操作ガイドキー、
22は操作ガイドキー21の操作により表示されたメッ
セージの続きを表示させるためのメッセージ順送りキー
である。
面モード設定キー、24は複写機から排出される複写物
を仕分けるための後処理装置の動作モードを設定するた
めの後処理モード設定キーである。25〜27は、プリ
ンタモード、ファクシミリモードに関する設定キーであ
り、25は送信原稿を一旦メモリに蓄えてから送信する
メモリ送信モードキー、26はデジタル複写機のモード
をコピーとファックス、プリンタの間で切り換えるため
のコピー/ファックス・プリンタモード切り換えキー、
27は送信先電話番号を予め記憶させておき送信時にワ
ンタッチ操作で送信先に電話を発信させるためのワンタ
ッチダイヤルキーである。
ル上に配置される各種キーは、あくまで1例であり、デ
ジタルカラー複写機に搭載される各種機能により操作パ
ネル上に設けられるキーは異なってくることはいうまで
もない。
となる転写搬送ベルト216とパターン検出センサユニ
ットとからなる転写搬送ユニットの実施形態1を図5乃
至図7とともに説明する。
ローラ214と従動ローラ215とにより張架している
転写搬送ベルト216の横に配設されたパターン検出セ
ンサ231と基準パターンが形成された基準パターン部
材であるキャリブレーション板232と、これらの各部
品を取り付ける支持フレーム233とから構成されてい
る。
214の軸受け234に固定されており、転写搬送ベル
ト216とパターン検出センサ231及びキャリブレー
ション板232との夫々の取り付け位置関係(夫々の間
隔)が正確に取り付けられている。
レーム233に軸支されているギア235に固定されて
おり、ステッピングモータ236の回転により図7で示
すA位置とB位置に回動可能に形成されている。
時には、ステッピングモータ236の回転によりキャリ
ブレーション板232がA位置に回転し、パターン検出
センサ231の前方へ位置する。
検出センサ231が転写搬送ベルト216上に形成され
たパターン画像237を検出可能であるように、ステッ
ピングモータ236が回転してキャリブレーション板2
32がB位置へ移動する。
からB位置へ移動する際に、パターン検出センサ231
はクリーニング部材238により現像や転写で発生し付
着したトナー粉や紙粉をクリーニングされる。このクリ
ーニング部材238としては、モルトやモケット素材の
ように不織布などの抵抗値が103〜109Ωの静電気を
蓄積しないものを用い、クリーニング部材238を設置
しておく。したがって、パターン検出センサ231のク
リーニングは摩擦帯電によるトナーの再付着を防止し、
安定したクリーニングを行える。
が取り付けられているので、各部品間の距離は正確に一
定の距離に取り付けられるため、パターン検出センサ2
31の補正時のキャリブレーション板232に形成され
た基準パターンの検出及び転写搬送ベルト216に形成
されたパターン画像の検出を常に同じ状態で検出するこ
とができ、各部品の取り付け誤差(取り付けズレ)によ
る検出誤差を確実に防止することができる。
とパターン検出センサユニットとからなる転写搬送ユニ
ットの実施形態2を図8とともに説明する。
材239に固定されており、該センサ支持部材239は
ステッピングモータ240のモータ軸に直接固定されて
おり、ステッピングモータ240の回動により、図8に
示すX,Y,Zの位置に移動する。
搬送ベルト216上に形成されるパターン画像237と
の距離を一定にするために上記ステッピングモータ24
0のモータ軸は支持フレーム233に軸支されている。
には、ステッピングモータ240の回転によりパターン
検出センサ231の検出面がキャリブレーション板23
2に対向するようセンサ支持部材239がY位置に移動
する。この時、キャリブレーション板232とパターン
検出センサ231との距離を一定に保持するためにキャ
リブレーション板232は支持フレーム233に固定さ
れている。
ングモータ240の回転によりパターン検出センサ23
1の検出面が転写搬送ベルト216に対向するようセン
サ支持部材239がX位置に移動する。
の補正時及び画像形成条件制御時以外の時は、ステッピ
ングモータ240の回転によりセンサ支持部材239が
Z位置に移動し、パターン検出センサ231の検出面を
下方に向けることにより、現像及び転写時に発生したト
ナー粉や紙粉がパターン検出センサ231の検出面に付
着し、パターン検出センサ231が汚れるのを防止して
いる。
とパターン検出センサユニットとからなる転写搬送ユニ
ットの実施形態3を図9とともに説明する。
14の周面にキャリブレーション板の役割を持たせるた
めに基準パターン部241を形成し、この基準パターン
部241がパターン検知センサ231により検知される
ように転写搬送ベルト216の基準パターン部241に
対向する位置に開口部242を設けている。
り、その直径は図10に示すように転写搬送ベルト21
6の強度との関係から、厚さ0.5mmの変性ポリイミ
ドを使用した転写搬送ベルト216において、4.5m
m以下に設定している。これは、図10に示すように開
口部242の直径が4.5mmを越えると急激に強度が
低下し始め、このように強度の低い転写搬送ベルト21
6を使用して回転を重ねると、劣化により開口部242
付近から亀裂を生じ破損する虞れがあるためである。
角形が考えられるが、多角形の開口部であると、その角
部分から亀裂を生じ易いため、円形のものが強度的に最
も有効である。
ト216の非画像形成領域、すなわち、用紙の静電吸着
を行わない用紙間若しくはベルトの継ぎ目に形成するこ
とにより、用紙の静電吸着及び用紙へのトナー像の転写
率の変化により画像形成に影響が与えられることを防い
でいる。
ことにより、パターン検知センサ231の検出誤差の補
正を用紙間毎に行うことが可能となり、補正精度及び補
正速度を向上させることができる。
成プロセス制御の説明を行う。
ー画像の濃度を検出するために、カラー濃度検出用セン
サが転写搬送ベルトに対向するように設けられており、
転写搬送ベルト上には各画像形成ステーションによって
形成されたカラーのトナー像が転写形成される。
子250aと、正反射受光素子251a及び乱反射受光
素子251bとから形成されており、図11に示すよう
に発光素子250aの両側に夫々正反射受光素子251
aと乱反射受光素子251bが配設され、発光素子25
0aがビーム径6mmのビーム光をカラーのトナー像に
照射し、このトナー像により反射された正反射光と乱反
射光を夫々正反射受光素子251aと乱反射受光素子2
51bとで受光し、受光した光量に応じた電圧を発生す
る。
像転写により、100%べたパターンを、a:低電圧
(前回設定の現像バイアス−50V)、b:基準電圧
(前回設定の現像バイアス)、c:高電圧(前回設定の
現像バイアス+50V)にdvbを制御して3種類のト
ナー像が転写搬送ベルト上に形成する。
り形成されたトナー像をカラー濃度検出用センサ250
の正反射光受光素子251aにて順に検出し、各検出結
果から光学濃度が検出される。この検出結果である3点
を図12に示すように直線で結び、ある決まったセンサ
値(ここでは2.4V)と交わる現像バイアス電圧を画
像形成時の現像バイアス電圧として採用する。
射光受光素子251a)を上記実施形態のパターン検出
センサと同様に支持フレームに配設されているので、転
写搬送ベルト上の100%べたパターンであるカラーの
トナー像とこのカラー濃度検出用センサ250(正反射
光受光素子251a)との取り付け位置精度は経時変化
(ライフ)或いは装置間差に対して±0.2mm以内と
なり、取り付け位置精度によるIDの読取誤差を0.0
4D以内に抑えることが可能となる。
用センサ250(正反射光受光素子251a)の取り付
け角度精度は経時変化(ライフ)或いは装置間差に対し
て±2度以内となり、取り付け角度精度によるIDの読
取誤差を0.04D以内に抑えることが可能となる。
(正反射光受光素子251a)の検出面を垂直方向と平
行に配設することにより、検出面へのトナー粉や紙粉の
付着を極力抑える構造とするとともに、カラー濃度検出
用センサ250をクリーニングするクリーニング装置を
設けることにより、長期使用での汚染による検出精度の
低下を防止し、安定した濃度検出を可能としている。
転写により、1by2パターン(1ラインにトナーをの
せ、次の2ラインにトナーをのせないパターンの繰り返
しによるパターン)を、a:低パワー(前回設定のレー
ザーパワー−0.07mW)、b:基準パワー(前回設
定のレーザーパワー)、c:高パワー(前回設定のレー
ザーパワー+0.07mW)の露光量に制御して3種類
のトナー像が転写搬送ベルト上に形成する。
整後の現像バイアス電圧に設定する。これにより、画像
濃度が大きく変化することがない(IDにして0.05
以下)ので、線幅調整を行うための1by2パターンを
形成しても濃度の影響を受けることはない。
T)のカラー濃度検出用センサ250の正反射光受光素
子251aのセンサ値を示し、1by2の線幅に対して
充分にハーフトーン(HT)のセンサ値が変化してお
り、精度良く線幅を検出可能であることを示している。
り形成されたトナー像をカラー濃度検出用センサにて順
に検出し、各検出結果から光学濃度が検出される。この
検出結果である3点を図13に示すように直線で結び、
その直線近似であるある決まったセンサ値(ここでは
1.7V)と交わるレーザーパワーを画像形成時のレー
ザーパワーとして採用する。
射光受光素子251a)を上記実施形態のパターン検出
センサと同様に支持フレームに配設しているので、転写
搬送ベルト上のハーフトーン(HT)パターン(1by
2)とこのカラー濃度検出用センサ250(正反射光受
光素子251a)との取り付け位置精度は経時変化(ラ
イフ)或いは装置間差に対して±0.2mm以内とな
り、取り付け位置精度による線幅の読取誤差を3μm以
内に抑えることが可能となる。
用センサ250(正反射光受光素子251a)の取り付
け角度精度は経時変化(ライフ)或いは装置間差に対し
て±2度以内となり、取り付け角度精度による線幅の読
取誤差を3μm以内に抑えることが可能となる。
(正反射光受光素子251a)の検出面を垂直方向と平
行に配設することにより、検出面へのトナー粉や紙粉の
付着を極力抑える構造とするとともに、カラー濃度検出
用センサ250をクリーニングするクリーニング装置を
設けることにより、長期使用での汚染による検出精度の
低下を防止し、安定した線幅検出を可能としている。
整について説明する。この乱反射光受光素子251bは
カラー濃度、線幅パターン(パッチ)を形成する前段階
で光量調整を行う。
板が乱反射光受光素子251bの光量調整時に転写搬送
ベルトとカラー濃度検出用センサ250との間に位置
し、発光素子250aから照射された光をキャリブレー
ション板が反射し、この反射された光を受光した乱反射
光発光素子251bの出力(センサ値)が2.9Vにな
るように発光素子250aの照射光量を調整して設定す
る。このキャリブレーション板による光量調整は、装置
の画像形成動作のあるタイミング毎に行われ、その後、
濃度、線幅補正を行う。
出用センサ250とは上記実施形態のパターン検出セン
サと同様に支持フレームに配設されているので、キャリ
ブレーション板とこのカラー濃度検出用センサ250
(乱反射光受光素子251b)との取り付け位置精度は
経時変化(ライフ)或いは装置間差に対して±0.2m
m以内となり、取り付け位置精度による発光量の変化を
1%以内に抑えることが可能となる。
検出用センサ250(乱反射光受光素子251b)の取
り付け角度精度は経時変化(ライフ)或いは装置間差に
対して±2度以内となり、取り付け角度精度による発光
量の変化を2%以内に抑えることが可能となる。
(正反射光受光素子251a)の検出面を垂直方向と平
行に配設することにより、検出面へのトナー粉や紙粉の
付着を極力抑える構造とするとともに、カラー濃度検出
用センサ250をクリーニングするクリーニング装置を
設けることにより、長期使用での汚染による検出精度の
低下を防止し、安定した発光量を得ることを可能として
いる。
黒画像の濃度を検出するために、黒濃度検出用センサが
転写搬送ベルトに対向するように設けられており、転写
搬送ベルト上には各画像形成ステーションによって形成
されたカラーのトナー像が転写形成される。
検出用センサ250と同様の形成に形成されている。
像転写により、80%べたパターン(100%べたパタ
ーンでは反射光が弱くなり検出が行うことができない)
を、a:低電圧(前回設定の現像バイアス−50V)、
b:基準電圧(前回設定の現像バイアス)、c:高電圧
(前回設定の現像バイアス+50V)にdvbを制御し
て3種類のトナー像が転写搬送ベルト上に形成する。
り形成されたトナー像を黒濃度検出用センサの正反射光
受光素子にて順に検出し、各検出結果から光学濃度が検
出される。この検出結果から、次の数2により 濃度=80%のべたパターン反射率/転写搬送ベルト上の反射率 ‥‥ 数2 光学濃度を演算して検出を行う。
は1)になる現像バイアスを1.2倍して100%べた
の現像バイアス電圧として採用する。上記数2を用いる
ことにより、転写搬送ベルトの初期の反射率と経時(ラ
イフ)の反射率が規格化され、安定した濃度検出を行う
ことができる。
パターン検出センサと同様に支持フレームに配設されて
いるので、転写搬送ベルト上の80%べたパターンであ
るモノクロのトナー像とこの黒濃度検出用センサとの取
り付け位置精度は経時変化(ライフ)或いは装置間差に
対して±0.2mm以内となり、取り付け位置精度によ
るIDの読取誤差を0.04D以内に抑えることが可能
となる。
センサの取り付け角度精度は経時変化(ライフ)或いは
装置間差に対して±2度以内となり、取り付け角度精度
によるIDの読取誤差を0.04D以内に抑えることが
可能となる。
直方向と平行に配設することにより、検出面へのトナー
粉や紙粉の付着を極力抑える構造とするとともに、黒濃
度検出用センサをクリーニングするクリーニング装置を
設けることにより、長期使用での汚染による検出精度の
低下を防止し、安定した濃度検出を可能としている。ま
た、線幅検出時には、書き込みはカラートナー像の時と
同様に行い、読み取りは濃度補正と同様に行う。
て説明する。この乱反射光受光素子はモノクロ濃度、線
幅パターン(パッチ)を形成する前段階で光量調整を行
う。
板が乱反射光受光素子251bの光量調整時に転写搬送
ベルトと黒濃度検出用センサとの間に位置し、発光素子
250aから照射された光をキャリブレーション板が反
射し、この反射された光を受光した正反射光発光素子の
出力(センサ値)が2.5Vになるように発光素子25
0aの照射光量を調整して設定する。このキャリブレー
ション板は乱反射光受光素子の光量調整時と同一のもの
を使用する。そして、実際に転写搬送ベルトの反射率及
び80%べたパターンを検出するときは、調整した光量
の5倍の発光量の光を用いて検出を行う。
送ベルト表面を鏡面にし、転写搬送ベルトに発光素子か
らの光を直接照射し、その検出値が2.5Vになるよう
に光量調整を行うが、転写搬送ベルトの回転を重ねると
転写搬送ベルト表面が摩耗により荒れ、転写搬送ベルト
の反射率は低下してくる。
トの反射光が2.5Vになるように光量調整すると、セ
ンサの発光光量が非常に強くなるため、トナーの下地で
ある転写搬送ベルトの反射以外に黒トナーの微量の反射
も同時に検出し、検出誤差の要因となる。
レーション板を用いることによって、正反射の発光光量
はライフにおいても初期と同じ発光光量を出力すること
が可能である。但し、転写搬送ベルトや80%べたパタ
ーンを検出するときはキャリブレーション板で調整した
光量の5倍の発光光量を使用するため、正反射センサと
キャリブレーション板或いはモニターパターンとの位置
がシビアに誤差要因として影響するため、上記3個のも
のを同一部材(支持フレーム)に配設することにより、
取り付け位置精度を向上させている。
像担持体若しくは中間転写体と、現像剤パターン検出手
段及び基準パターン部材を同一部材に配設しているの
で、各部材間の取り付け位置精度を向上させることがで
きるので、取り付け誤差による検出や補正誤差を生じる
ことなく、現像剤パターン検出手段の補正及び検出を正
確に行うことができる。
準パターン部材をベルト張架部材に形成しているので、
基準パターン部材が長期の使用での摩耗による劣化が生
じることがないので、長期使用においても安定した基準
パターンによる濃度又は線幅の情報を検出することがで
き、安定した検出及び補正を行うことができる。
画像転写部分に開口部を形成しているので、開口部を設
けることにより転写有効領域が新たに削減されることな
く、しかも、開口部が転写部分に位置することによる現
像剤像の転写効率の変動を確実に防止することができ
る。
口部を円形に形成しているので、中間転写体の強度が低
下することなく、開口部部分からの亀裂による破損を極
力防止することができる。
像剤パターン検出手段の検出面の現像剤等により汚れる
のを極力防止することができ、長期間安定した検出を行
うことができる。
準パターン部材若しくは現像剤パターン検出部材を可動
可能に設けているので、画像の濃度又は線幅の調整時、
検出誤差の補正時、画像形成時に夫々の部材が邪魔にな
ることなく、容易に夫々の動作を行うことができる。
リーニング手段により基準パターン部材又は現像剤パタ
ーン検出手段を清掃しているので、現像剤による汚染を
確実に防止することができ、長期間安定した検出を行う
ことができる。
ノクロ時及びカラー時においても、安定して検出及び補
正を行うことができる。
写機の実施形態の全体構造を示す正面断面図である。
画像処理部のブロック構成図である。
部を制御する中央処理回路を含む制御回路のブロック図
である。
ネルを示した平面図である。
ットの実施形態1を示した断面図である。
ットの実施形態1のパターン画像の検出時を示す断面図
である。
ットの実施形態1のキャリブレーション板の動作状態を
示す説明図である。
ットの実施形態2を示した断面図である。
ットの実施形態3を示した断面図である。
を示す特性図である。
図である。
DVB設定のためのセンサ出力を示す特性図である。
フトーンでのセンサ出力を示す特性図である。
光量調整誤差を含んだセンサ出力を示す特性図である。
IDの検出誤差を含んだセンサ出力を示す特性図であ
る。
線幅の検出誤差を含んだセンサ出力を示す特性図であ
る。
微分したものを示す特性図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 像担持体と、 該像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段と、 該帯電手段により帯電された像担持体の表面を露光して
静電潛像を形成する露光手段と、 上記像担持体に現像剤を供給し静電潛像を可視像化して
現像剤像を形成する現像手段と、 上記像担持体の現像剤像を直接若しくは中間転写体に転
写した後に転写材に転写する転写手段と、 上記像担持体若しくは中間転写体に形成された現像剤パ
ターンの濃度又は線幅を検出する現像剤パターン検出手
段と、 該現像剤パターン検出手段の検出結果に基づいて画像形
成を行うための画像形成条件を制御することによって画
像の濃度又は線幅を調整する調整手段と、 基準となる濃度又は線幅を得るための基準パターンが形
成された基準パターン部材と、 該基準パターン部材の基準パターンを上記現像剤パター
ン検出手段により検出し、この検出結果に基づいて当該
現像剤パターン検出手段の検出条件による検出誤差を補
正する補正手段とを備え、 上記像担持体若しくは中間転写体と、現像剤パターン検
出手段及び基準パターン部材を同一部材に配設したこと
を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 上記中間転写体に現像剤パターンを形成
する場合であって、上記基準パターン部材が無端状ベル
トで形成された中間転写体を張架するベルト張架部材に
形成され、 上記中間転写体に開口部を設けたことを特徴とする請求
項1記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 上記開口部を中間転写体の非画像転写部
分に形成したことを特徴とする請求項2記載の画像形成
装置。 - 【請求項4】 上記開口部を円形に形成したことを特徴
とする請求項2記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 上記現像剤パターン検出手段は、無端状
ベルトにより形成された上記像担持体若しくは中間転写
体の側面に位置され、その検出面を像担持体若しくは中
間転写体に対して平行に配置したことを特徴とする請求
項1記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 上記基準パターン部材若しくは上記現像
剤パターン検出手段を可動可能に設けたことを特徴とす
る請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項7】 上記基準パターン部材の可動時に当該基
準パターン部材又は現像剤パターン検出手段を清掃する
クリーニング手段を設けたことを特徴とする請求項6記
載の画像形成装置。 - 【請求項8】 上記現像剤パターン検出手段は、モノク
ロパターン検出手段と、カラーパターン検出手段とを備
え、 上記基準パターン部材にはモノクロ及びカラーの基準と
なるパターンが形成され、 上記補正手段は両検出手段の検出条件による検出誤差を
補正することを特徴とする請求項1記載の画像形成装
置。
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