(57)【要約】【課題】濃度・階調制御に要する時間がかかり、ユーザーが所望の印字物を入手するまでに待たなくてはいけない問題点があった。【解決手段】転写材に印字する際には、担持体の移動１周期である、１色画像を形成する一連の作像工程を繰り返すことにより、複数色画像を形成する画像形成装置であり、該担持体上に濃度検知用画像パターンを印字する画像形成装置において、上記濃度検知用画像パターンを印字する際は、担持体の移動１周期である一連の作像工程中、複数色の濃度測定用画像パターンを形成するよう構成した。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色のいずれかで画像を形成可能な画像形成部と、
前記画像形成部により形成された画像を担持する担持体と、
前記担持体上に形成された画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記濃度手段が検知するための濃度検知用パターンを示す画像を形成する時には、前記担持体の１回転期間内において複数色分の画像を形成する様に、前記画像形成部を制御する制御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】
前記制御手段は、通常の画像を形成する時には、前記担持体の１回転期間内において１色分の画像を形成する様に、前記画像形成部を制御することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
複数色のいずれかで画像を形成可能な画像形成部と、
前記画像形成部により形成された画像を担持する担持体と、
前記担持体上に形成された画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記濃度検知手段が検知するための濃度検知用パターンを示す画像を形成する時には、通常の画像を形成する時とは異なる周期で、前記画像形成部の色を切り替える制御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４】
前記制御手段は、前記濃度検知手段が検知するための濃度検知用パターンを示す画像を形成する時には、通常の画像を形成する時より短い周期で、前記画像形成部の色を切り替えることを特徴とする請求項３記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、濃度検知用パターンを示す画像を形成する時には、前記担持体の複数回転期間に複数色分の画像を形成するとともに、前記担持体の２回転目移行においては、先の回転で画像が形成された領域以外の領域に画像を形成する様に、前記画像形成部を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記濃度検出手段の検知に基づいて、電子写真プロセス要素を調整する第１調整手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記濃度検知手段の検知に基づいて、画像データ変換条件を調整する第２調整手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成部は、静電潜像を形成する露光部と、形成された静電潜像を複数色の何れかで現像可能な現像部とを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体の位置を検出する位置検出手段を有し、
前記制御手段は、前記位置検知手段の検知に基づいて、前記露光部による潜像形成タイミングを制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】
前記担持体は中間転写体であり、
前記画像形成部は感光体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を、前記中間転写体へ転写することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】
前記担持体は転写材保持体であり、
前記画像形成部は、通常画像を形成する時には、感光体上にトナー像を形成し、該感光体上のトナー像を前記転写材保持体に保持された転写材へ転写し、一方、濃度検知用パターンを示す画像を形成する時には、前記感光体上にトナー像を形成し、該感光体上のトナー像を、前記転写材保持体上に転写することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項１２】
前記担持体は感光体であり、
前記画像形成部は、複数色分の画像を重ねて前記感光体上に転写することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記濃度検知手段が検知するための濃度検知用パターンを示す画像を形成する時には、前記担持体の１回転期間内において２色分の画像を形成する様、前記画像形成部を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載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、カラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真プロセスを用いたカラー画像形成装置として、ＹＭＣＫ４色の現像装置を回転させることにより、面順次に感光上にトナー像を形成し、形成されたトナー像を、転写材保持体や中間転写体等の担持体上に順次重ねて転写する技術が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
係るカラー画像形成装置においては、担持体を１回転させるごとに、現像装置を次の色へ切り替える様回転させることによって、４色分の画像を順次形成するため、１つのフルカラー画像を得るためには、担持体を４回転させる必要がある。
【０００４】
また、従来、このカラー画像形成装置において、濃度・階調制御（以下、単に濃度制御という）を行う際は、各色毎に、濃度制御用パターンを形成していたが、係る濃度制御においても、担持体を１回転させる毎に現像装置を切り替えていたため、担持体４回転分の時間を要していた。
【０００５】
本発明の目的は上述の課題を解決することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー画像形成装置は、複数色のいずれかで画像を形成可能な画像形成部と、前記画像形成部により形成された画像を担持する担持体と、前記担持体上に形成された画像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記濃度手段が検知するための濃度検知用パターンを示す画像を形成する時には、前記担持体の１回転期間内において複数色分の画像を形成する様に、前記画像形成部を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のカラー画像形成装置は、複数色のいずれかで画像を形成可能な画像形成部と、前記画像形成部により形成された画像を担持する担持体と、前記担持体上に形成された画像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段が検知するための濃度検知用パターンを示す画像を形成する時には、通常の画像を形成する時とは異なる周期で、前記画像形成部の色を切り替える制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本実施形態におけるフルカラー画像形成装置である。以下図に沿って説明する。アルミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）又はＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ，Ｓｅ、等から成る光導電体を塗布して構成される静電潜像担持体としての感光ドラム１は、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、ローラー帯電器２により所定の電位に均一に帯電される。次いで、露光装置３によりイエローの画像模様に従った信号による光が感光ドラム１に走査され、感光ドラム１上に潜像が形成される。更に感光ドラム１が矢印方向に進むと支持体５に支持された現像装置４ａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、イエロートナーが入った現像装置４ａが感光ドラム１に対向するよう支持体５は回転し、選択された現像装置４ａによって可視化される。現像されたトナー像は中間転写体６上に転写される。中間転写体６は、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタン、シリコンゴム等のゴムからなる転写ベルト６１が、駆動ローラー６２、従動ローラー６３、テンションローラー６４の３本のローラー上に張架され、駆動ローラー６２が後述のモーターにより図中矢印の方向に回転することにより、転写ベルト６１は図中矢印の方向に駆動される。６５は、軸上に導電性スポンジ層を設けた１次転写ローラーであり、転写ベルト６１を介して感光ドラム１に接している。１次転写ローラー６５には不図示の高圧電源からバイアスが印加され、感光ドラム１上のトナー像は転写ベルト６１上に転写される。
【０００９】
以上の行程をマゼンタ色、シアン色、黒色も行なうことによって転写ベルト６１上には複数色のトナー像が形成される。なお転写ベルト６１端部には不図示の位置検知部材を設け、この位置検知部材を光学センサー等で読み取ることにより位置基準信号を形成し、転写ベルト６１上のトナー像の位置合わせを行なう。
【００１０】
次に、通常画像形成時の、具体的に位置基準信号、画像露光、現像工程、支持体５の回転に関する画像形成シーケンスを図２に示す。
【００１１】
ここでは転写ベルト６１の端部１箇所に位置検知部材を設けており、転写ベルト６１の１回転周期に１回位置基準信号が検知される。１色目の位置基準信号（図中Ｔｏｐ１）が検知されると、１色目イエローの画像露光（Ｙｅｘｐ）が行われる。感光ドラム１の露光位置が現像位置に達すると１色目イエロー現像器４ａによる現像工程（Ｙｄｅｖ）が行われる。感光ドラム１上に形成された画像露光部が現像位置を過ぎると、支持体５は回転し、２色目マゼンタ現像器４ｂが現像位置に対向する（Ｍｒ）。以下２色目以降も同様な画像形成シーケンスを行い、各色の作像が行われる。以上説明したように、１色画像を形成する一連の作像工程は、転写ベルト６１の１回転周期毎に行われる。
【００１２】
４色のトナー像が転写ベルト６１上に転写されると、転写ベルト６１の移動と同期を取った転写材Ｐが搬送され、１次転写ローラー６５と同様な構成からなる２次転写ローラー６６が転写材Ｐを介して転写ベルト６１に当接し、不図示の高圧電源からバイアスが印加され、転写ベルト６１上の４色トナー像は、転写材Ｐ上に一括転写される。４色トナー像が転写された転写材Ｐは、従来公知の加熱、加圧の定着装置８によって溶融固着されカラー画像が得られる。
【００１３】
また、感光ドラム１上の転写残トナーは公知のブレード手段のクリーニング装置７によって清掃される。また、転写ベルト６１上の転写残トナーも接離可能なファーブラシ、ウエブ等のクリーニング装置６７によって清掃される。
【００１４】
９は、濃度センサーであり、図３に示すようにＬＥＤ等の発光素子９１、フォトトランジスター、フォトダイオード等の受光素子９２、ホルダー９３等からなる。この濃度センサー９を用いて、転写ベルト６１上に形成された濃度測定用画像パターンを形成の濃度を測定し、濃度・階調性制御を行なう。濃度制御は、現像バイアスや感光ドラムの帯電電位、露光量等のプロセス条件を制御し、階調性制御は画像信号の制御を制御する。
【００１５】
これに対し濃度・階調制御時は、転写ベルト６１の１回転周期中に２色の濃度・階調制御用トナー像を形成する。
【００１６】
図４に、本実施例における制御システムを示す。
【００１７】
図４において、２０１は画像処理部であり、画像形成装置で形成すべき画像情報を発生する。
【００１８】
２０２は、エンジン制御部であり、本カラー画像形成装置の主要部を制御する。
【００１９】
２０３は、高圧発生部であり、前述の帯電、現像、転写等の種々のプロセス要素に必要な高圧を発生し、供給する。
【００２０】
２０４は、前述の支持体４を回転駆動することにより、感光ドラム１に当接する現像装置の色を変更するためのモータである。２０５は、この支持体５の回転位置を検出するための位置センサであり、制御部２０２はこの位置センサ２０５の検出出力に基づいて、モータ２０４を駆動制御し、所望の色の現像装置を感光ドラム１に当接させる。
【００２１】
２０６は、ローラ６２を回転駆動することにより、転写ベルト１０６を回転移動させるためのモータである。また、２０７は、転写ベルト６上のフラグを読取ることにより、転写ベルト６の回転位置を検出するための位置センサであり、制御２０２は、この位置センサの検出出力に基づいて、露光装置３による画像露光タイミング等を制御する。
【００２２】
また、感光ドラム１、転写材を搬送するための搬送ローラ、ほか各種デバイスを駆動するためのモータ、ソレノイド等（不図示）が、エンジン制御部２０２によって制御される。
【００２３】
次に、本実施例において最も特徴的である、濃度・階調制御様パターンを形成する際の、転写ベルト６１位置基準信号、画像露光、現像工程、支持体５の回転に関する画像形成シーケンスを図５に示す。図に沿って説明すると、転写ベルト６１の位置基準信号（図中Ｔｏｐ１）が検知されると１色目イエローの濃度・階調制御用画像露光（Ｙｅｘｐ）が行なわれ、Ｙｄ現像される（Ｙｄｅｖ）。ここで濃度測定用画像パターンは通常の画像の最大長より短く設定し、イエロー現像終了後支持体５を回転させ、２色目マゼンタ現像器に切り替え（Ｍｒ）、２色目マゼンタの濃度・階調制御用画像露光（Ｍｅｘｐ）を行い、現像する（Ｍｄｅｖ）。濃度測定用画像パターンについて詳述すると、１つの濃度測定用画像パターン像は、用いる濃度センサーにもよるが５ｍｍ×５ｍｍ〜１５ｍｍ×１５ｍｍ程度がよい。濃度制御に関して述べると、帯電電位、露光量、現像バイアス等の印字条件を変えた複数の濃度測定用画像パターンが必要となるが３から５つの各印字条件を変えた画像があれば十分である。また階調制御に関して述べると、画像印字率を変えた複数の濃度測定用画像パターンが必要となるが、５から８つの画像印字率を変えた画像があればよい。従って上述した画像サイズ、数の最大の組み合わせでも１５ｍｍ×８＝１２０ｍｍとなり、通常印字されるＡ４の長さ２９７ｍｍの半分以下が可能となる。
【００２４】
転写ベルト６１が１周し、次の位置基準信号（Ｔｏｐ２）が検知されると、支持体５は回転し、３色目シアン現像器に切り替える（Ｃｒ）。ついで、３色目シアンの濃度・階調制御用画像露光（Ｃｅｘｐ）が行われるが、濃度・階調制御を行なうためには、各色重なっていないトナー像が必要であるため、既に転写ベルト６１上に形成されている図中斜線で示した１色目イエロー、２色マゼンタの濃度測定用画像パターンが無い位置に合わせ、露光を行なう。現像器の切り替えに動作中も転写ベルト６１は移動するため、１色目イエローと２色目マゼンタの間には必ず、印字が行なえない部分が出来てしまう。この部分を次の３色目シアンの印字領域とすることで、転写ベルト６１の移動方向に渡り、無駄な隙間を作ることなくトナー像を形成でき、より多くの検知用画像を印字することができた。
【００２５】
３色目シアンの画像露光を現像した後（Ｃｄｅｖ）、支持体５は回転し、４色目ブラック現像器に切り替える（Ｋｒ）。４色目ブラックの濃度・階調制御用画像露光についても、３色目同様、既に転写ベルト６１上に形成されている１色目イエロー、２色マゼンタの濃度測定用画像パターンが無い位置に合わせ、露光を行い（Ｋｅｘｐ）、現像される（Ｋｄｅｖ）。４色トナー像が形成され、それぞれ濃度が濃度センサー９にて検知された後、通常の画像印字同様に、トナー像はクリーナー６８にてクリーニングされる。
【００２６】
この様に、２回目点目（またはそれ以降）においては、すでにパターンが形成された領域以外の領域にパターンを形成する。
【００２７】
また、エンジン制御部２０２は濃度検知センサー９の検知出力に基づいて、帯電、現像、転写等の高圧の条件を補正することにより、目標どおりの画像濃度が得られる様調整する。
【００２８】
さらに、上記シーケンスの後、階調制御用のハーフトーンパターンを同様のシーケンスで形成し、濃度検知センサーでその濃度を検知する。この階調制御用のパターンの濃度検知結果に基づいて、画像処理部２０１内における画像データ変換テーブルを調整することにより、画像データに対する出力画像の濃度特性がリニアになる様調整する。
【００２９】
以上説明したように、濃度制御シーケンスにおいて、従来４色の検知画像を得るために、転写ベルト６１の４回転周期分必要であったのに対し、本実施例では２回転分で済み、制御に要する時間が短縮される。
【００３０】
また、濃度制御シーケンスの後に階調制御シーケンスを実行する場合は、その効果は２倍となる。
【００３１】
（第２の実施例）
図６は、本発明の第２の実施例である。本実施例は、転写材担持体上に担持された転写材上に４色トナー像を順次転写し、カラー画像を得る画像形成装置に関する。
【００３２】
前実施例と同一の構成、作用をするものは同一の番号を付し、説明は略す。図に沿って説明すると、１０は転写材担持体としての転写ドラムであり、転写バイアスが印加された導電支持体１０１上に導電スポンジ層１０２を有し、さらに表層としてＰＶｄＦ等の誘電体層１０３を有する。搬送された転写材Ｐは転写ドラム１０に設けられたグリッパー１０４にて先端を担持されると供に、所定のバイアスが印加された吸着ローラ１０５により、静電的に転写ドラム１０に吸着固定される。実施例１と同様な工程で形成された感光ドラム１上の１色目トナー像は、転写ドラム１０の移動と同期を取り、転写材Ｐ上に転写される。以後同様な工程により２色目以降のトナー像が現像、転写され４色トナー像が転写された後、転写材Ｐは図中矢印の方向に移動可能な分離爪１０６を経て、転写ドラム１０より分離され、定着器８により定着される。１０７は図中矢印の方向に移動することにより、転写ドラム１０に接離可能なファーブラシ等のクリーナーであり、転写ドラム１０をクリーニングする。
【００３３】
転写ドラム１０には前実施例同様位置基準部材を設け、これにより得られる位置基準信号に従って画像形成シーケンスは制御され、１色画像を形成する一連の作像工程は、転写ドラム１０の１回転周期毎に行われる。位置基準信号、画像露光、現像工程、支持体５の回転に関する画像形成印字シーケンスは図５で示したものと同様である。
【００３４】
９は、転写ドラム１０上に形成された濃度・階調制御用トナー像の濃度を検知する濃度センサーであり、図２で示した実施例１と同様な構成からなる。本実施例においては、濃度測定用画像パターンは、別途な転写材が必要としないために直接転写ドラム１０に転写する。
【００３５】
本実施例においても、濃度・階調制御時は図５で示したシーケンスと同様に、転写ドラム１０が１回転する間に、２色分の制御を行なう。４色分の制御が終了した後、転写ドラム１０上のトナー像はクリーナー１０７にてクリーニングされる。
【００３６】
以上説明したように、転写材担持体上に担持された転写材上に４色トナー像を順次転写しカラー画像を形成する装置においても、１色画像を形成する一連の作像工程である、転写ドラム１回転周期内に、２色分の濃度・階調制御を行なうことにより、濃度・階調制御に要する時間を短縮することが出来た。
【００３７】
（第３の実施例）
図７は、本発明の第３の実施例である。本実施例は、静電潜像担持体上に、順次露光、現像を繰り返すことにより４色トナー像を形成し、静電潜像担持体上の４色トナー像を転写材に一括転写して、カラー画像を得る画像形成装置に関する。
【００３８】
前実施例と同一の構成、作用をするものは同一の番号を付し、説明は略す。図に沿って説明すると、１は感光ドラムであり、その周長は印字する画像サイズの長さに、現像器切り替えに要する時間相当分の長さを加えた長さ以上である。２は感光ドラム１を帯電する帯電器であるが、ここではトナー像を担持した感光ドラム１を帯電する必要があるため、コロナ帯電器等の非接触方式の帯電器が好ましい。
【００３９】
以下簡単に作像工程を説明する。アルミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）又はＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ，Ｓｅ、等から成る光導電体を塗布して構成される静電潜像担持体としての感光ドラム１は、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、コロナ帯電器２により所定の電位に均一に帯電される。次いで、露光装置３によりイエローの画像模様に従った信号による光が感光ドラム１に走査され、感光ドラム１上に潜像が形成される。更に感光ドラム１が矢印方向に進むと支持体５に支持された現像装置４ａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、イエロートナーが入った現像装置４ａが感光ドラム１に対向するよう支持体５は回転し、選択された現像装置４ａによって可視化される。１色目イエロー現像された後、感光ドラム１は、再び帯電器２により一様帯電され、次いで２色目マゼンタの露光が露光装置３により行われる。マゼンタ露光部は現像位置に達するまでに、支持体５は回転し、マゼンタ現像器４ｂを現像位置に切り替え、現像を行なう。シアン色、黒色も行なうことによって感光ドラム１上には複数色のトナー像が形成される。４色トナー像が感光ドラム１上に形成されると、感光ドラム１の移動と同期を取った転写材Ｐが搬送され、転写ローラー１１が転写材Ｐを介して感光ドラム１に当接し、不図示の高圧電源からバイアスが印加され、感光ドラム１上の４色トナー像は、転写材Ｐ上に一括転写される。４色トナー像が転写された転写材Ｐは、従来公知の加熱、加圧の定着装置８によって溶融固着される。一方感光ドラム１上の転写残トナーは、クリーナー７によりクリーニングされる。尚クリーナー７のクリーニングブレード７１は、図に示すように、感光ドラム１に当接・離間可能（当接状態を点線、離間状態を実線で示した）な構成であり、クリーニング時以外は感光ドラム１から離間している。
【００４０】
感光ドラム１には前実施例同様位置基準部材を設け、これにより得られる位置基準信号に従って各色のレジ合わせが行われると供に、画像形成シーケンスは制御される。本実施例においては、１色画像を形成する一連の作像工程は、感光ドラム１の１回転周期毎に行われる。位置基準信号、画像露光、現像工程、支持体５の回転に関する画像形成シーケンスは図５で示したものと同様である。
【００４１】
９は、感光ドラム１上に形成された濃度・階調制御用トナー像の濃度を検知する濃度センサーであり、図７で示した従来と同様な構成からなる。本実施例においても、濃度・階調制御時は図２で示したシーケンスと同様に、感光ドラム１が１回転する間に、２色分の制御を行なう。４色分の制御が終了した後、感光ドラム１のトナー像はクリーナー７にてクリーニングされる。
【００４２】
以上説明したように、感光ドラム上に４色トナー像を順次露光、現像しカラー画像を形成する装置においても、１色画像を形成する一連の作像工程である、感光ドラム１回転周期内に、２色分の濃度・階調制御を行なうことにより、濃度・階調制御に要する時間を短縮することが出来た。
【００４３】
また、以上説明した何れの実施例においても、１色画像を形成する一連の作像工程内で２色分の濃度・階調制御用パターンを形成する場合について述べたが、３色以上行なっても良いことは言うまでもない。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１色画像を形成する一連の作像工程を繰り返すことにより複数色画像を形成するカラー画像形成装置において、濃度検知用画像を形成し濃度・階調制御を行なう際には、上記一連の作像工程中複数色の濃度・階調制御を行なうことにより、濃度・階調制御に要する時間を短縮することができた。また、一連の作像工程中形成した複数色検知用画像の検知用画像担持体移動方向の間に、次の一連の作像工程で形成する検知用画像を配置することにより、検知用画像担持体の周囲を無駄なく使用することが可能となり、より多くの検知用画像を形成することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例のカラー画像形成装置の断面図
【図２】通常画像を形成する際の画像形成シーケンスを表す図
【図３】濃度センサーの概略図
【図４】第１の実施例の制御システムを示す図
【図５】濃度制御用パターンを形成する際の画像形成シーケンスを表す図
【図６】第２の実施例のカラー画像形成装置の断面図
【図７】第３の実施例のカラー画像形成装置の断面図
【符号の説明】
１　感光ドラム
２　帯電器
３　露光装置
４　現像器
５　現像器支持体
６　中間転写体
７　クリーナー
８　定着器
９　濃度センサー
【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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