(57)【要約】      （修正有）【課題】画像濃度調整型画像形成装置であって、画像濃度調整部は、複数個の濃度調整用パターンを１枚の記録紙上に形成することができ、それだけ記録紙を節約でき、また、記録紙を識別するためのマークの形成を不要として、それだけトナー消費を抑える。【解決手段】画像濃度調整部は、画像濃度調整対象の画像形成部に帯電バイアス及び現像のバイアスの組合せを変化させて予め定めた複数個の濃度調整用トナーパターンＰ１〜Ｐ４を順次形成させ、転写装置にて該パターンを記録紙Ｓの同じ面の異なる位置に転写させ、画像読取装置に読み取らせた該パターンの画像濃度に基づいて目標画像濃度に向かう帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを決定する。【選択図】図４
2011197487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体を帯電装置で帯電バイアスのもとに帯電させ、該帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像バイアスのもとに現像してトナー像を形成できる１又は２以上の画像形成部と、
前記画像形成部で形成されるトナー像を記録紙に転写するための転写装置と、
記録紙を前記転写装置へ搬送するための記録紙搬送機構と、
記録紙上に転写形成される画像の濃度を読み取ることができる画像読取装置と、
画像濃度調整対象の画像形成部について画像濃度調整を行うための画像濃度調整部とを含んでおり、
前記画像濃度調整部は、
画像濃度調整対象の画像形成部に濃度調整用トナーパターンを形成させ、前記記録紙搬送機構により記録紙を前記転写装置へ搬送させ、該転写装置により該濃度調整用トナーパターンを該記録紙上に転写させるトナーパターン形成部と、
該記録紙上に転写形成された濃度調整用トナーパターンの画像濃度であって前記画像読取装置に読み取らせた該トナーパターンの画像濃度に基づいて、画像濃度調整対象の画像形成部で形成されて転写装置により記録紙上に転写される該記録紙上のトナー画像の濃度を目標画像濃度に向かわせる帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを決定するバイアス決定部とを含んでいる
画像形成装置であり、
前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、前記画像濃度調整対象の画像形成部に前記帯電バイアス及び前記現像のバイアスの組合せを変化させて予め定めた複数個の濃度調整用トナーパターンを順次形成させ、前記記録紙搬送機構により記録紙を前記転写装置へ搬送させ、該転写装置により該濃度調整用トナーパターンを該記録紙の同じ面の異なる位置に転写させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記目標画像濃度は最高画像濃度であり、前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、前記画像濃度調整対象の画像形成部に前記濃度調整用トナーパターンを形成させるにあたり、画像露光装置に最大画像濃度に対応する露光量で前記静電潜像担持体を露光させる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、前記記録紙搬送機構により同じ記録紙を複数回、前記転写装置に通過させて該記録紙の同じ面に位置を異ならせて前記濃度調整用トナーパターンを転写させる請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、濃度調整用トナーパターンの形成及び記録紙への転写に先立ち、前記転写装置における記録紙通過速度と、記録紙の搬送方向長さと、前記濃度調整用トナーパターンの記録紙搬送方向の長さと、前記バイアス組合せの変更に要する時間とに基づいて１枚の記録紙上に１回の転写装置通過で前記予め定めた複数個の濃度調整用トナーパターンの全てを転写できるか否かを判断し、１回の転写装置通過で全トナーパターンを転写できると判断したときは、該トナーパターンを転写する記録紙の転写装置通過は１回とし、１回の転写装置通過で全トナーパターンを１枚の記録紙に転写できないと判断したときは、前記記録紙搬送機構により同じ記録紙を前記転写装置に複数回通過させて該記録紙の同じ面に位置を異ならせて該トナーパターンを転写させる請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、画像濃度調整対象の画像形成部に前記帯電バイアス及び前記現像バイアスの組合せを変化させて第１及び第２の濃度調整用トナーパターンを順次形成させ、前記記録紙搬送機構により記録紙を前記転写装置へ搬送させ、該転写装置により該第１及び第２の濃度調整用トナーパターンを該記録紙の同じ面の異なる位置に該記録紙の搬送方向に間隔をあけて転写させ、さらに、前記と同じ画像濃度調整対象の画像形成部に前記帯電バイアス及び前記現像バイアスの組合せを変化させて第３及び第４の濃度調整用トナーパターンを順次形成させ、前記記録紙搬送機構により前記記録紙を再び前記転写装置へ搬送させ、該転写装置により該第３及び第４の濃度調整用トナーパターンを該記録紙の、前記第１及び第２のトナーパターンが転写された面に、該第１及び第２のトナーパターンの間に第３トナーパターンが位置し、該第２トナーパターンの後に第４トナーパターンが位置するように転写させる請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、前記転写装置における１回の記録紙通過に対して複数の濃度調整用トナーパターンを形成して該記録紙に転写させ、該濃度調整用トナーパターンの形成にあたっては、該トナーパターンの濃度が順次より高くなるように前記帯電バイアス及び前記現像バイアスの組合せを変更させて該トナーパターンを形成させる請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録紙搬送機構は、前記転写装置において片面に印字された記録紙を該同じ面に再印字するために再び該転写装置へ循環させることができる記録紙循環搬送機構を含んでおり、前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、濃度調整用トナーパターンを、転写装置に記録紙を複数回通過させて転写し、該トナーパターンの転写にあったては該記録紙循環搬送機構に記録紙を循環させる請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
複数の通紙速度の設定が可能であり、前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、それぞれの通紙速度について前記転写装置への通紙回数を決定する請求項１から７のいずれかに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、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置では、静電潜像担持体を帯電装置で帯電バイアスのもとに帯電させ、該帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像バイアスのもとに現像してトナー像を形成できる１又は２以上の画像形成部を含むものが一般的である。
【０００３】
画像形成部で形成されたトナー像はそのまま記録紙、オーバーヘッドプロジエクタ用シート等（以下、これらを「記録紙」と総称する。）に転写され、或いは、一旦中間転写体に１次転写され、該中間転写体から記録紙に２次転写され、そのように記録紙上に転写されたトナー像は通常、定着装置により加熱加圧下に記録紙に定着される。
【０００４】
このような画像形成装置では、記録紙上に転写形成されるトナー画像の濃度を適正化するために、画像濃度調整が行われることがある。
【０００５】
そのような画像濃度調整を行える画像形成装置として、
静電潜像担持体を帯電装置で帯電バイアスのもとに帯電させ、該帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像バイアスのもとに現像してトナー像を形成できる１又は２以上の画像形成部と、
前記画像形成部で形成されるトナー像を記録紙に転写するための転写装置と、
記録紙を前記転写装置へ搬送するための記録紙搬送機構と、
記録紙上に転写形成される画像の濃度を読み取ることができる画像読取装置と、
画像濃度調整対象の画像形成部について画像濃度調整を行うための画像濃度調整部とを含んでいる画像形成装置を例示できる。
【０００６】
このタイプの画像形成装置によると、
前記画像濃度調整部は、
画像濃度調整対象の画像形成部に濃度調整用トナーパターンを形成させ、前記記録紙搬送機構により記録紙を前記転写装置へ搬送させ、該転写装置により該濃度調整用トナーパターンを該記録紙上に転写させるトナーパターン形成部と、
該記録紙上に転写形成された濃度調整用トナーパターンの画像濃度であって前記画像読取装置に読み取らせた該トナーパターンの画像濃度に基づいて、画像濃度調整対象の画像形成部で形成されて転写装置により記録紙上に転写される該記録紙上のトナー画像の濃度を目標画像濃度に向かわせる帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを決定するバイアス決定部とを含んでいる。
【０００７】
画像読取装置は、既に知られているものであり、原稿を搭載してその画像を読み取ることができ、その画像読み取り機能を利用して、記録紙上に形成した濃度調整用トナーパターンの濃度を読み取ることもできる。
【０００８】
この画像形成装置によると、画像濃度調整部のトナーパターン形成部の指示に基づいて画像濃度調整対象の画像形成部が複数個の濃度調整用トナーパターンを帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを変えながら形成し、該濃度調整用トナーパターンを記録紙搬送機構に転写装置へ搬送させた記録紙に該転写装置で転写させることができる。
【０００９】
濃度調整用トナーパターンを転写形成した記録紙を例えばユーザーが前記画像読取装置にセットして、該トナーパターンの画像濃度を読み取らせることができる。
【００１０】
画像濃度調整部のバイアス組合せ決定部は、画像読取装置に読み取らせた濃度調整用トナーパターンの濃度に基づいて、画像濃度調整対象の画像形成部で形成されて転写装置により記録紙上に転写される該記録紙上のトナー画像の濃度を目標濃度に向かわせるように帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを決定する。
【００１１】
このように、通紙中（記録紙搬送中）に帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを切り替えながら濃度調整用トナーパターン形成して記録紙に転写し、該記録紙上に転写形成された濃度調整用トナーパターンの濃度を画像読取装置で読み取り、読み取った濃度に基づいて、目標画像濃度で記録紙上に画像形成するためのバイアスを決定する画像形成装置は、例えば特開２００８−１３９５８８号公報に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−１３９５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、通紙中（記録紙搬送中）に帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを切り替えながら濃度調整用トナーパターン形成して記録紙に転写し、該記録紙上に転写形成された濃度調整用トナーパターンの濃度を画像読取装置で読み取り、読み取った濃度に基づいて、目標画像濃度で記録紙上に画像形成するためのバイアスを決定する場合、帯電バイアス及び現像バイアスの組合せの切り替えは瞬時に行えるものではなく、その切り替えには一定時間を要する。
【００１４】
そのため、一つのトナーパターンが形成され記録紙上に転写されたあと、バイアスを切り替えて次に形成され同じ記録紙に転写されるトナーパターンは、先行トナーパターンに対して通紙方向に間隔をあけて転写される。
【００１５】
例えば、トナーパターンの静電潜像については最高画像濃度に対応する露光量で静電潜像担持体上に静電潜像を形成するようにして、帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを変えて全部で４パターンの濃度調整用トナーパターンを記録紙上に形成する場合、全てのパターンをプリントするには、例えばＡ４サイズ記録紙を縦長方向に通紙させるとすれば、２枚のＡ４記録紙が必要となることがある。
【００１６】
このように、Ａ４記録紙は４パターン全てを載せるのに十分な面積があるにも拘らずバイアス切り替えの時間的制約があるために１枚余分に記録紙を消費しなければならない。
【００１７】
また別の問題として、例えば上記のようにＡ４記録紙２枚にトナーパターンをプリントする場合、該トナーパターンを画像読取装置でスキャンするにあたり、何枚目の画像かが分かるようにするため、１枚目と２枚目で異なる位置に識別マークをパターンと同時にプリントする必要があり、それだけトナー消費が増す。
【００１８】
また、該マークは位置精度が出やすい記録紙の先頭にプリントされるとともにマークが確実に読み取れるように濃い濃度でプリントされることが好ましいことから、例えば、帯電バイアスの大きさと現像バイアスの大きさの関係を一定に保つようにして現像バイアスを次の順で切り替えて、パターン濃度が濃くなるバイアス設定から薄くなるバイアス設定に切り替えられる場合がある（但し、次の順序例は静電潜像担持体は負帯電性のものとし、露光により形成される静電潜像を負に帯電させたトナーで反転現像する場合）。
【００１９】
１枚目：  −４００Ｖ（濃い）  →  −２００Ｖ（薄い）
２枚目：  −３００Ｖ（濃い）  →  −１００Ｖ（薄い）
【００２０】
しかし、このように、濃い方から薄い方へパターンをプリントすると、図８に示すように、バイアス切り替え時にかぶりトナーが発生してしまう。発生したかぶりトナーはパターン間でスジとなって記録紙にプリントされる。
【００２１】
かぶりトナーを発生しない設定にすると、所謂２成分現像剤を採用している場合、キャリア付着が発生するので、通常は、図９に示すように、帯電バイアスの切り替えに対して現像バイアスの切り替えを若干時間ｔ１遅らせる。
【００２２】
このように、従来の濃度調整用トナーパターン形成では、記録紙先頭への識別マークの形成や、かぶりトナー発生などによりそれだけトナー消費が多くなってしまう。
【００２３】
そこで本発明は、
静電潜像担持体を帯電装置で帯電バイアスのもとに帯電させ、該帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像バイアスのもとに現像してトナー像を形成できる１又は２以上の画像形成部と、
前記画像形成部で形成されるトナー像を記録紙に転写するための転写装置と、
記録紙を前記転写装置へ搬送するための記録紙搬送機構と、
記録紙上に転写形成される画像の濃度を読み取ることができる画像読取装置と、
画像濃度調整対象の画像形成部について画像濃度調整を行うための画像濃度調整部とを含んでおり、
前記画像濃度調整部は、
画像濃度調整対象の画像形成部に濃度調整用トナーパターンを形成させ、前記記録紙搬送機構により記録紙を前記転写装置へ搬送させ、該転写装置により該濃度調整用トナーパターンを該記録紙上に転写させるトナーパターン形成部と、
該記録紙上に転写形成された濃度調整用トナーパターンの画像濃度であって前記画像読取装置に読み取らせた該トナーパターンの画像濃度に基づいて、画像濃度調整対象の画像形成部で形成されて転写装置により記録紙上に転写される該記録紙上のトナー画像の濃度を目標画像濃度に向かわせる帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを決定するバイアス決定部とを含んでいる画像形成装置（以下、このタイプの画像形成装置を「画像濃度調整型画像形成装置」と言うことがある。）であって、複数個の濃度調整用パターンを１枚の記録紙上に形成することができ、それだけ記録紙を節約できるととともに、従来の濃度調整用パターンを形成した複数枚の記録紙の場合のような記録紙を識別するためのマークの形成が不要であり、それだけトナー消費を抑えることができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、前記課題を解決するため次の画像形成装置を提供する。
静電潜像担持体を帯電装置で帯電バイアスのもとに帯電させ、該帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像バイアスのもとに現像してトナー像を形成できる１又は２以上の画像形成部と、
前記画像形成部で形成されるトナー像を記録紙に転写するための転写装置と、
記録紙を前記転写装置へ搬送するための記録紙搬送機構と、
記録紙上に転写形成される画像の濃度を読み取ることができる画像読取装置と、
画像濃度調整対象の画像形成部について画像濃度調整を行うための画像濃度調整部とを含んでおり、
前記画像濃度調整部は、
画像濃度調整対象の画像形成部に濃度調整用トナーパターンを形成させ、前記記録紙搬送機構により記録紙を前記転写装置へ搬送させ、該転写装置により該濃度調整用トナーパターンを該記録紙上に転写させるトナーパターン形成部と、
該記録紙上に転写形成された濃度調整用トナーパターンの画像濃度であって前記画像読取装置に読み取らせた該トナーパターンの画像濃度に基づいて、画像濃度調整対象の画像形成部で形成されて転写装置により記録紙上に転写される該記録紙上のトナー画像の濃度を目標画像濃度に向かわせる帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを決定するバイアス決定部とを含んでいる
画像形成装置であり、
前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、前記画像濃度調整対象の画像形成部に前記帯電バイアス及び前記現像のバイアスの組合せを変化させて予め定めた複数個の濃度調整用トナーパターンを順次形成させ、前記記録紙搬送機構により記録紙を前記転写装置へ搬送させ、該転写装置により該濃度調整用トナーパターンを該記録紙の同じ面の異なる位置に転写させる画像形成装置である。
【００２５】
本発明に係る画像形成装置によると、画像濃度調整部のトナーパターン形成部の指示に基づいて画像濃度調整対象の画像形成部が複数個の濃度調整用トナーパターンを帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを変えながら形成し、該濃度調整用トナーパターンを記録紙搬送機構に転写装置へ搬送させた記録紙に該転写装置で転写させることができる。
【００２６】
このとき、画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、画像濃度調整対象の画像形成部に前記帯電バイアス及び前記現像バイアスの組合せを変化させて予め定めた複数個の濃度調整用トナーパターンを順次形成させ、前記記録紙搬送機構により記録紙を前記転写装置へ搬送させ、該転写装置により該濃度調整用トナーパターンを該記録紙の同じ面の異なる位置に転写させる。
【００２７】
このように濃度調整用のトナーパターンは１枚の記録紙上にプリントできるので、それだけ記録紙を節約できる。
また、濃度調整用トナーパターンは１枚の記録紙上にプリントできるので、複数枚の記録紙に濃度調整用トナーパターンをプリントするならば必要になる記録紙の識別マークのプリントが不要であり、それだけトナー消費を抑制できる。
【００２８】
そして上記のように濃度調整用トナーパターンを転写形成した記録紙を例えばユーザーが画像読取装置にセットして、該トナーパターンの画像濃度を読み取らせることができる。
【００２９】
画像濃度調整部のバイアス組合せ決定部は、画像読取装置に読み取らせた濃度調整用トナーパターンの濃度に基づいて、画像濃度調整対象の画像形成部で形成されて転写装置により記録紙上に転写される該記録紙上のトナー画像の濃度を目標濃度に向かわせるように帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを決定する。
【００３０】
さらに言えば、画像濃度調整部のバイアス決定部は、画像読取装置に読み取らせた各濃度調整用トナーパターンの画像濃度の変化の傾きから目標画像濃度が得られる帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを目標画像濃度を得るためのバイアス組合せとして採用する。
【００３１】
濃度調整用トナーパターンは１枚の記録紙上にプリントされるので、そのパターン濃度を画像読取装置に読み取らせるときのスキャン操作をそれだけ短時間で行うことができる利点もある。
かくして、上記のように決定された帯電バイアス及び現像バイアスの組合せのもとで、目標濃度の画像を形成することができる。
【００３２】
本発明に係る画像形成装置においては、従来の画像濃度調整における場合と同様に目標画像濃度は最高画像濃度とすることができる。その場合、前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、画像濃度調整対象の画像形成部に濃度調整用トナーパターンを形成させるにあたり、画像露光装置に最高画像濃度に対応する露光量で前記静電潜像担持体を露光させればよい。
【００３３】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、前記記録紙搬送機構により同じ記録紙を複数回、前記転写装置に通過させて該記録紙の同じ面に位置を異ならせて前記濃度調整用トナーパターンを転写させてもよい。
【００３４】
この点についてさらに言えば、前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、濃度調整用トナーパターンの形成及び記録紙への転写に先立ち、前記転写装置における記録紙通過速度（通紙速度）と、記録紙の搬送方向長さと、濃度調整用トナーパターンの記録紙搬送方向の長さと、前記バイアス組合せの変更に要する時間とに基づいて１枚の記録紙上に１回の転写装置通過で前記予め定めた複数個の濃度調整用トナーパターンの全てを転写できるか否かを判断し、１回の転写装置通過で全トナーパターンを転写できると判断したときは、該トナーパターンを転写する記録紙の転写装置通過は１回とし、１回の転写装置通過で全トナーパターンを１枚の記録紙に転写できないと判断したときは、前記記録紙搬送機構により同じ記録紙を前記転写装置に複数回通過させて該記録紙の同じ面に位置を異ならせて該トナーパターンを転写させるようにしてもよい。
【００３５】
前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部による濃度調整用トナーパターンの記録紙上への転写形成の（それには限定されないが）代表的な例として次の場合を挙げることができる。
画像濃度調整対象の画像形成部に前記帯電バイアス及び前記現像バイアスの組合せを変化させて第１及び第２の濃度調整用トナーパターンを順次形成させ、前記記録紙搬送機構により記録紙を前記転写装置へ搬送させ、該転写装置により該第１及び第２の濃度調整用トナーパターンを該記録紙の同じ面の異なる位置に該記録紙の搬送方向に間隔をあけて転写させ、さらに、前記と同じ画像濃度調整対象の画像形成部に前記帯電バイアス及び前記現像バイアスの組合せを変化させて第３及び第４の濃度調整用トナーパターンを順次形成させ、前記記録紙搬送機構により前記記録紙を再び前記転写装置へ搬送させ、該転写装置により該第３及び第４の濃度調整用トナーパターンを該記録紙の、前記第１及び第２のトナーパターンが転写された面に、該第１及び第２のトナーパターンの間に第３トナーパターンが位置し、該第２トナーパターンの後に第４トナーパターンが位置するように転写させるのである。
【００３６】
いずれにしても、前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部が前記転写装置における１回の記録紙通過に対して複数の濃度調整用トナーパターンを形成して該記録紙に転写させる場合、該濃度調整用トナーパターンの形成にあたっては、該トナーパターンの濃度が順次より高くなるように前記帯電バイアス及び前記現像バイアスの組合せを変更させて該トナーパターンを形成させることができる。
【００３７】
このような濃度順序で濃度調整用トナーパターンを形成することで、もし濃度が濃いものから薄いものへパターン形成するならば帯電バイアス及び現像バイアスの組合せの切り替えによりパターン間に発生付着することがあるかぶりトナーの発生を抑制でき、それだけトナー消費を抑制できる。
【００３８】
前記記録紙搬送機構は、前記転写装置において片面に印字（プリント）された記録紙を該同じ面に再印字するために再び該転写装置へ循環させることができる記録紙循環搬送機構を含むことができる。それは、記録紙の両面に印字できるように記録紙を搬送する搬送機構の一部又は全部を利用したものでもよい。
【００３９】
いずれにしても、このような記録紙循環搬送機構を採用する場合、前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、濃度調整用トナーパターンを、転写装置に記録紙を複数回通過させて転写するとき、該トナーパターンの転写にあったては該記録紙循環搬送機構に記録紙を循環させることができる。
【００４０】
画像形成装置の中には、記録紙の種類や画像形成モード等によって画像形成装置中での通紙速度（記録紙搬送速度）を変更するものがある。
そこで、複数の通紙速度の設定が可能である場合、前記画像濃度調整部のトナーパターン形成部は、それぞれの通紙速度において適切な画像濃度調整を行えるように、それぞれの通紙速度について前記転写装置への通紙回数を決定してもよい。また、そのとき、記録紙のサイズを通紙回数を左右する因子として採用してもよい。
【発明の効果】
【００４１】
以上説明したように本発明によると、画像濃度調整型画像形成装置であって、複数個の濃度調整用パターンを１枚の記録紙上に形成することができ、それだけ記録紙を節約できるととともに、従来の濃度調整用パターンを形成した複数枚の記録紙の場合のような記録紙を識別するためのマークの形成が不要であり、それだけトナー消費を抑えることができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の１例の構成の概略を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。
【図３】記録紙上に第１、第２の濃度調整用トナーパターンを、帯電バイアス及び現像バイアスを切り替えながら形成し、転写する様子を示す図である。
【図４】図３の記録紙上にさらに、第３、第４の濃度調整用トナーパターンを、帯電バイアス及び現像バイアスを切り替えながら形成し、転写する様子を示す図である。
【図５】図１の画像形成装置により１枚の記録紙を転写装置に複数回通過させて該記録紙の同じ面に濃度調整用トナーパターンを転写形成する場合の記録紙の搬送順序を示す図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の他の例の構成の概略を示す図である。
【図７】図６の画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。
【図８】濃度調整用パターンを形成するとき、高濃度パターンのあとに低濃度パターンを形成すると記録紙上にトナーかぶり部分が生じる例を示す図である。
【図９】図８に示すように記録紙上にトナーかぶりが生じる理由を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、図面を参照して本発明に係る画像形成装置の例について説明する。
図１は画像形成装置の１例の構成の概略を示している。図１の画像形成装置１００はモノクロ画像形成装置であり、複写機、フアクシミリ機、プリンタの機能を併せ持つ画像形成装置である。
【００４４】
画像形成装置１００は静電潜像担持体として感光体１を備えている。感光体１の周囲には帯電装置２、画像露光装置３、現像装置４及び転写装置５がこの順序で配置されている。感光体１、帯電装置２、画像露光装置３及び現像装置４は一つの画像形成部を構成している。
【００４５】
転写装置５の下方にはタイミングローラ対７が、さらに下方には記録紙供給部６が配置されている。転写装置５の上方には定着装置８が、さらにその上方には排紙ローラ対９及び排紙トレイＴが配置されている。排紙ローラ対９及びトレイＴの上方には画像読取装置１０が配置されている。
【００４６】
排紙ローラ対９に臨む位置に記録紙搬送方向の切り替え爪ｃ１が設けられている。この爪ｃ１はその駆動部ｄ１（図２参照）により図１に実線で示す上昇位置又は図１に細線で示す下降位置をとることかできる。爪ｃ１に上昇位置をとらせることで、定着装置８から出てくる記録紙Ｓを排紙ローラ対９へ向かわせ、該ローラ対９にてトレイＴの方へ搬送できる。
【００４７】
排紙ローラ対９は、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに正転逆転可能である。正転時には、記録紙ＳをトレイＴへ向け搬送できる。トレイＴ上へ搬送される記録紙Ｓの後端が切り替え爪ｃ１を通過し、しかし未だ排紙ローラ対９から抜け出ていない状態で、切り替え爪ｃ１を制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに下降位置に配置し、その状態で排紙ローラ対９を逆転開始させると、記録紙Ｓはスイッチバックして、タイミングローラ対７へつながる循環搬送路へ送り込まれる。
【００４８】
循環搬送路へ送り込まれた記録紙は、そこの搬送ローラｒ１、ｒ２、ｒ３等により、再びタンミングローラ対７へ搬送される。このように、切り替え爪ｃ１、循環搬送路、ローラｒ１〜ｒ３等は記録紙の循環搬送機構ＣＹを構成している。
この循環搬送機構ＣＹを利用して、同じ記録紙の両面に画像形成することができる。
また、図５を参照して後ほど説明するように、同じ記録紙の同じ面を再び感光体１へ向けて転写装置５に通過させることもできる。それにより、記録紙の同じ面に再び画像形成することができる。
【００４９】
画像読取装置１０は、原稿画像を読み取り、読み取った画像データを感光体１等を含む画像形成部での画像形成に供することができるものであり、それ自体既に知られているものである。また、画像読取装置１０は後述するように記録紙Ｓ上に形成される画像濃度調整用のトナーパターンの濃度を読み取ることもできる。
【００５０】
画像形成装置１００の各部は図２に示す制御部Ｃｏｎｔの指示に基づき動作する。
制御部Ｃｏｎｔには、図２に示すように、操作パネルＰＡも接続されている。操作パネルＰＡには、図示を省略しているが、画像形成枚数を設定するテンキー、画像形成する記録紙のサイズと搬送方向を指定する記録紙指定キー、画像濃度調整モードを指定するキー、各種情報を表示するディスプレイ等が搭載されている。
【００５１】
この画像形成装置１００によると、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに次のように画像を形成することができる。
【００５２】
制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに感光体駆動モータＭが起動されることで感光体１が図１上、反時計方向に回転駆動され、その表面が帯電装置２により所定電位に一様に帯電せしめられる。本例では感光体１は負帯電性の感光体であり、帯電装置２により一様に所定の負電位に帯電させられる。帯電装置２は、帯電ローラ等を用いるものでもよいが、本例ではスコロトロン帯電器を用いるもので、該帯電器に図示省略の電源から帯電用電圧が印加され、それに基づく帯電バイアスで感光体１表面を帯電させることができる。
【００５３】
感光体１の帯電域に画像露光装置３から画像露光が施され、静電潜像が形成される。画像露光装置３は、レーザービームを用いるもので、画像読取装置１０で読み取られ原稿画像データ、図示省略の外部コンピュータ等から送信されてくる画像データ及び相手方ファクシミリ機から送信されてくる画像データのうちのいずれかに基づいて感光体１に画像露光を施し静電潜像を形成することができる。
【００５４】
このようにして形成された静電潜像は現像装置４により現像されて感光体１上にトナー像が形成される。現像装置４は、トナーを主体とする所謂１成分現像剤を用いるものでもよいが、本例ではトナー及びキャリアを主体とする所謂２成分現像剤を用いるものである。
【００５５】
この現像装置４で採用しているトナーは負に帯電させられ、負の現像バイアスが印加された現像ローラ４１にて感光体１上の静電潜像を反転現像できる。
【００５６】
一方、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに所定のタイミングで記録紙供給部６から給紙ローラ６１により記録紙Ｓが引き出され、タイミングローラ対７へ搬送される。記録紙Ｓはそこで一旦停止され、感光体１上のトナー像が転写装置５のある転写領域へ到来するタイミングで該タイミングローラ対７により該転写領域へ搬送される。
給紙ローラ６１、タイミングローラ対７等は前記の記録紙循環搬送機構ＣＹ等ともに記録紙Ｓを転写装置５へ搬送する記録紙搬送機構を構成している。
【００５７】
転写装置５は本例では図示省略の電源から転写電圧が印加される転写ローラを用いるものである。
【００５８】
かくして、感光体１上のトナー像は転写装置５を通過する記録紙Ｓ上に転写される。
トナー像が転写された記録紙Ｓは定着装置８を通過し、そこでトナー像が加熱加圧下に定着され、上昇配置された切り替え爪ｃ１を通過して排紙ローラ対９により排紙トレイＴに排出されることができる。
【００５９】
また、記録紙Ｓが切り替え爪ｃ１を通過し、しかし、記録紙後端部が未だ排紙ローラ対９を通過し終わっていないタイミングで爪ｃ１を下降させ、ローラ対９を逆転させることで、該記録紙を循環搬送路へ送り込み、該記録紙の他面が感光体１に臨むようにして再び転写装置５に通過させることができ、それにより記録紙の両面に画像形成することもできる。
【００６０】
この画像形成装置１００では記録紙上に形成されるトナー像の画像濃度を、制御部Ｃｏｎｔに組み込まれた画像濃度調整部Ａの指示のもとに調整することができる。
画像濃度調整部Ａはトナーパターン形成部ａ１及びバイアス決定部ａ２を含んでいる。  ここでは、制御部Ｃｏｎｔの構成部品のあるものは、画像濃度調整部Ａの構成部品を兼ねている。
【００６１】
画像濃度調整部Ａは、予め設定されたタイミング或いは操作パネルＰＡにおける画像濃度調整モード指定キーによる指定に基づいて画像濃度調整を行う。
【００６２】
画像濃度調整にあたっては、画像濃度調整部Ａのトナーパターン形成部ａ１は、感光体１、帯電装置２、画像露光装置３及び現像装置４を含む画像形成部に指示して、感光体１上に濃度調整用トナーパターンを形成させ、給紙ローラ６１やタイミングローラ対７等からなる記録紙搬送機構に記録紙Ｓを転写装置５のある転写領域へ搬送させ、転写装置５により記録紙Ｓ上に該トナーパターンを転写させ、該トナーパターンを定着装置８にて記録紙Ｓに定着させ、該記録紙をトレイＴへ排出させる。
【００６３】
さらに言えば、トナーパターン形成部ａ１は、帯電装置２による帯電バイアス及び現像装置４による現像バイアスの組合せを変化させながら予め定めた複数個の濃度調整用トナーパターンを順次形成させ、前記記録紙搬送機構により記録紙Ｓを転写装置５へ搬送させ、転写装置５により該濃度調整用トナーパターンを該記録紙Ｓの同じ面の異なる位置に転写させる。
【００６４】
画像濃度調整部Ａのバイアス決定部ａ２は、前記記録紙Ｓ上に転写形成された濃度調整用トナーパターンの画像濃度であって、ユーザーが画像読取装置１０に読み取らせた該トナーパターンの画像濃度に基づいて、前記画像形成部で形成されて転写装置５により記録紙に転写される該記録紙上のトナー画像の濃度を予め定めた目標画像濃度に向かわせる帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを決定し、帯電装置２及び現像装置４について該帯電バイアス及び現像バイアスを設定する。
【００６５】
ここでは、従来の画像濃度調整における場合と同様に目標画像濃度は最高画像濃度とされ、トナーパターン形成部ａ１は、濃度調整用トナーパターンを形成させるにあたり、画像露光装置３に最高画像濃度に対応する露光量で感光体１を露光させる。
【００６６】
トナーパターン形成部ａ１によるパターン形成についてさらに説明すると、それに限定される必要はないが、本例では、トーパターン形成部ａ１は、先ず、次のように帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを変化させながら、第１のトナーパターンＰ１及び第２のトナーパターンＰ２を順次形成させ、これらを図３に示すように、Ａ４サイズの、縦長方向に送られる記録紙Ｓ上にその搬送方向に間隔を開けて順次転写させる。
【００６７】
パターンＰ１、Ｐ２は、帯電バイアスと現像バイアスの差を一定（本例では２００Ｖ）に維持して、帯電バイアスと現像バイアスを次のように変化させながら形成させる。
第１パターンＰ１：帯電バイアス  −３００Ｖ    現像バイアス  −１００Ｖ
第２パターンＰ２：帯電バイアス  −５００Ｖ    現像バイアス  −３００Ｖ
【００６８】
図５の（Ａ）はこのときの記録紙Ｓの搬送状態を示している。
記録紙Ｓはその後、図５の（Ｂ）〜（Ｆ）に示すように、循環搬送機構ＣＹを使って２回スイッチバックさせられ、再び、パターンＰ１、Ｐ２が形成された面が感光体１に向けられるように、転写装置５に送り込み可能に搬送される。
【００６９】
一方、感光体１等を含む画像形成部では、パターンＰ１、Ｐ２の形成、転写後、さらにタイミングをずらして次のように帯電バイアス及び現像バイアスの組合せを変化させながら、第３のトナーパターンＰ３及び第４のトナーパターンＰ４を順次形成させ、これらを図４に示すように、タイミングローラ対７により再び転写装置５に送り込まれてくる同じ記録紙Ｓ上に、且つ、パターンＰ１、Ｐ２が転写された面に、該パターンＰ１、Ｐ２の間に第３トナーパターンＰ３が位置し、第２トナーパターンＰ２の後に第４トナーパターンＰ４が位置するように転写させる。帯電バイアスと現像バイアスの差は一定としておく（本例では２００Ｖ）である。
第３パターンＰ３：帯電バイアス  −４００Ｖ    現像バイアス  −２００Ｖ
第４パターンＰ４：帯電バイアス  −６００Ｖ    現像バイアス  −４００Ｖ
【００７０】
このように、トナーパターン形成部ａ１は、複数個（本例では４個）の濃度調整用のトナーパターン（Ｐ１、Ｐ２）、（Ｐ３、Ｐ４）を帯電バイアス及び現像バイアスを変化させながら形成し、同じ記録紙Ｓの同じ面に位置を異ならせて転写させ、定着装置８にて定着させてトレイＴへ排出させる。図５の（Ｈ）はこのときの記録紙搬送状態を示している。
【００７１】
なお、これらパターン形成においては、バイアスの切り替えは、図９に示すと同様に、帯電バイアスの切り替えに対し若干遅らせて現像バイアスを切り替え、キヤリアの記録紙への付着を抑制する。しかし、濃度の薄いパターンＰ１（Ｐ３）の次に濃度のより濃いパターンＰ２（Ｐ４）が形成されるので、パターンＰ１とＰ２の間や、パターンＰ３とＰ４の間にかぶりトナー帯が形成されることは抑制される。
【００７２】
このようにトナーパターンＰ１〜Ｐ４が形成された記録紙Ｓはユーザーにより画像読取装置１０にセットされ、各パターンの画像濃度が読み取れ、その濃度情報が前記バイアス決定部ａ２へ入力される。
【００７３】
バイアス決定部ａ２は、パターンＰ１〜Ｐ４の濃度の変化の傾きから最大画像濃度を得ることができる帯電バイアス及び現像バイアスの組合せをバイアス組合せとして決定し、帯電装置２及び現像装置４の帯電バイアス及び現像バイアスをそれぞれその組合せに従って設定する。これにより、画像濃度調整された画像の形成が可能となる。
【００７４】
画像濃度調整部Ａのトナーパターン形成部ａ１は、濃度調整用トナーパターンを画像形成部に形成させ、転写装置５で記録紙Ｓ上に転写させるに先立ち、転写装置５における記録紙通過速度（通紙速度）と、記録紙Ｓの搬送方向長さと、濃度調整用トナーパターンの記録紙搬送方向の長さ（或いはさらに該パターンの数）と、帯電バイアス及び現像バイアスの組合せの変更（切り替え）に要する時間等に基づいて１枚の記録紙上に１回の転写装置通過で濃度調整用トナーパターの全てを転写できるか否かを判断し、１回の転写装置通過で全トナーパターンを転写できると判断したときは、該トナーパターンを転写する記録紙の転写装置通過は１回とする。  しかし、１回の転写装置通過で全トナーパターンを１枚の記録紙に転写できないと判断したときは、記録紙搬送機構により同じ記録紙を転写装置に複数回通過させて該記録紙の同じ面に位置を異ならせて該トナーパターンを転写させる。
【００７５】
前記のトナーパターンＰ１〜Ｐ４の記録紙Ｓ上への転写形成においては、記録紙Ｓの同じ面の異なる位置に間隔をあけて全パターンを転写させるために、該記録紙を循環搬送機構を利用して、パターン転写を伴わない１回の空搬送を含め合計３回通過させている。
【００７６】
図６は本発明に係る画像形成装置の他の例の構成を概略的に示しており、図７は同装置の制御回路の概略を示すブロック図である。
この画像形成装置２００は図１の画像形成装置１００において、記録紙循環搬送機構ＣＹを省略したモノクロ画像形成装置であり、その他の点は画像形成装置１００と実質上同じである。装置１００における部分、部品等と同じ部分、部品等には装置１００と同じ参照符号を付してある。
【００７７】
画像形成装置２００は、転写装置５における記録紙通過速度（通紙速度）、記録紙Ｓの搬送方向長さ、濃度調整用トナーパターンの記録紙搬送方向の長さ（或いはさらに該パターンの数）、帯電バイアス及び現像バイアスの組合せの変更（切り替え）に要する時間等に基づいて１枚の記録紙上に１回の転写装置通過で濃度調整用トナーパターの全てを転写できるか否かを判断でき、１回の転写装置通過で全トナーパターンを転写できると判断できたときは、記録紙Ｓの転写装置５の１回の通過で、例えば図４に示すような４パターンを１枚の記録紙の同じ面に位置を異ならせて転写形成できるものである。
【００７８】
換言すれば、画像形成装置２００では、画像濃度調整にあたり、１枚の記録紙の１回の転写装置５の通過で、該記録紙に画像濃度調整に要求される数の濃度調整用トナーパターンを形成できるように、画像濃度調整に用いる記録紙のサイズ、トナーパターンの記録紙搬送方向の長さ等を予め選択しておくことで、１枚の記録紙の同じ面に位置を異ならせて複数の濃度調整用トナーパターンを転写形成できる。
【００７９】
また、トナーパターン形成部ａ１は、ユーザーが同じ記録紙を複数回記録紙供給部６にセットしたり、ユーザーが同じ記録紙を図示省略の手差しトレイにセットする等することで、同じ記録紙を複数回転写装置７に通過させ、例えば図４に示すような複数パターンを該１枚の記録紙に転写形成することも可能である。
【００８０】
画像形成装置１００、２００のいずれの場合でも、記録紙の種類や画像形成モード等によって画像形成装置中での通紙速度（記録紙搬送速度）が変更されるようになっている場合は、トナーパターン形成部ａ１は、それぞれの通紙速度において適切な画像濃度調整を行えるように、それぞれの通紙速度について転写装置５への通紙回数を決定するように構成してもよい。そのとき、記録紙のサイズを通紙回数を左右する因子として採用してもよい。
【００８１】
以上、モノクロ画像形成装置について説明したが、本発明は、回転駆動される無端中間転写ベルトと、該中間転写ベルトに沿って該ベルト走行方向において上流側から下流側へ順次配置された複数の画像形成部とを備え、該各画像形成部は中間転写ベルトに臨んで回転駆動される像担持体を含んでおり、該像担持体を帯電器で帯電させ、その帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を担当色トナーを用いる現像器で現像してトナー像を形成でき、該トナー像は該中間転写ベルトを間にして該像担持体に対向する１次転写部材にて該中間転写ベルト上に１次転写することができ、該１次転写トナー像を２次転写装置にて記録紙へ２次転写できる、所謂タンデム型のカラー画像形成装置にも適用できる。
【００８２】
また本発明は、像担持体を帯電器で帯電させてその帯電域に露光装置により静電潜像を形成し、該静電潜像を、静電潜像現像域に移動可能の複数の現像器のうち該静電潜像に応じた担当色トナーを保持した現像器で現像してトナー像を形成し、該トナー像を中間転写体に１次転写することで、該中間転写体上にモノクロトナー像又は２色以上のトナー像からなる多重トナー像を形成し、該中間転写体上のトナー像を２次転写装置で記録媒体へ２次転写し、定着させることができる、所謂サイクル型カラー画像形成装置にも適用できる。
このサイクル型画像形成装置は、部品の一部を共通にする複数の画像形成部が含まれていると把握することができる。
このように本発明は各種画像形成装置に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、画像濃度調整型画像形成装置であって、画像濃度調整にあたり複数個の濃度調整用パターンを１枚の記録紙上に形成することができ、それだけ記録紙を節約できる画像形成装置を提供することに利用できる。
【符号の説明】
【００８４】
Ｓ  記録媒体
１００、２００  画像形成装置
１  感光体
Ｍ  感光体駆動モータ
２  帯電装置
３  画像露光装置
４  現像装置
４１  現像ローラ
５  転写装置
６  記録紙供給部
６１  給紙ローラ
７  タイミングローラ対
８  定着装置
９  排紙ローラ対
１０  画像読取装置
Ｔ  排紙トレイ
ＣＹ  記録紙循環搬送機構
ｃ１  記録紙搬送方向切り替え爪
ｄ１  切り替え爪駆動部
ｒ１〜ｒ３  記録紙搬送ローラ
ｃｏｎｔ  制御部
Ａ  画像濃度調整部
ａ１  トナーパターン形成部
ａ２  バイアス決定部
ＰＡ  操作パネル
【図１】
2011197487.tif 000003
【図２】
2011197487.tif 000004
【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】
2011197487.tif 000009
【図８】
2011197487.tif 000010
【図９】
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