(57)【要約】【課題】  感光ドラムの製造コストを上げることなく、残像等の問題を解決しつつ、テストパッチによる画像の品位を向上させ、コストアップすることなく濃度制御の精度を向上させること。【解決手段】  感光ドラムの副走査方向の感度むらから、パッチの濃度が変動し、補給量が不安定になる問題がある。感光ドラムにホームポジションを設け、感光ドラム上のパッチ作像位置の位相を常に一定にすることで、補給量の安定化を狙う。【選択図】  図１２
2006162745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラム、中間転写体を含む画像形成部と、
中間転写体上の位相を検知するための、中間転写体ホームポジションマークと、
中間転写体ホームポジションセンサと、
感光ドラムの位相を検知するための、感光ドラムホームポジションマークと、
感光ドラムホームポジションセンサと、
作像開始信号を中間転写体ホームポジションセンサと、感光ドラムホームポジションセンサのいずれかを選択し、画像調整動作を行う場合には、感光ドラムホームポジションを基準とし、通常作像時は中間転写体ホームポジションを基準として作像を行う作像基準信号選択手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像調整動作において、テストパッチパターンを作像することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写体を持つ画像形成装置においての画像濃度の調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真による画像形成を行う場合、記録媒体上に転写されるトナー量に基づいて行わなければならない制御がいくつかある。
【０００３】
電子写真装置による画像形成において、形成する画像の色見を一定に保つためには、現像器内のトナーとキャリア（現像剤）の濃度比を一定に保つ必要がある。そのため、画像形成を行った際に消費した分のトナーを定期的に現像器へと補給して行く必要がある。
【０００４】
従来の技術において、現像器内に光センサを設置し、現像器内のトナー表面からの反射光を検知することで現像剤とトナーの濃度比を判断し、トナー補給を行う方法があった。また、感光体上、あるいは転写体上にテストパッチを形成し、そのテストパッチに対向する位置に光センサを設置し、テストパッチからの反射光を検知することで現像剤とトナーの濃度比を判断し、トナー補給を行う方法があった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０５−１８８７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現像器内のトナーと現像剤の濃度比を検知しようとするために、現像器内に光センサを設けた場合、現像器内の粉末状のトナーが飛散し、光センサ表面を汚してしまうため、装置を長期間に渡って使用していると、現像器内のトナー濃度の検知を正しく行うことが難しくなり、問題となっていた。
【０００６】
また、光センサによる濃度検知テストパッチの形成によって現像器内のトナーと現像剤の比を検知しようとする場合には、画像形成の合間にテストパッチを行う必要が発生する。これは、装置のプリントスピードを遅くしてしまい、生産性を大きく下げてしまう。テストパッチの形成を頻繁に行うことができればトナー濃度を一定に保つことができるが、テストパッチの形成を頻繁に行えば、画像形成にかかる時間はどんどん長くなってしまい、実用的でない。また、テストパッチそのもので消費するトナー量のフィードバック方法も問題となっていた。
【０００７】
通常、中間転写体と感光ドラムの周長を整数倍にする設計が行われるが、その場合でも、中間転写体と感光ドラムの位相を少しずらすことで、感光ドラム上の潜像がいつも同じ位置になって残像が残る問題を回避するような構成が取られる。ただし、感光ドラム面の感動は必ずしも均一ではない。そのため、テストパッチを作像するタイミングで、感光ドラムがどの位相であるかによって、テストパッチの検知結果が異なってしまい、補給量に誤差が出てしまう問題が発生していた。
【０００８】
この問題を解決する方法として、感光ドラムの製造工程において、精度を高くするか、あるいは、検査工程において、感度むらの大きなものを不合格とすることで、感光ドラムの感度を均一にすることができる。しかし、これらの対策は、大幅なコストアップにつながり、有効な対策とはいえない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、感光ドラム、中間転写体を含む画像形成部と、中間転写体上の位相を検知するための、中間転写体ホームポジションマークと、中間転写体ホームポジションセンサと、感光ドラムの位相を検知するための、感光ドラムホームポジションマークと、感光ドラムホームポジションセンサと、作像開始信号を中間転写体ホームポジションセンサと、感光ドラムホームポジションセンサのいずれかを選択し、画像調整動作を行う場合には、感光ドラムホームポジションを基準とし、通常作像時は中間転写体ホームポジションを基準として作像を行う作像基準信号選択手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、感光ドラムの製造コストを上げることなく、残像等の問題を解決しつつ、テストパッチによる画像の品位を向上させ、コストアップすることなく濃度制御の精度を向上させることが可能となった。
【００１１】
また、制御内容をシンプルにすることで品質を向上させることが出来、装置を小型化すること、機械の生産性を最大限に効率化することも可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施例としてのカラー画像形成装置の概略断面図を示す。
【００１３】
本例では、上部にデジタルカラー画像リーダ部２０１（以下、「リーダ部」と略す）、下部にデジタルカラー画像プリンタ部２０２（以下、「プリンタ部」と略す）、リーダ部２０１とプリンタ部２０２の間に画像処理部２０３を有する。
【００１４】
リーダ部２０１において、原稿３０を原稿台ガラス３１上に載せ、露光ランプ３２により露光走査することにより、原稿３０からの反射光像を、レンズ３３によりＲＧＢ３色分解フィルタと一体形成されたフルカラーセンサ３４に集光し、カラー色分解画像アナログ信号を得る。カラー色分解画像アナログ信号は、図示しない増幅回路を経てデジタル化され、そして画像処理部２０３にて処理を施されてから、プリンタ部２０２に送出される。
【００１５】
プリンタ部２０２において、像担持体である感光ドラム１は矢印方向に回転自在に担持され、その感光ドラム１の周りには、前露光ランプ１１、コロナ帯電器２、レーザ露光光学系３、電位センサ１２、回転現像装置４（現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ）、現像装置４Ｂｋ、中間転写体５ａ、中間転写体上光量検知センサ１３、クリーニング器６が配置されている。
【００１６】
レーザ露光光学系３において、リーダ部２０１からの画像信号は、レーザ出力部（不図示）にて光信号に変換され、変換されたレーザ光がポリゴンミラー３ａで反射され、レンズ３ｂ及びミラー３ｃを通って、感光ドラム１の面に投影される。
【００１７】
プリンタ部２０２による画像形成時には、感光ドラム１を矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１で除電した後の感光ドラム１を帯電器２により一様に帯電させてから、各分解色ごとに光像Ｅを照射して潜像を形成する。
【００１８】
次に、所定の現像器を動作させて、感光ドラム１上の潜像を現像し、感光ドラム１上に、樹脂を基体としたトナー画像を形成する。現像器は、現像ロータリーモータの回転により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム１に接近させるようにしている。
【００１９】
感光ドラム１上の現像されたトナー画像は、１次転写帯電器によって印加された高圧により、中間転写ベルトに転写される。本実施例では、中間転写ベルトの全周の１／２以下の記録材（２５０ｍｍ）の場合には、２枚の記録材に対応する中間転写体上の領域に対して同時に画像形成可能である。この２枚の記録紙に対応する画像を中間転写体上に同時に画像形成する場合を以下「２枚貼り制御」といい、また中間転写ベルト上に１枚の記録材に対応する画像を形成して画像形成を行う場合を「１枚貼り制御」という。
【００２０】
中間転写ベルト５ａ上に１枚貼りでの画像形成を行ったときの形態を、図７（ａ）に示す。また、中間転写ベルト５ａ上に２枚貼りでの画像形成を行った形態を、図７（ｂ）に示す。
【００２１】
一枚貼りしたときのトナー画像は中間転写ベルト５ａ上の定点ＰＴＡを先頭に作像され、記録材の中間転写体回転方向のサイズが変わっても、定点ＰＴＡを先端に作像されるように制御される。（記録材Ａに対するトナー画像の形態）これに対し、２枚貼りの場合は、１枚目の転写材に対応するトナー画像は、１枚貼りの場合同様に定点ＰＴＡを先端になるように吸着され、（記録材Ｂに対するトナー画像の形態）、２枚目は定点ＰＴＡの中間転写体の１８０度対向点である定点ＰＴＢが先端になるように作像される。（記録材Ｃに対するトナー画像の形態）２枚貼りの場合も１枚貼りと同じく記録材サイズが変わっても、定点ＰＴＡ，ＰＴＢが先端になるように作像される。
【００２２】
以下トナー画像の先端が定点ＰＴＡを先頭になるように作像する制御をＡ面作像またはＡ面貼り制御、定点ＰＴＢを先端になるように吸着する制御をＢ面作像またはＢ面貼り制御と表現することにする。
【００２３】
ベルト状とされる転写装置つまり中間転写体５ａを回転させるに従って、感光ドラム１上のトナー像は１次転写帯電器５ｂにより中間転写体５ａに転写される。このようにして、中間転写体上には、所望数の各色画像が転写され、フルカラー画像が形成される。フルカラー画像形成の場合、このようにして４色のトナー像の中間転写体への転写が終了した後、給紙カセットから搬送された記録材を２次転写ローラ５ｃの位置へと搬送し、記録材への２次転写を行う。４色のトナー画像の２次転写が終了した記録材は、２次転写ローラを通過した後、熱ローラ定着器９を介して、排紙部５００に排出される。
【００２４】
１次転写終了後の感光ドラム１は、表面の残留トナーがドラムクリーニング器７で清掃された後、再度画像形成肯定に供される。他方、２次転写終了後の中間転写体５ａは、表面の残留トナーがクリーニング器６で清掃された後、再度画像形成工程に供される。
【００２５】
記録材の両面に画像を形成する場合には、一方の面に画像を形成した記録材を定着器９から排出した後、すぐに搬送パス切り替えガイド１９を駆動して、その記録材を搬送縦パス２０を経て、反転パス２１ａに一旦導いてから、反転ローラ２１ｂの逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にして送り込まれた方向と反対向きに退出させ、両面パス２２に収納する。その後、再び上述した画像形成工程によってもう一方の面に画像を形成する。このように記録材の表裏両面に画像を形成する場合、その記録材の最初に画像が形成される第１の面を「両面１面目」、次に画像が形成される第２の面を「両面２面目」という。
【００２６】
また、本例においては、所望のタイミングで偏心カム２５を動作させ、２次転写ローラ５ｃと一体化しているカムフォロア５ｉを作動させることにより、中間転写体５と２次転写ローラとのギャップが任意に設定可能な構成となっている。例えば、スタンバイ中または電源オフ時には、中間転写体５と、２次転写ローラ５ｃの間隔を離す。
【００２７】
次に画像形成動作制御用の中間転写体基準信号の説明を行う。定点ＰＴＡが先頭になるように行う中間転写体５への作像において、各色トナー像の形成画像を合わせるために中間転写体５上に不図示のセンサとセンサ検出フラグが配置されている。具体的には図８は潜像形成開始直後の感光ドラム１と中間転写体５ａの様子であり、潜像先端が記録材先端に対応する位置に転写時に重なる様子を示している。これに対し、図９では潜像（レーザ）と中間転写体基準信号Ａの関係を示したもので、潜像形成開始タイミングに対して、Ｔｐｒｅｉ時間前に中間転写体基準信号Ａが立ち下がるように構成されている。この同様の信号をＢ面制御用にも用意してあり、これを中間転写体基準信号Ｂ（以下ＩＴＯＰ−Ｂ）と呼ぶ。これらの中間転写体基準信号は、中間転写体５ａが回転しているときに発生するようになっている。
【００２８】
また後述するように定着スピードに対応する形で感光ドラムモータも複数種類のスピードで駆動可能なように構成されている。
【００２９】
次に、現像装置４におけるトナー濃度制御について説明する。マゼンタ現像器４ｍ、シアン現像器４ｃ、イエロー現像器４ｙ内のそれぞれのトナーは波長約９６０ｎｍの近赤外光に対して反射することから、その特性を利用し、中間転写体５上に現像されたトナー像に対して近赤外光を照射し、中間転写体５上の反射成分と、照射光源からの直接光の比較を中間転写体上光量センサ１３で検知し、Ａ／Ｄコンバータ７５２での変換をし、現像されたトナー像濃度からトナー濃度を検知し、これから、現像器内トナー濃度を算出する。黒トナーに関しては、トナー濃度信号に対するトナーを不図示のホッパから現像器に補給する。イエロー、マゼンタ、シアンのトナーに関しては、トナー濃度信号に対するトナーを不図示のトナーカートリッジから現像器に補給する。
【００３０】
次に、熱ローラ定着器９の詳細な説明を行う。熱ローラ定着器９は、定着上ローラ９ａ、定着下ローラ９ｂ、定着ウェッブ９ｃを有している。
【００３１】
熱ローラ定着器９は、定着ローラ９ａ，９ｂの熱エネルギーによって記録材上のトナーを溶融し、定着ローラ９ａ，９ｂ間の圧力によって溶融したトナーを記録材とを定着させる。なお、定着上ローラ９ａ、定着下ローラ９ｂの表面は、その略中心部に組み込まれた定着上ヒータ９ｅ、定着下ヒータ９ｆと、それぞれのローラ表面温度を検知する定着上サーミスタ７８１、定着下サーミスタ７８２とにより、独立に最適な表面温度になるように制御される。
【００３２】
定着ウェッブ９ｃは、定着上ローラ９ａ上の汚れ、あるいはオフセットしたトナーを除去すべく必要時に定着上ローラ９ａに当接する。その際、定着ウェッブ９ｃに内蔵されている巻き取り装置により、定着ウェッブ９ｃの新しい面を定着上ローラ９ａに当接させてクリーニング性能を向上できるようにもなっている。
【００３３】
また、熱ローラ定着器９は、図１には不図示の定着駆動モータにより定着ローラ９ａ，９ｂと記録材搬送部９ｇを駆動する。定着駆動モータは定着駆動モータドライバ７６１（図２参照）により駆動される。本実施例では、記録材の種類による定着性の差異をなくすため、４種類の記録材に対応した定着スピードを実現できるように構成されている。
【００３４】
具体的な感光ドラム１の画像形成時の周速をＶＰ（以下、「プロセススピード」という）とすると、普通紙定着スピードＶＦＮ＝ＶＰであり、両面２面目用の定着スピードＶＦＤはＶＦＮより小さく、厚紙用定着スピードＶＦＴはＶＦＤより小さく、ＯＨＰ用定着スピードＶＦＯはＶＦＴより小さい。したがって、ＶＰ＝ＶＦＮ＞ＶＦＤ＞ＶＦＴ＞ＶＦＯの関係が成立し、この４種類の定着スピードが実現できるように定着駆動モータドライバ７６１（図２参照）が構成されている。なお、記録材搬送部９ｇの搬送スピードは定着ローラ９ａ，９ｂの周速と同一になるように設定されている。また、両面２面用の定着スピードＶＦＤは２色以上のトナーを定着させる両面２面目用に使用され、両面２面目でも１色のトナーしか定着させない単色モードでは使用せず、この場合は普通紙定着スピードＶＦＮで定着動作を行う。
【００３５】
図２は、本発明の一実施例のカラー画像形成装置における制御系のブロック図である。カラー画像形成装置では制御上大きく２つのブロックに分けられる。１つは、主に、リーダ部２０１および画像処理部２０３の制御を行うリーダコントローラ７００であり、他の１つは、プリンタ部２０２の制御を行うプリンタコントローラ７０１である。
【００３６】
７０２は、走査ミラー３２ａ，３２ｂ，３２ｃと露光ランプ３２を移動させる不図示の光学モータを駆動するための光学モータドライバ、７０３は、原稿を自動的に交換する自動原稿送り装置ＲＤＦ４００を制御するためのＲＤＦコントローラ、７０４は画像読み取りのためのＣＣＤの制御を行うＣＣＤドライバ、７０５はリーダコントローラ７００の制御プログラムが格納されたＲＯＭ、７０６は制御値等のデータを格納しておくＲＡＭ、７０７は露光ランプ３２等の負荷を駆動するためのＩ／Ｏである。また、ＲＡＭ７０６は、電源を切ってもデータが保持できるように電池でバッテリバックアップされている。
【００３７】
次に、プリンタコントローラ７０１の周辺制御部について説明する。７５０はプリンタコントローラ７０１の制御プログラムを格納するＲＯＭ、７５１は制御値等のデータを格納しておくＲＡＭ、７５２は電位センサ１２およびドラム上光量検知センサ１３等からのアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータ、７５３はアナログ設定値を高圧制御部７７０等に出力するＤ／Ａコンバータ、７５４はモータおよびクラッチ等の負荷を駆動するＩ／Ｏである。
【００３８】
７０８はソータコントローラであり、プリンタコントローラ７０１と通信を行い、操作部７０４で設定されたノンソートモードやソートモードやグループモードの積載形態指示に従って積載制御や、同じくステイプル指示に応じたステイプル制御を行う。
【００３９】
図３は、本実施例における画像処理部２０３の構成例を示すブロック図である。図３において１０１はＣＣＤ読み取り部であり、前述のフルカラーセンサ３４（図１参照）から入力されたアナログＲＧＢ信号をそれぞれ増幅するためのアンプ、アナログＲＧＢ信号を例えば８ビットのデジタル信号へ変換するためのＡ／Ｄコンバータ、公知のシェーディング補正を行うためのシェーディング補正回路などで構成され、原稿画像のデジタルＲＧＢ画像信号を出力する。
【００４０】
１０２はシフトメモリであり、画像処理コントロール部からのシフト量制御信号に応じて、ＣＣＤ読み取り部１０１から入力されたＲＧＢ画像信号の例えば色間、画素間のずれを補正する。１０３は補色変換回路であり、シフトメモリ１０２から入力されたＲＧＢ画像信号をＭＣＹ画像信号へ変換する。１０４は黒抽出回路であり、画像処理コントロール部から入力された黒抽出信号に応じて、補色変換回路１０３から入力されたＭＣＹ（マゼンタ、シアン、イエロー）画像信号から画像の黒色領域を抽出し、抽出した黒色領域に対するＢｋ（ブラック）画像信号を出力する。
【００４１】
１０５はＵＣＲ回路であり、黒抽出回路１０４から入力されたＢｋ画像信号と画像処理コントロール部から入力されたＵＣＲ量制御信号とに応じて、補色変換回路１０３から入力されたＭＣＹ画像信号に下色除去（ＵＣＲ）処理を施す。すなわち、黒抽出回路１０４とＵＣＲ回路１０５は、抽出した黒色領域をＭＣＹ３色のトナーを重ねるのではなく、Ｂｋトナーに置き換えて画像形成を行うことで色再現性の向上を図るものである。
【００４２】
黒抽出回路１０４から出力されるＢｋ画像信号は下式（１）によって決定される。
【００４３】
ＢＫ＝Ａ・ｍｉｎ（Ｃ２，Ｙ２，Ｍ２）                        …（１）
なお、式（１）において、Ａは黒抽出係数、Ｃ２，Ｙ２，Ｍ２は補色変換回路１０３から出力されたＭＣＹ画像信号である。黒抽出係数Ａは、画像処理コントロール部から指定される黒抽出量制御信号によって決定される。
【００４４】
また、ＵＣＲ回路１０５から出力されるＭＣＹ画像信号は下式（２）によって決定される。
【００４５】
【数１】
2006162745.tif 000003
【００４６】
なお、式（２）においてＭ２，Ｃ２，Ｙ２は補色変換回路１０３から出力されたＭＣＹ画像信号、Ｍ１，Ｃ１，Ｙ１はＵＣＲ回路１０５から出力されるＭＣＹ画像信号であり、係数Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は画像処理コントロール部からＵＣＲ量制御信号によって決定される。
【００４７】
次に、１０６はマスキング回路であり、使用するトナーの濁り成分の除去やＣＣＤのＲＧＢフィルタ特性の補正をするために、画像処理コントロール部から入力されたマスキング係数制御信号に応じて、ＵＣＲ回路１０５から入力されたＭＣＹ画像信号にマスキング処理を施す。マスキング回路１０６から出力されるＭＣＹ画像信号は下式（３）によって表現される。
【００４８】
【数２】
2006162745.tif 000004
【００４９】
なお、式（３）においてａ１１〜ａ３３はマスキング係数、Ｍ１，Ｃ１，Ｙ１はＵＣＲ回路１０５から出力されたＭＣＹ画像信号、Ｍ０，Ｃ０，Ｙ０はマスキング回路１０６から出力されるＭＣＹ画像信号であり、マスキング係数ａ１１〜ａ３３は画像処理コントロール部から指定されるマスキング係数制御信号によって決定される。
【００５０】
１０７は画像メモリ部であり、高速のページメモリと複数のページ画像データを蓄積可能な大容量のメモリ（ハードディスク）を有している。ハードディスクに格納された複数の画像データは、操作部で指定された編集モードに応じた順序で出力される。例えば、ソートの場合、リーダ部２０１から読み取った原稿束の画像を順に出力する。ハードディスクから一旦格納された原稿の画像データを読み出し、これを複数回繰り返して出力する。これにより、ビンが複数あるソータと同じ役割を果たすことができる。外部Ｉ／Ｆ処理部４から入力される、コンピュータからの画像データは、外部Ｉ／Ｆ処理部で画像データとして処理されており、リーダ部からの画像信号と同様に、一旦、画像メモリ部で、ページメモリ、あるいは、ハードディスクに格納される。
【００５１】
１０８はセレクタであり、画像処理コントロール部から色選択端子Ｓ１へ入力された色選択信号に応じて、マスキング回路１０６と黒抽出回路１０４から入力されたＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの画像信号の中から１色の画像信号を選択して画像信号Ｖ１を出力する。
【００５２】
１０９はプリンタ階調補正回路であり、プリンタ部２０２の出力特性を各色ごとリニアにするために、プリンタコントローラ７０１から入力されたプリンタ色選択信号に応じて、図５に一例を示すガンマ変換特性のＭ，Ｃ，Ｙ，ｂｋの何れかを選択して画像信号に補正を施すため色選択端子Ｓ４へ設定する。
【００５３】
１１０はレーザドライバであり、前述のレーザ露光光学系３（図１参照）に含まれる。レーザドライバ１１０は、プリンタ階調補正回路１０９から入力された画像信号Ｖ３に基づいて半導体レーザを変調駆動することにより、感光ドラム１上に潜像を形成する。
【００５４】
次に画像メモリ部１０７の詳細を図５に従って述べる。画像メモリ部１０７では、ＤＲＡＭ等のメモリで構成されるページメモリ部７３１に、メモリコントローラ部７３２を介して外部Ｉ／Ｆ処理部７２０、画像処理部２０３から画像データの書き込み、外部Ｉ／Ｆ処理部７２０、プリンタ部７０１への画像読み出し、大容量の記憶装置であるハードディスク７３４への画像の入出力のアクセスを行う。メモリコントローラ部７３２は、ページメモリ７３０のＤＲＡＭリフレッシュ信号の発生を行い、又、画像Ｉ／Ｆ処理部７２０、画像処理部２０３、ハードディスク７３４からのページメモリ７３１へのアクセスの調停を行う。更に、ページメモリ部７３１への書き込みアドレス、ページメモリ部７３１からの読み出しアドレス、読み出し方向などの制御をする。それにより、画像処理部２０３はページメモリ部７３１に複数の原稿画像をならべてレイアウトを行い、プリンタ部に出力する機能や、画像の一部分のみ切り出して出力する機能や、画像回転機能を制御する。
【００５５】
次に、図７に従って、外部Ｉ／Ｆ処理部７２０の構成を述べる。外部Ｉ／Ｆ処理部７２０は前述した様に、画像メモリ部７３０を介して、リーダ部の画像データを外部Ｉ／Ｆ処理部に取り込み、又、画像メモリ部７３０を介して、外部Ｉ／Ｆからの画像データをプリンタ部７０１へ出力して画像形成を行う。外部Ｉ／Ｆ処理部７３０にはコア部４０６とファクシミリ部４０１、ファクシミリ部の通信画像データを保存するハードディスク４０２、外部コンピュータ１１と接続するコンピュータインターフェース部４０３と、フォーマッタ部４０４、イメージメモリ部４０５を有している。
【００５６】
ファクシミリ部４０１はモデム（不図示）を介して公衆回線と接続しており、公衆回線からのファクシミリ通信データの受信と、公衆回線へのファクシミリ通信データの送信を行う。ファクシミリ部４０１では、ファクシミリ機能である、指定された時間にファックス送信を行ったり、相手から指定パスワードの問い合わせで画像データを送信するなどハードディスク４０２にファクス用の画像を保存して処理を行う。これにより、一度リーダ部２０１から画像メモリ部７３０を介して、ファクシミリ部４０１、ファクシミリ用のハードディスク４０２へ画像を転送した後は、リーダ部２０１、画像メモリ部３をファクシミリ機能に使うことなしに、ファックス送信を行うことができる。
【００５７】
コンピュータインターフェース部４０３は外部のコンピュータとのデータ通信を行うインターフェース部であり、ローカルエリアネットワーク（以下、ＬＡＮ）、シリアルＩ／Ｆ、ＳＣＳＩＩ／Ｆ、プリンタのデータ入力用のセントロＩ／Ｆなどを持つ。このＩ／Ｆを介して、プリンタ部、リーダ部の状態を外部コンピュータに通知したり、コンピュータの指示でリーダ部２０１で読み取った画像を外部コンピュータへ転送したりする。また、外部コンピュータからプリント画像データを受け取ったりする。外部コンピュータからコンピュータインターフェース部４０３を介して通知されるプリントデータは専用のプリンタコードで記述されているため、フォーマッタ部４０４はそのコードを画像メモリ部７３０を介してプリンタ部２で画像形成を行うラスターイメージデータに変換する。フォーマッタ部４０４はラスターイメージデータの展開をイメージメモリ部４０５に行う。
【００５８】
イメージメモリ部は、このようにフォーマッタ部４０４がラスターイメージデータの展開するメモリとして使用したり、また、リーダ部の画像をコンピュータインターフェース部４０３を介して外部コンピュータに送る（画像スキャナー機能）場合に、画像メモリ部３から送られる画像データをイメージメモリ部に一度展開し、外部コンピュータに送るデータの形式に変換してコンピュータインターフェース部４０３からデータを送出するような場合においても使用される。コア部４０６は、ファクシミリ部４０１、コンピュータインターフェース部４０３、フォーマッタ部４０４、イメージメモリ部４０５、画像メモリ部３間それぞれのデータ転送を制御管理する。これにより、外部Ｉ／Ｆ処理部４に複数の画像出力部があっても、画像メモリ部３へ画像転送路が一つであっても、コア部４０６の管理のもと、排他制御、優先度制御され画像出力が行われる。
【００５９】
図６は、本発明のカラー画像形成装置の操作部を示したものである。図６において３５１はテンキーであり、画像形成枚数の設定やモード設定の数値入力に使用する。３５２はクリア／ストップキーであり、設定された画像形成枚数や画像形成動作の停止を行うために使用する。３５３はリセットキーであり、設定された画像形成枚数や動作モードや選択給紙段等のモードを規定値に戻すためのものである。３５４はスタートキーであり、このスタートキー３５４の押下により画像形成動作を開始する。
【００６０】
３６９は液晶等で構成される表示パネルであり、詳細なモード設定を容易にすべく、設定モードに応じて表示内容が変わる。本実施例では、カーソルキー３６６〜３６８で表示パネル３６９のカーソルを移動させ、ＯＫキー３６４によって設定を決定させる。このような設定方法はタッチパネルで構成することも可能である。
【００６１】
３７１は紙種設定キーであり、標準より厚い記録材へ画像形成を行うときに設定する。紙種設定キー３７１によって厚紙モードが設定されると、ＬＥＤ３７０が点灯するように制御される。本実施例では、厚紙モードの設定のみ可能であるが、必要に応じて、ＯＨＰやその他の特殊用紙用のモードの設定が可能となるように機能を拡張することもできる。
【００６２】
３７５は両面モード設定キーであり、例えば、片面原稿から片面出力を行う「片−片モード」、片面原稿から両面出力を行う「片−両モード」、両面原稿から両面出力を行う「両−両モード」、両面原稿から２枚の片面出力を行う「両−片モード」の４種類の両面モードの設定が可能である。ＬＥＤ３７２〜３７４は、設定された両面モードに応じて点灯し、「片−片モード」ではＬＥＤ３７２〜３７４はすべて消灯し、「片−両モード」ではＬＥＤ３７２のみが点灯、「両−両モード」ではＬＥＤ３７３のみが点灯、「両−片モード」ではＬＥＤ３７４のみが点灯するように制御される。
【００６３】
（画像形成の具体例）
以下、具体例として、自動原稿送り装置ＲＤＦ４００を使用しない「片−片モード」で、厚紙モードの設定がされていない普通紙に対しての４色の画像形成動作について説明を行う。
【００６４】
この場合、画像形成を行う記録材が普通紙であるため、定着駆動モータドライバ７６１に対してのスピード設定は感光ドラム１の画像形成スピード（プロセススピード）ＶＰと同じＶＦＮとなるように設定する。
【００６５】
オペレータがテンキー３５１によって画像形成枚数を設定した後、用紙選択キー３０３で給紙段を選択し、スタートキー３５４で動作スタートを指示すると、プリンタコントローラ７０１は、画像形成に必要な駆動モータ、例えば、感光ドラム駆動モータ、定着駆動モータ、給紙駆動モータ、およびメイン駆動モータの各ドライバに駆動を指示する。次に、それらの駆動モータの駆動状態が安定化してから、指定された給紙段（記録材カセット７ａ、７ｂなど）から記録材Ｐの給紙動作を開始する。このとき、略同時にリーダ部２０１は、前述のシフト量、黒抽出量、ＵＣＲ量、およびリーダ色選択信号等を画像処理部２０３の各ブロックに設定する。また、プリンタ階調補正回路１０９には図５に示すｍの変換特性が選択される。
【００６６】
中間点転写体上での画像形成は、中間転写体の基準信号に合わせるようにして、画像処理部からの各色に分解された画像データをプリンタ部に送ることによって行う。
【００６７】
指定給紙段から給紙された記録材Ｐは、レジストローラ５０によって、中間転写体上の基準位置に対応が取れるタイミングで搬送され、２次転写ローラ上で、記録材上の所定位置に画像が転写される。
【００６８】
以下図８、３２、３３を用いて、各制御の詳細なタイミングについて説明する。
【００６９】
図８は潜像書き込み開始タイミング時の感光ドラム１と中間転写体５ａとの位置関係を示したものであり、中間転写体５ａ上の定点ＰＴＡから記録材Ａに対応する画像が一時転写されている１枚貼りＡ面作像の様子である。本実施例ではフルカラー画像はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順で画像形成されるので、たとえばマゼンタの１次転写が終了し、次にシアンの潜像を感光ドラム１へ書き込み開始する時の様子であり、これからレーザ書き込み位置から転写位置までの距離ＬＬＴをプロセススピードＶＰで時間経過したのち、シアンの１次転写動作が開始される。
【００７０】
次に図９は図８のときの様子をタイミングチャートにしたものであり、本実施例におけるタイミング制御の基本となる中間転写体基準信号と各画像形成動作の関連の様子を示したものである。
【００７１】
中間転写体基準信号Ａの立ち下がりからＴｐｒｅｉ時間後の潜像形成可能なように画像処理部に設定を行う。本潜像開始タイミングから距離ＬＬＴ後に実行される１次転写動作のためのタイミングも、この信号を基準として判断する。
【００７２】
図１０は画像形成時の要求される各タイミングを制御部位の配置を無視できるように記録材に対してのタイミングで表現したものである。中間転写体に対して画像は先端部と後端部はそれぞれ６ｍｍ、４ｍｍ欠ける形で出力され、図には有効画像領域として表現してある。これは２次転写から定着までの間でのトナー落ちによる装置内汚れを防止するために必要である。２次転写動作に必要な転写高圧は、この用紙先端の６ｍｍの先端余白で立ち上がり、後端側は用紙全域を越えた部分で立ち下がる。
【００７３】
このようなタイミングを実現するための高圧制御部７７０のブロック図を図１１に示す。一例として制御タイミングが厳しい転写高圧について示す。
【００７４】
８０１は転写電流を発生するための高圧トランス、８０４はＤ／Ａ部７５３で設定された高圧制御信号（電圧）をリファレンスとして高圧トランス８０１の一次側に流れる電流を制御することで二次側に流れる電流を制御する作動増幅部、８０５は電流検出用抵抗である。
【００７５】
また、リーダ部から送られている原稿情報は、画像処理部２０３で処理され、そして帯電器２により一様に帯電された感光ドラム１に、レーザ光として照射されて潜像を成し、まずはマゼンタ現像器４ｍにより現像される。現像された画像情報は、記録材に対応する中間転写体上のＰ上に１次転写帯電器５ｂにより転写される。このＭ（マゼンタ）潜像形成、現像、転写の画像形成動作は、感光ドラム１と中間転写体５ａが１回転する間に実行され、同様に、残りの３色のＣ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（ブラック）の各色についても実行する。また、このとき画像処理部２０３に対しての設定は画像形成ごとに行うものとする。
【００７６】
このように４色の画像が１次転写された中間転写体上のトナー画像は２次転写ローラにおいて、レジストローラにより２次転写に適したタイミングで搬送されてきた記録材へと２次転写される。その際、２次転写ローラ５ｈにより中間転写体５ａと記録材Ｐの間で、２次転写高圧を印加し、２次転写電流を形成することで、トナー画像を記録材に対して２次転写する。
【００７７】
このように２次転写ローラを抜け、トナー画像を載せた記録材Ｐは、中間転写体５ａと同一のスピード（ＶＰ）で搬送動作する記録材搬送部９ｇにより、熱ローラ定着器９に搬送され、そして定着スピードＶＦＮ＝ＶＰで定着されてから、ソータ６００に排出される。
【００７８】
（厚紙モードでの定着スピードの特殊性）
厚紙上にトナーを定着させるためには、普通紙に比べてより多くのエネルギーが必要となるため、定着スピードを普通紙に比べて遅くして、単位面積／時間当たりのエネルギーを増やすことで厚紙の定着性を確保している。その場合、従来では、２次転写ローラから上下定着ローラ９ａ、９ｂの当接位置までの距離を厚紙の画像形成可能最大サイズより大きくすることにより、画像形成スピード（プロセススピード）ＶＰである中間転写体５ａの周速を一定にしたまま、記録材搬送部９ｇにて、記録材を中間転写体５ａのスピードとは異なる定着スピードＶＦに減速し、その記録材搬送部９ｇを速度変換領域として使用していた。このためには、厚紙の画像形成可能最大サイズに相当する大きさの記録材搬送部９ｇを確保しなくてはならず、装置が大型化するという欠点があった。
【００７９】
そこで、本実施例では、中間転写体５ａのスピードを定着スピードと同様に可変できる構成とし、定着スピードＶＦを画像形成スピードＶＰより遅くしなくてはならないときには、最終色の転写終了後は、中間転写体５ａのスピードを定着スピードにまで減速する。これにより、記録材搬送部９ｇに速度変換領域としての大きさを確保する必要をなくして、装置の大型化を回避する。
【００８０】
（回転現像器の制御）
本実施例においては、現像器は、ＹＭＣ３色の回転現像器と、Ｂｋの固定型の現像器を持つ。図１２は、回転現像器の制御タイミング説明の図である。コピー開始時には、マゼンタの現像器が感光体に対向する位置に移動する。１色目のマゼンタが現像された後、次のシアンの現像を開始するまでの間に、回転現像器の回転を行い、シアンの現像器が感光体に対向する位置へと移動する。イエローでの制御は同等である。
【００８１】
回転現像器の位置制御は、ステッピングモータでパルス数をカウントする事で行い、現像器の感光ドラムに対向する際の停止位置は、正確に制御される。また、ＡＢ面の間の距離は短いため、回転現像器の制御においては、ステッピングモータにより、加速、減速を用いた高速回転制御が行われる。図に示す台形はそれぞれの辺が、加速領域、定速領域、減速領域に対応している。
【００８２】
Ｂｋの現像器は独立した固定のものであり、回転の制御は必要ない。
【００８３】
（テストパッチ作像による濃度制御）
本実施例においては、現像器内にトナーの濃度を測定するためのセンサを持たない。印字した画像データのビデオカウント数を元に、トナーの消費量を計算し、これをもってトナーカートリッジから、現像器へのトナー補給量とする。トナーカートリッジには、不図示のスクリューが装備されている。このスクリューを一定時間回転させた際の補給量Ｇ  があらかじめ分かっており、補給量Ｘと、スクリュー回転時間ｔの関係は、Ｘ＝Ｇｔという一次式で計算される。
【００８４】
トナー補給時、トナーが現像器に均一に補給されるようにするため、補給動作は、現像器が動作している時間内に行わなければならない。補給に伴うスクリューの回転時間が、１回の現像時間を上回る場合、補給動作は、２回の現像動作に渡って行われることになる。
【００８５】
ビデオカウントによるトナー補給動作は、短期間にはほぼ正しい補給量を維持できるが、誤差があり、実際に現像されたトナー像が正しい濃度になっているかどうかを制御できない。そのため、本実施例においては、所定枚数のプリントの後、テストパッチを作像し、その濃度を測定することで、トナー補給量へのフィードバックを行う。これにより、ビデオカウントでの補給で発生した補給量の誤差を補填する。
【００８６】
テストパッチの作像は、図１３のように、通常作像の画像後端で行う。このパッチは、１次転写され、中間転写体上の所定位置に設置された中間転写体反射光量センサ１３において、反射光量が測定される。テストパッチ画像は、２次転写は行われず、記録材への画像の転写が終了したのち、中間転写体上のクリーナー６において、そのトナー像が清掃される。
【００８７】
（ドラムＨＰによるテストパッチ作像）
図１２は、画像形成時、およびテストパッチ形成時の基準ＨＰセンサ選択のフローチャートである。
【００８８】
本発明においては、通常の画像形成の基準信号として、中間転写体上のホームポジションセンサ５ｈｐを用いて画像形成を行う。通常の画像形成の場合は、パッチ検動作かどうかの判定を行い（３６０１）、パッチ検動作ではないので、ＩＴＢホームポジションセンサの検知を有効化する（３６０２）。その後、検知した中間転写体のホームポジションセンサを基準として、ｃｐｕによって時間を計測し、画像形成のタイミングをはかる。画像形成動作が終了すると、中間転写体のホームポジションセンサ検知を無効化する（３６０５）。
【００８９】
テストパッチパターンを作像し、トナー濃度の検知を行う場合には、感光ドラム上のホームポジションセンサを用いて画像形成を行う。テストパッチの画像形成の場合は、パッチ検動作かどうかの判定を行い（３６０１）、パッチ検動作であるので、感光ドラムホームポジションセンサの検知を有効化する（３６０３）。その後、検知した中間転写体のホームポジションセンサを基準として、ｃｐｕによって時間を計測し、テストパッチパターン画像形成のタイミングをはかる。画像形成動作が終了すると、中間転写体のホームポジションセンサ検知を無効化する（３６０５）。
【００９０】
図１３，３６は、通常画像の形成と、テストパッチ画像の形成の位相の違いを示す図である。
【００９１】
図の状態では、フルカラー４色の作像の途中段階として、１色目のマゼンタの画像形成が終了し、２色目のシアンの画像形成が始まっている状態を示している。１色目のマゼンタ画像の形成後、２色目のシアンの画像形成の間で、テストパッチパターンを形成し、濃度調整を行う。テストパッチパターンの画像を形成する場合は、上記で説明を行ったように、ドラムのホームポジションセンサ（ＰＴ＿ＤＲＵＭ）を基準として行う。そのため、通常の画像形成が行われる位置に対して、図に示すような位相のオフセットが発生する。このようにすることで、感光ドラム上のパッチ作像の位置を、常に一定に保ち、感光ドラムの感度むらの影響を受けることなく、パッチの濃度を検知し、補給へのフィードバックを正確に行うことが可能となる。  形成されたテストパッチは、テストパッチの反射光量を測定するセンサによって検知され、検知結果が補給制御にフィードバックされる。
【００９２】
図１４（ｂ）の上図は、位相差が無く、オフセットの必要が無い場合のタイミング図である。この場合、中間転写ベルトに対するテストパッチの位相は常に一定になるが、テストパッチパターンの感光ドラムに対する位置は、一定にならない。そのため、感光ドラムの副走査方向の感度むらの影響を受けてパッチの濃度には誤差が発生する。
【００９３】
また、図１４（ｂ）の下図は、位相差があり、補正が行われた場合のタイミングを示している。この場合は、中間転写ベルトに対するテストパッチパターンの位相は一定にならないが、感光ドラムに対する位相はつねに一定となり、テストパッチパターンの濃度は、感光ドラムの副走査方向の感度むらに関わらず常に一定のものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施例における画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の実施例における画像形成装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施例における画像処理部のブロック図である。
【図４】本発明の実施例における外部ＩＦ処理部のブロック図である。
【図５】本発明の実施例における画像処理部の階調補正の説明図である。
【図６】本発明の実施例における操作部の図である。
【図７】本発明の実施例における１／２枚貼り制御の説明図である。
【図８】本発明の実施例における転写タイミングの説明図である。
【図９】本発明の実施例における転写タイミングの説明図である。
【図１０】本発明の実施例における転写高圧制御タイミングの説明図である。
【図１１】本発明の実施例における高圧制御部のブロック図である。
【図１２】本発明の実施例における画像基準信号選択のフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例におけるテストパッチ形成タイミングの説明図である。
【図１４】本発明の実施例におけるテストパッチ形成タイミングの説明図である。
【符号の説明】
【００９５】
２０１  リーダ部
２０２  プリンタ部
４００  原稿自動送り装置
１  感光ドラム
１ｈｐ  感動ドラムホームポジションセンサ
２  一次帯電器
３  レーザ露光部
３ａ  ポリゴンミラー
３ｂ  レンズ
３ｃ  ミラー
４  回転現像器
４Ｂｋ  黒現像器
４Ｍ  マゼンタ現像器
４Ｃ  シアン現像器
４Ｙ  イエロー現像器
５ａ  中間転写ベルト
５ｂ  １次転写帯電器
５ｃ  ２次転写帯電器
５ｈｐ  中間転写ベルトホームポジションセンサ
６  中間転写ベルトクリーナ
７  感光ドラムクリーナ
７ａ  右デッキ
７ｂ  １段カセット
７ｃ  ２段カセット
７ｄ  左デッキ
９  定着器
９ａ  定着上ローラ
９ｂ  定着下ローラ
９ｃ  ウエブ
９ｅ  定着上ヒータ
９ｆ  定着下ヒータ
１１  前露光ＬＥＤ
１２  電位センサ
１３  テストパッチ濃度センサ
１９  フラッパ
２０  両面縦パス
２１ａ  反転パス
２１ｂ  反転ローラ
２２  両面パス
２５  ２次転写ローラクリーナ
３０  原稿
３１  原稿台
３２  露光ランプ
３３  レンズ
３４  フルカラーセンサ
７００  リーダコントローラ
７０１  プリンタコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006162745.tif 000013
【図１０】
2006162745.tif 000014
【図１１】
2006162745.tif 000015
【図１２】
2006162745.tif 000016
【図１３】
2006162745.tif 000017
【図１４】
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