(57)【要約】【課題】複数の画像形成速度を有するカラー画像形成装置において、画像形成速度にかかわらず画像濃度を一定に保つことを可能とする。【解決手段】複数の画像形成速度を有するカラー画像形成装置において、現像器を含むカートリッジと、カートリッジ内に複数の画像形成速度に対応したトナー濃度制御に必要な初期データを格納する手段と、前記初期データを読み出して画像形成中に用いる手段とを有し、カートリッジ出荷時、あるいはカートリッジ設置時に特殊モードにより前記複数の画像形成速度に対応したトナー濃度制御に必要な初期データを決定しカートリッジ内に格納することを特徴としたカラー画像形成装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像形成速度を有するカラー画像形成装置において、
現像器を含むカートリッジと、
カートリッジ内に複数の画像形成速度に対応したトナー濃度制御に必要な初期データを格納する手段と、
前記トナー濃度制御に必要な初期データを読み出して画像形成中に用いる手段と
を有し、カートリッジ出荷時、あるいはカートリッジ設置時に特殊モードにより前記複数の画像形成速度に対応したトナー濃度制御に必要な初期データを決定しカートリッジ内に格納することを特徴としたカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記格納する複数の画像形成速度に応じたトナー濃度制御に必要な初期データがトナー濃度信号の制御電圧値と基準トナー濃度値であることを特徴とする請求項１のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記現像器のトナー攪拌速度が画像形成速度と対応していることを特徴とする請求項１のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成速度が通常速、１／２速、１／４速の３種類であることを特徴とする請求項１のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカラー複写機あるいはカラープリンタのように、感光ドラム等の像担持体に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像し、記録材に転写することによってカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、複数の画像形成速度を有する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トナーとキャリアから成る２成分系現像剤を用いて画像を形成する画像処理装置においては、画像形成時のトナー濃度信号と基準トナー濃度との比較によってトナーの補給を行い、トナー濃度を一定に保つ制御が行われている。この際、トナーの濃度を検知するセンサーからの電気的信号がトナー濃度信号、基準トナー濃度信号として用いられており、カートリッジの出荷時あるいはカートリッジの設置時に特殊モードにより設定された初期のトナー濃度信号の制御電圧値、基準トナー濃度値をカートリッジ内のＥＥＰＲＯＭから読み出して画像形成時に用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＥＥＰＲＯＭに格納された初期のトナー濃度信号の制御電圧値、基準トナー濃度値は、特定の画像形成速度に対応したデータであったため複数の画像形成速度を有する画像形成装置では、画像形成速度が変わるとそれに伴って現像器内のトナー攪拌速度が変わり、現像器内のトナー濃度センサーを横切る現像剤の剤面の高さが変化することでトナー濃度信号が変わり、画像濃度に影響を与えるという問題があった。従って、本発明の目的とするところは、カートリッジ出荷時、あるいはカートリッジ設置時に特殊モードにより複数の画像形成速度に対応したトナー濃度制御に必要な初期データを決定しカートリッジ内に格納することにより、プリント時に画像形成速度に応じた適切な値を用いることができ画像形成速度にかかわらず画像濃度を一定に保つことが可能なカラー画像形成装置を提供することができる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係るカラー画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、複数の画像形成速度を有するカラー画像形成装置において、現像器を含むカートリッジと、カートリッジ内に複数の画像形成速度に対応したトナー濃度制御に必要な初期データを格納する手段と、前記トナー濃度制御に必要な初期データを読み出して画像形成中に用いる手段とを有し、カートリッジ出荷時、あるいはカートリッジ設置時に特殊モードにより前記複数の画像形成速度に対応したトナー濃度制御に必要な初期データを決定しカートリッジ内に格納することを特徴としたカラー画像形成装置である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るカラー画像形成装置を図面に即して更に詳しく説明する。
図１に本発明の実施例１のカラー画像形成装置の構成図が示される。本カラー画像形成装置はカラーリーダ部とカラープリンタ部によって構成されている。
【０００６】
［カラーリーダ部の構成］
図１において、カラーリーダ部の上部には原稿台ガラス（プラテン）３０１が横設され、その上には原稿給紙装置（ＤＦ）３０２が設置されている。なお、原稿給紙装置３０２の代わりに未図示の鏡面圧板を装着する構成もある。第１キャリッジ３１４内にはハロゲンランプである光源３０３，３０４、これら光源３０３，３０４の光を原稿に集光する反射傘３０５，３０６、及び原稿からの反射光又は投影光を反射するミラー３０７が装着されている。又、第２キャリッジ３１５にはミラー３０７からの反射光をさらにＣＣＤ１０１に集光するためのミラー３０８，３０９が装着されている。
【０００７】
又、ＣＣＤ１０１が実装された基板３１１、図２に示すＣＣＤ１０１以外の要素及び図３に示す２値変換部２０１、遅延部２０２，２０３，２０４，２０５を含む画像処理部３１２、及び、他のＩＰＵ等とのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部３１３を備えている。
【０００８】
なお、第１キャリッジ３１４は速度Ｖで、第２キャリッジ３１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向に対して垂直方向に、駆動手段３１６により機械的に移動することによって、原稿の全面を走査（副走査）する。
図２はデジタル画像処理部３１２の詳細な構成を示すブロック図である。
【０００９】
同図において、原稿台ガラス上の原稿は光源３０３，３０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導かれて電気信号に変換される。尚、ＣＣＤ１０１はカラーセンサの場合、ＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに乗ったものでも、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ・Ｇフィルタ・ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化又は、フィルタがＣＣＤと別構成になったものでも構わない。
【００１０】
そして、その電気信号（アナログ画像信号）は画像処理部３１２に入力され、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され（上記処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各８ビットのデジタル信号に変換される。
【００１１】
そして、ＲＧＢ信号はシェーディング部１０３で、シェーディング補正及び黒補正が施された後、つなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部１０４で、ＣＣＤ１０１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが変るため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス上の原稿サイズを認識する。
【００１２】
読取位置タイミングが補正されたデジタル信号は入力マスキング部１０５によって、ＣＣＤ１０１の分光特性及び光源３０３，３０４及び反射傘３０５，３０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ１０６に入力される。
【００１３】
セレクタ１０６から出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７と下地除去部１１５に入力される。下地除去部１１５に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部１１６に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。また、もう一つのセレクタ１０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号からＣＭＹ信号に変換する。
【００１４】
黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号は遅延１０８でタイミングを調整される。この２種類の信号はモワレ除去部１０９でモワレが除去され、次いで、変倍処理部１１０で主走査方向に変倍処理される。
【００１５】
ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で、変倍処理部１１０で処理された信号は、ＣＭＹ信号がＵＣＲ処理でＣＭＹＫ信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に黒文字判定部１１６で生成された判定信号がＣＭＹＫ信号にフィードバックされる。
【００１６】
ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で処理された信号はγ補正部１１２で濃度調整された後、フィルタ部１１３でスムージング又はエッジ処理される。以上処理された信号は、図３に示す２値変換部２０１で８ビットの多値信号から２値信号に変換される。尚、この変換方法はディザ法、誤差拡散法、誤差拡散の改良したものいずれかでもかまわない。
【００１７】
［カラープリンタ部の構成］
図１において、Ｙ画像形成部３１７、Ｍ画像形成部３１８、Ｃ画像形成部３１９、Ｋ画像形成部３２０は、それぞれ、感光ドラム３４２，３４３，３４４，３４５、帯電器３２１，３２４，３２７，３３０、ＬＥＤ部２１０，２１１，２１２，２１３、現像器３２２，３２５，３２８，３３１、補助帯電器３６０，３６１，３６２，３６３を具備している。又、帯電器３２１，３２４，３２７，３３０は、それぞれ帯電スリーブ３７０，３７１，３７２，３７３を、現像器３２２，３２５，３２８，３３１は、それぞれ現像スリーブ３４５，３４６，３４７，３４８を備えている。
【００１８】
尚、それぞれの構成は同一なのでＹ画像形成部３１７を詳細に説明し、他の画像形成部の説明は省略する。
【００１９】
Ｙ画像形成部３１７には、感光ドラム３４２が設けられ、その周りに帯電器３２１、ＬＥＤ部２１０、現像器３２２、補助帯電器３６０などが配置されている。ここで、感光ドラム３４２と帯電器３２１、現像器３２２は一体型カートリッジ３９０となっている。
【００２０】
これらの動作は、まず補助帯電器３６０と帯電器３２１によって感光ドラムを帯電させる。次いでＬＥＤアレー２１０からの光によって、感光ドラム表面に潜像が形成され、現像器３２２で現像することによりトナー画像を形成する。
【００２１】
尚、現像器３２２には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ３４５が含まれている。現像器３２２の図中下方には転写帯電気３２３が転写ベルト３３３を挟んで配置され、転写ベルト３３３の背面から放電を行い、感光ドラム３４２上のトナー画像を、転写ベルト３３３上の記録紙などへ転写する。
【００２２】
この転写後、感光ドラム３４２上に残留したトナー５０３は帯電器３２１に一旦取り込まれ、静電的特性を変化させて再び感光ドラム３４２上に戻し、現像器３２２がこれを回収して再利用する。
【００２３】
次に、記録紙などの上へ画像を形成する手順を説明する。カセット３４０，３４１に格納された記録紙等はピックアップローラ３３８，３３９により１枚毎給紙ローラ３３６，３３７で移動する転写ベルト３３３上に供給される。転写ベルト３３３は、Ｙ画像形成部３１７、Ｍ画像形成部３１８、Ｃ画像形成部３１９、Ｋ画像形成部３２０の下方に配置され転写ベルトローラ３４８により駆動される。
【００２４】
転写ベルト３３３に給紙された記録紙は、紙先端センサー３４７によってその先端を検知される。この紙先端センサーの検出信号はプリンタ部からカラーリーダ部へ送られて、カラーリーダ部からプリンタ部にビデオ信号を送る際の副走査同期信号として用いられる。
【００２５】
この後、記録紙等は、転写ベルト３３３によって搬送され、画像形成部３１７〜３２０においてＹＭＣ  Ｋの順にその表面にトナー画像が形成される。
【００２６】
Ｋ画像形成部３２０を通過した記録紙等は、転写ベルト３３３からの分離を容易にするため、除電帯電器３４９で除電された後、転写ベルト３３３から分離される。除電帯電器３４９に隣接して剥離帯電器３５０が設けられ、記録紙等が転写ベルト３３３から分離する際の剥離放電による画像乱れを防止される。
【００２７】
分離された記録紙等は、トナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器３５１，３５２で帯電された後、定着器３３４でトナー画像が熱定着された後、排紙トレー３３５に排紙される。また、転写ベルト３３３は内外除電器３５３によって除電される。
【００２８】
以上の画像形成動作の速度は記録紙の種類によって異なっており、普通紙、厚紙、ＯＨＰでそれぞれ通常速、１／２速、１／４速となっている。
【００２９】
次に本発明の特徴部分であるＥＥＰＲＯＭから読み出したトナー濃度制御に必要なデータを画像形成速度に応じて補正して用いる方法について詳細に説明する。
【００３０】
まず、図４にカートリッジ内の現像器の構成を示す。トナー補給口４２から補給されたトナーは攪拌スクリュー４１の回転によって図中の矢印の方向へ循環する。そして現像バイアスがかけられると現像スリーブ４３の回転によって像担持体へ飛ばされる。トナー濃度検知センサー４０は現像器内のトナー濃度を電気的信号に変換し、この信号はトナー濃度信号４５として装置本体内のＣＰＵに入力される。また、トナー濃度信号４５は、装置本体からの制御電圧４４により可変である。
【００３１】
攪拌スクリュー４１の回転速度は画像形成速度と対応しており、回転速度が遅い場合は、トナー濃度検知センサー４０を横切る現像剤の剤面が通常速の場合に比べて高くなるため同じトナー濃度でも画像形成速度によってトナー濃度信号４５の値は異なる。
【００３２】
次に、図５のフローチャートに従ってトナー濃度信号の制御電圧値と、基準トナー濃度値の初期設定方法について説明する。まずＳ５０で回転速度を決定し、Ｓ５１で攪拌スクリューと現像スリーブを１分間回転させ、Ｓ５２で現像バイアスＡＣ成分を印加する。次にＳ５３でトナー濃度信号が２．５Ｖ±０．１５Ｖとなるように制御電圧を自動調整する。そしてＳ５４でトナー濃度信号を２０ｍｓ間隔で１０回サンプリングしてその平均値を基準トナー濃度値として決定し、Ｓ５５では決定した制御電圧値と基準トナー濃度値をカートリッジ内のＥＥＰＲＯＭに書き込む。ここで、これらのデータは回転速度に対応した領域に書き込まれる。そして、Ｓ５６で攪拌スクリューと現像スリーブの回転を停止し、Ｓ５７で現像バイアスＡＣ成分をＯＦＦする。Ｓ５８では、次に別の回転速度で初期データの取り込みを行なうかどうかを判断し、別の回転速度で実行する場合にはＳ５０へ移行し、通常速、１／２速、１／４速での設定が終了していれば終了する。尚、これらの処理は全ての色のカートリッジについて同様であり、カートリッジの出荷時あるいは設置時に以下の方法によって実行される。
【００３３】
図６は本実施例のカラー画像形成装置の操作部を示す。１００１はタッチパネルディスプレイであり、通常はコピー枚数、選択用紙サイズ、倍率、コピー濃度が表示されている。１００２はリセットキーでありコピーモードを標準モードに戻す。１００３はスタートキーでありコピー動作を開始する。１００４はストップキーでありコピー動作を中断する。１００５はクリアキーでありコピーモードを標準モードに戻す。１００６はテンキーでありコピー枚数を設定する。
【００３４】
図６の操作部の＊キーとテンキーの２，８を同時に押すことで１００１のタッチパネル上に図７に示す特殊モード画面が表示される。特殊モード画面中のトナー濃度制御初期設定を示すキーＡを押すことで初期設定が実行される。また、キャンセルキーを押すと通常の画面に復帰する。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カートリッジ出荷時、あるいはカートリッジ設置時に特殊モードにより複数の画像形成速度に対応したトナー濃度制御に必要な初期データを決定しカートリッジ内に格納することにより、プリント時に画像形成速度に応じた適切な値を用いることができ画像形成速度にかかわらず画像濃度を一定に保つことが可能なカラー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】
【図１】実施例におけるカラー画像形成装置の構成図。
【図２】実施例のデジタル画像処理部の構成を示すブロック図。
【図３】実施例のＬＥＤ駆動部の構成を示すブロック図。
【図４】実施例の現像器の構成図。
【図５】実施例のトナー濃度制御初期設定を説明するフローチャート。
【図６】実施例の操作部を示す図。
【図７】実施例の特殊モード画面を示す図。
【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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