(57)【要約】【課題】本発明は、安定した色度の検知、計測を行うことができ、色味の補正を正しく実施することができるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るカラー画像形成装置の代表的な構成は、複数色の現像剤像を形成する画像形成手段と、加熱加圧して記録シートＰへ現像剤像を定着する定着器61と、を備えたカラー画像形成装置において、画像形成手段により形成されたパッチ81を定着器61により定着した後、パッチ81の濃度又は色度を検知するカラーセンサＳ１と、カラーセンサＳ１と対向して設けられ、カラーセンサＳ１側に記録シートＰを付勢する付勢板103と、カラーセンサＳ１と対向して設けられ、付勢板103により付勢された記録シートＰを狭持搬送する対向ローラ102と、を有することを特徴とする。【選択図】      図２
2006011204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の現像剤像を形成する画像形成手段と、を備えたカラー画像形成装置において、
前記画像形成手段により形成されたテストパターン現像剤像の濃度又は色度を検知する検知手段と、
該検知手段と対向して設けられ、該検知手段側に記録媒体を付勢する付勢手段と、
該付勢手段により付勢された記録媒体を狭持搬送する搬送手段と、を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
加熱加圧して記録媒体へ現像剤像を定着する定着手段を有し、
前記検知手段は、前記画像形成手段により形成されたテストパターン現像剤像を前記定着手段により定着した後、該テストパターン現像剤像の濃度又は色度を検知す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。
【請求項３】
前記付勢手段の形状を、前記検知手段の光学的な計測中心線に対して略線対称な形状としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記検知手段の光学的な計測中心線に対して略線対称となる位置に２つの回転体を有し、
該２つの回転体は、前記検知手段による検知時に前記搬送手段とともに回転可能としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記搬送手段は、前記検知手段と対向して設けられ、端部、及び前記検知手段に対向した中央部以外を粘弾性部材で被覆した回転部材であり、カラー画像形成装置内から回転駆動力を付与され画像形成時に駆動回転することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記検知手段による検知時に、前記検知手段の光学的検知位置を、前記回転体と前記搬送手段との軸中心より記録媒体搬送方向下流側としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は感光体に形成された潜像を現像剤により現像し、記録媒体に転写、定着して記録を行なう電子写真方式の画像形成装置の構成に関するものである。特に複写機，プリンタ等の機能を有する画像記録装置やそれ等の機能を兼ね備える複合機，ワークステーション等の出力機器として用いられるカラー画像形成装置で用いられる。
【背景技術】
【０００２】
感光体の周囲に帯電装置、現像装置を配置した複数の電子写真プロセスユニットにより形成した現像剤像を中間転写ベルトに順次転写した後、記録媒体に一括して定着し、カラー画像を形成する画像形成装置は、近年実用化されている。また、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式を採用したカラー画像形成装置は出力画像の更なる高画質化が求められている。
【０００３】
ところが、カラー画像形成装置は、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動があると、得られる画像の色が変動する場合がある。特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな環境変動でも色の変動が生じ、カラーバランスを崩す恐れがある。
【０００４】
そこで記録媒体上にシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の単色の階調パッチや、Ｃ，Ｍ，Ｙ混色のパッチを形成し、定着後に記録媒体上のパッチの濃度又は色度をカラーセンサにより検知するように構成したカラー画像形成装置が考案されている。
【０００５】
これらのカラー画像形成装置では、検知した結果を画像形成部の露光量やプロセス条件、濃度−階調特性を補正するためのキャリブレーションテーブルなどへフィードバックすることで、記録媒体上に形成した最終出力画像の濃度又は色度制御を行うことができる。カラー画像形成装置の出力画像を外部の画像読取装置又は濃度計・色度計で検知し、同様の制御を行うことも可能であるものの、本方式はカラー画像形成装置内で制御が完結する点で優れている。
【０００６】
さらに、これらのカラー画像形成装置として、校正用画像が形成された記録媒体の搬送に基づくばたつきを抑制する抑制手段を設けて、記録媒体の安定搬送を図ったものが提案されている。抑制手段は、搬送路上の校正用画像の濃度が検出される位置の前後に搬送ローラが設けられている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３１６４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来のカラー画像形成装置において、搬送ローラの偏芯等の影響により、色度計測時に計測位置における記録紙表面がばたついたり、撓んだりして挙動が不安定になる場合があり、色度計測の精度が悪化する懸念がある。色度が正しく計測されない場合には、色味の補正が正しく実施されない場合も発生し得る。
【０００９】
そこで本発明は、安定した色度の検知、計測を行うことができ、色味の補正を正しく実施することができるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明に係るカラー画像形成装置の代表的な構成は、複数色の現像剤像を形成する画像形成手段と、加熱加圧して記録媒体へ現像剤像を定着する定着手段と、を備えたカラー画像形成装置において、前記画像形成手段により形成されたテストパターン現像剤像を前記定着手段により定着した後、該テストパターン現像剤像の濃度又は色度を検知する検知手段と、該検知手段と対向して設けられ、該検知手段側に記録媒体を付勢する付勢手段と、該検知手段と対向して設けられ、該付勢手段により付勢された記録媒体を狭持搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明によれば、定着後の記録媒体上に形成されたテストパターン現像剤像の安定した高精度な検知、計測を行うことができ、色味の補正を正しく実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係るカラー画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図７はカラー画像形成装置の構成を示す断面図である。図７に示すカラー画像形成装置は、プリンタ動作として、通常プリントモード、テストモードの２つのモードを持っている。
【００１３】
（通常プリントモードの動作）
まず通常プリントモードの動作について説明する。カラー画像形成装置は、感光ドラム50Y、50M、50C、50Kを有する４ドラムフルカラー方式を採用している。感光ドラム50Y、50M、50C、50Kは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の現像剤（トナー）を備えた画像形成手段である各画像形成ステーションに設けられている。
【００１４】
各感光ドラム50Y、50M、50C、50Kの表面は、それぞれに対応したレーザスキャナ装置51Y、51M、51C、51Kから発せられたレーザ光により露光され、その表面に潜像が形成される。レーザ光は、画像データ入力部（不図示）からの画像データに基づいて発せられる。各潜像は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の現像剤によって現像されて、現像剤像（トナー像）が形成される。各色毎の現像剤像は、中間転写ベルト52に一次転写される。
【００１５】
一方、給送カセット53には、記録媒体である記録シートＰが積載されており、給送ローラ54により給送される。そして、フィード・リタードローラ対55、搬送ローラ対56、57により搬送され、駆動停止しているレジストローラ対59に搬送される。
【００１６】
また、マルチ給送部40からの給送が指定された場合は、マルチ給送トレイ41に積載された記録シートＰがマルチ給送ローラ42により給送される。そして、搬送ローラ対57により搬送され、駆動停止しているレジストローラ対59に搬送される。
【００１７】
記録シートＰは、レジストローラ対59により斜行が補正された後、所定のタイミングで二次転写部60へ搬送されて、中間転写ベルト52上の現像剤像を転写される。次いで、二次転写部60の二次転写ローラ60ａと中間転写ベルト52により定着手段である定着器61に搬送される。定着器61に搬送された記録シートＰは、加熱加圧されて現像剤像を定着される。
【００１８】
画像形成面を下にして排出するＦＤ排出が指定された場合、制御手段及び駆動手段（不図示）によりフラッパ67を動かす。これにより、定着器61を通過した記録シートＰは、フラッパ67の上側を通過し、排出ローラ対62により搬送路69に搬送される。搬送路69に搬送された記録シートＰは排出ローラ対68、63によって搬送され、排出トレイ64上に画像形成面を下にして排出積載される。
【００１９】
また、画像形成面を上にして排出するＦＵ排出が指定された場合、制御手段及び駆動手段（不図示）によりフラッパ67を動かす。これにより、定着器61を通過した記録シートＰは、フラッパ67の下側を通過し、排出ローラ対65によって搬送され、排出トレイ66上に画像形成面を上にして排出積載される。
【００２０】
（テストモードの動作）
次に、テストモードの動作について説明する。テストモードは、カラー画像形成装置上の操作パネル（不図示）、またはカラー画像形成装置に接続されたパーソナルコンピュータ等で指定された時に行われる。また、テストモードは、制御部（不図示）が環境の変化、装置各部の変動等の検知結果により自動的に行うこともできる。
【００２１】
テストモードを行う場合、信号発生回路（不図示）からテストパターン（パッチ）信号を発生する。そして、テストパターン（パッチ）信号データに基づいてレーザ光を発して各感光ドラム50Y、50M、50C、50Kの表面を露光して潜像を形成する。
【００２２】
その後、通常プリントモードの動作と同じプロセスにて、中間転写ベルト52上にテストパターン現像剤像（パッチ）が形成され、別途搬送された記録シートＰ上にテストパターン現像剤像が転写される。更に、記録シートＰは、定着器61へ搬送されてテストパターン現像剤像を定着される。
【００２３】
図８は記録シートＰ上に形成されたテストパターン現像剤像（パッチ）81a、81ｂ、81ｃ・・・およびカラーセンサ等の設置状態を示す図である。検知手段であるカラーセンサＳ１は記録シートＰ上の表面側に形成されたテストパターン現像剤像（パッチ81）をパッチ81ａから順次検知する。そして、検知した結果を画像形成部（不図示）へフィードバックし、記録シートＰ上に形成するトナー画像の色度制御を行う。
【００２４】
（記録シート搬送ユニット）
図１はカラーセンサＳ１を含む記録シート搬送ユニット100の構成図である。図１において、図７における定着後の記録シート搬送経路69内には、記録シート搬送部である記録シート搬送ユニット100が設けられている。記録シート搬送ユニット100において、複数のガイドリブおよび複数の対向ガイドリブ（不図示）によって図１中矢印方向に空間が形成されている。その空間内を、記録シートＰが排出ローラ対62および68によって狭持搬送される。
【００２５】
図２はカラーセンサＳ１周辺の斜視図である。図２において、フォルダ101は、カラーセンサＳ１を支持し、記録シート搬送ユニット100の一部に懸架揺動する。搬送手段である対向ローラ102は、カラーセンサＳ１に対向して設けられている。カム軸104は、カラーセンサＳ１をフォルダ101ごと動作させる。付勢手段である付勢板103は、カラーセンサＳ１に対向して設けられており、カラーセンサＳ１側に記録シートＰを付勢する。揺動軸106は、付勢板103を揺動動作させる。
【００２６】
図３はカラーセンサＳ１周辺の側面図である。図３に示すように、カム軸104にはカム107が取り付けられている。カラーセンサＳ１を含めたフォルダ101とカラーセンサＳ１の横（シート幅方向両側）に、光学的な計測中心線Ｙ（図４参照）に対して略線対称に設置された２つの回転体であるコロ110（110Ｒ、110Ｌ、図４参照）が記録材搬送経路に押し出され、パッチ列81a、81ｂ、・・・を計測可能な状態となる。
【００２７】
ここでコロ110はカラーセンサＳ１を設置した部材上に設けられている。また、光学的な計測中心線Ｙとは、カラーセンサＳ１によって検知される範囲Ｌｄ（図５参照）のシート幅方向中心のラインをいう。
【００２８】
コロ110は、カラー画像形成装置本体の駆動列から回転駆動力を付与され画像形成時に常時駆動回転する対向ローラ102により従動回転している。対向ローラ102は軸部材102ａに対し、端部、及びカラーセンサＳ１に対向した中央部以外を、粘弾性部材で被覆した回転部材である（図２参照）。粘弾性部材で被覆した回転部材としては、上記ウレタンローラの他に、ゴムローラや、その他搬送部材として用いられる既知の材質を用いることができる。端部のゴム被覆無し状態は、対向ローラ102を軸支する為に通常の範囲でゴム被覆されていない状態である。中央部のゴム被覆なし状態は、付勢板103を設置したことに伴い、対応する部分のゴム被覆をしない状態としたものである。
【００２９】
また、付勢板103を設置した揺動軸106が揺動し、対向ローラ102の中央ウレタン非被覆部周辺で付勢板103が揺動動作する。これにより、付勢板103がカラーセンサＳ１表面に接離する。そして、記録シートＰは、カラーセンサＳ１表面と付勢板103との間を矢印方向（図３中下から上向き）に搬送される。
【００３０】
図４はカラーセンサＳ１周辺の正面図である。図４は対向ローラ102を除去した状態で図示している。シート搬送方向（記録媒体搬送方向）に平行なカラーセンサＳ１の光学的な計測中心線Ｙからそれぞれ距離Ｌｙ離れた位置にコロ110Ｒ、110Ｌが設置されている。夫々のコロ110Ｒ、110Ｌは、２輪構成となっており、いわゆるダンベル形状をしており、２輪の中心からの距離をＬｙとしている。
【００３１】
図５はカラーセンサＳ１と付勢板103の位置関係を示す図である。図４と同様にカラーセンサＳ１のシート搬送方向に平行な光学的な計測中心線Ｙから付勢板103の幅方向両端まで長さがそれぞれＬとなっている。
【００３２】
図４、図５で示すように、カラーセンサＳ１の光学的な計測中心線Ｙに対して付勢板103の形状を略線対称とした。また記録シートＰを搬送する補助的手段であるコロ110Ｒ、110ＬをカラーセンサＳ１の両側に計測中心線Ｙに対して略線対称に配置した。これにより、記録シートＰのばたつきや、記録シートＰが斜めに搬送されることを抑制することができる。このため、定着後の記録シートＰ上に形成された色パッチ81の高精度な検知、計測を行うことができる。
【００３３】
付勢板103の形状をカラーセンサＳ１の計測中心線Ｙに対して非対称な形状にした場合には、定着後の記録シートＰ上に形成された色パッチ81の計測安定性が低いことが確認されている。また、記録シートＰの搬送時の補助的手段となるコロ110Ｒ、110ＬがカラーセンサＳ１の計測中心線Ｙに対して非対称な配置となった場合にも、定着後の記録シートＰ上に形成された色パッチ81の計測安定性が低いことが確認されている。
【００３４】
図６はカラーセンサＳ１の光学的配置関係を示す図である。図６は図３に加えてカラーセンサＳ１内に設置されている光学装置の一部であり、光学的検知手段であるLED108を付加して図示している。LED108から発光される光路を１点鎖線で示す。１点鎖線で示すように、LED108からの光は、搬送される記録シートＰ上の光学的検知位置Ｌｐへ投射される。また、カラーセンサＳ１を保持するフォルダ101上に設置されたコロ110と対向ローラ102の当接状態を示し、両者の軸中心を結ぶ軸中心線Ｌｃを１点鎖線で示している。
【００３５】
図６に示すように、記録シートＰを付勢板103とカラーセンサＳ１表面とで狭持しながら、対向ローラ102とコロ110で搬送している時、光学的検知位置Ｌｐを軸中心線Ｌｃよりもシート搬送方向下流側にオフセット設置している。光学的検知位置Ｌｐを軸中心線Ｌｃよりもシート搬送方向下流側にオフセット設置している理由を以下に述べる。
【００３６】
光学的検知位置Ｌｐを軸中心線Ｌｃよりもシート搬送方向下流側に０、１、２、３ｍｍとオフセットさせて、コロ110の偏芯に対する色パッチ計測精度の安定性を測定した。その結果、カラーセンサＳ１の計測ポイント（光学的検知位置Ｌｐ）が対向ローラ102の中心線（軸中心線Ｌｃ）上に近い（＝０）場合は、コロ110の偏芯による色パッチ計測精度の悪化が観察された。
【００３７】
そして、カラーセンサＳ１の光学的検知位置Ｌｐを対向ローラ102の中心線（軸中心線Ｌｃ）上からシート搬送方向下流側方向へ２ｍｍオフセットする迄移動させて測定した。その結果、移動するに従って、カラーセンサＳ１による色パッチ計測精度の安定性は向上していくことが確認された。また、光学的検知位置を２ｍｍ以上オフセットさせても計測精度安定性のそれ以上の向上は見られなかったことが確認されている。
【００３８】
よって、図６に示すように、光学的検知位置Ｌｐを軸中心線Ｌｃよりもシート搬送方向下流側に２ｍｍオフセットさせることで、コロ110の偏芯に対して最も安定した状態で色パッチ計測を実施し、高精度な色パッチ計測を実現し、高精度な色制御を実施できる。
【００３９】
尚、本実施形態では、中間転写ベルトを用いたもので説明したが、これはいわゆる転写搬送ベルトを用いた系であってもよい。また、本実施形態では、中間転写ベルトを用いたもので説明したが、これはいわゆる感光体ベルトを用いた系であってもよい。また本実施形態では、定着後の搬送経路がいわゆる重力方向に対して平行である縦方向の経路において説明したが、定着後の紙搬送経路内であれば重力方向に対して直交もしくは斜め方向であってもよい。
【００４０】
上述のごとく、各画像形成ステーションにより形成されたパッチ81を、パッチ81の濃度又は色度を検知するカラーセンサＳ１と、カラーセンサＳ１と対向して設けられ、カラーセンサＳ１側に記録シートＰを付勢する付勢板103と、付勢板103により付勢された記録シートＰを狭持搬送する対向ローラ102と、を設けた。
【００４１】
これにより、計測位置（カラーセンサＳ１の光学的検知位置Ｌｐ）における記録シートＰ表面のばたつきや、撓みを抑制することができる。このため、定着後の記録シートＰ上に形成されたパッチ81の安定した高精度な計測を行うことができ、色味の補正を正しく実施することができる。
【００４２】
また、定着器61を設け、カラーセンサＳ１は、各画像形成ステーションにより形成されたパッチ81を定着器61により定着した後、パッチ81の濃度又は色度を検知し、付勢板103の形状を、カラーセンサＳ１の光学的な計測中心線Ｙに対して略線対称な形状とした。これにより、記録シートＰのばたつきや、撓みを均等に抑制することができ、安定したパッチ81の光学的検知が可能となる。
【００４３】
また、カラーセンサＳ１の光学的な計測中心線Ｙに対して略線対称となる位置に２つのコロ110Ｒ、110Ｌを設け、コロ110Ｒ、110Ｌを、カラーセンサＳ１による検知時に対向ローラ102とともに回転可能とした。これにより、記録シートＰが斜めに搬送されることを抑制することができる。また、対向ローラ102と記録シートＰとの摩擦力を抑え、対向ローラ102の搬送能力の劣化を抑制することができる。このため、長期間、高精度に安定してパッチ81を検知することが可能となる。
【００４４】
また、対向ローラ102を、カラーセンサＳ１と対向して設け、その端部、及びカラーセンサＳ１に対向した中央部以外を粘弾性部材で被覆している。通常多く使用される複数のゴムのコロ対で構成される搬送ローラの場合、温度ムラによる画像欠陥が発生しやすいため、軸部全体がなるべく均一な温度分布となるように、軸の全体を被覆するストレートゴムローラを使用することが望ましい。ところで本実施例においては、ストレートゴム被覆のものに対して、付勢板103を設けたことに伴い、中央部を切り欠いた構成となっている。ここで、ローラ端部にいくほどにその温度勾配の影響が大きく、中央部はそれほど温度勾配の影響が大きくないことから、中央部のローラを切り欠く事による画像欠陥への影響は小さい。このため本実施例で採用した構成では温度ムラによる画像欠陥は確認されず、単純な構成で対向ローラ102の搬送能力の劣化を抑制し、長期間、高精度に安定してパッチ81を検知することが可能となった。
【００４５】
また、カラーセンサＳ１による検知時に、カラーセンサＳ１の光学的検知位置Ｌｐを、コロ110Ｒ、110ＬとカラーセンサＳ１との軸中心線Ｌｃよりシート搬送方向下流側とした。これにより、カラーセンサＳ１による検知前に記録シートＰのばたつきを抑え、安定した搬送が可能になり、高精度に安定してパッチ81を検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態に係る記録シート搬送ユニットの構成図である。
【図２】カラーセンサ周辺の斜視図である。
【図３】カラーセンサ周辺の側面図である。
【図４】カラーセンサ周辺の正面図である。
【図５】カラーセンサと付勢板の位置関係を示す図である。
【図６】カラーセンサの光学的配置関係を示す図である。
【図７】カラー画像形成装置の構成図である。
【図８】記録シート上に形成されたテストパターン現像剤像およびカラーセンサ等の設置状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｌｃ…軸中心線、Ｌｄ…範囲、Ｌｐ…位置、Ｌｙ…距離、Ｐ…記録シート、Ｓ１…カラーセンサ、Ｙ…計測中心線、40…マルチ給送部、41…マルチ給送トレイ、42…マルチ給送ローラ、50…感光ドラム、51…レーザスキャナ装置、52…中間転写ベルト、53…給送カセット、54…給送ローラ、55…フィード・リタードローラ対、56、57…搬送ローラ対、59…レジストローラ対、60…二次転写部、60ａ…二次転写ローラ、61…定着器、62、63…排出ローラ対、64…排出トレイ、65…排出ローラ対、67…フラッパ、68…排出ローラ対、69…搬送路、81…パッチパターン、100 …記録シート搬送ユニット、101 …フォルダ、102 …対向ローラ、103 …付勢板、104 …カム軸、106 …揺動軸、107 …カム、108…LED、110Ｌ、110Ｒ …コロ
【図１】
2006011204.tif 000003
【図２】
2006011204.tif 000004
【図３】
2006011204.tif 000005
【図４】
2006011204.tif 000006
【図５】
2006011204.tif 000007
【図６】
2006011204.tif 000008
【図７】
2006011204.tif 000009
【図８】
2006011204.tif 000010