(57)【要約】【課題】  １Ｄ系のカラー画像形成装置において、生産性を落とさずに画質向上を行う。【解決手段】  像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記トナー画像の濃度を検出する複数の濃度検出手段と、前記複数の濃度検出手段を選択する濃度検出選択手段と、を有し、前記濃度検出選択手段により前記濃度検出手段を選択して使用することを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記トナー画像の濃度を検出する複数の濃度検出手段と、
前記複数の濃度検出手段を選択する濃度検出選択手段と、
を有し、前記濃度検出選択手段により前記濃度検出手段を選択して使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の濃度検出手段による複数の濃度検出結果を比較する濃度比較手段を有し、
前記濃度比較手段の比較結果に応じて前記濃度検出選択手段により、前記濃度検出手段を選択することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記濃度比較手段による比較結果が所定値以上異なる場合は、その濃度検出手段を使用しないように選択することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
表示を行う表示手段を備え、前記濃度比較手段による比較結果が所定値以上異なる場合は前記表示手段によって警告を行うことを特徴とする請求項２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，プリンタといった、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機やプリンタには画質を維持するために、感光体や中間転写体上のトナー画像の濃度検出を行い、その検出した濃度によって画像形成条件を変えながら濃度の維持ひいては、画質の維持を行っている。これは、トナーを用いた電子写真システムには必要不可欠で、周囲の環境条件や現像器の耐久状態によって、トナーの有する電荷量や現像条件、転写条件が変化するために、これらを制御しているものである。
【０００３】
したがって、従来の制御間隔は比較的長く、画像形成数十枚毎に行うような制御であったが、近年、更なる高画質の要求があり、前記制御間隔が短くなる傾向にある。感光体上において、この濃度検出を行う場合は紙間に濃度検出用のパッチマークを形成しても、クリーニング手段によって、媒体に転写されないパッチマークのトナーをクリーニングすることが可能であるが、特に１ドラム系の中間転写体を用いたカラー複写機システムにおける中間転写体上で濃度検出を行う場合は、中間転写体上に４色分のパッチマークを形成する必要があるために、中間転写体の周方向であれば長い紙間を必要とし、長手方向であればパッチマークを形成する長手方向の数分濃度検出手段が必要であった。
【０００４】
特に、生産性も求められている近年の装置においては、長い紙間にすることはできず、検出手段を増やすことになっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１３６３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、濃度検出手段が増えるということはセンサーの汚れや劣化によって、濃度検出手段間の検出誤差も発生し易く、画質劣化の発生頻度も高まり、必ずしも期待通りの画質向上につながっていない面もある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであって、センサーの汚れや劣化を的確に検出し、常に高い画質を供給できる画像形成装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するために本発明は以下（１）〜（４）の構成を備える。
【０００８】
（１）像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記トナー画像の濃度を検出する複数の濃度検出手段と、
前記複数の濃度検出手段を選択する濃度検出選択手段と、
を有し、前記濃度検出選択手段により前記濃度検出手段を選択して使用することを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
（２）前記複数の濃度検出手段による複数の濃度検出結果を比較する濃度比較手段を有し、
前記濃度比較手段の比較結果に応じて前記濃度検出選択手段により、前記濃度検出手段を選択することを特徴とする上記（１）記載の画像形成装置。
【００１０】
（３）前記濃度比較手段による比較結果が所定値以上異なる場合は、その濃度検出手段を使用しないように選択することを特徴とする上記（２）記載の画像形成装置。
【００１１】
（４）表示を行う表示手段を備え、前記濃度比較手段による比較結果が所定値以上異なる場合は前記表示手段によって警告を行うことを特徴とする上記（２）記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
上記本発明の構成をとることで、中間転写体を用いた１ドラム系のカラー機において、複数の濃度検出手段にて中間転写体上の各色の濃度検出を行うことで、生産性を落とすことなく頻繁に濃度補正を行うことができ、また、１つのセンサーに異常があっても他のセンサーで濃度検出を行えるので、高い画質の画像提供を続けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１４】
図２は本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタ３０１の要部構成図である。ここでは、例としてカラープリンタとして説明を行うが、プリンタ３０１はモノクロ，カラーの区別は問わない。
【００１５】
画像形成部３内に像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）１は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体１の周囲には、一次帯電器７、露光装置８、現像ユニット１３、転写装置１０、クリーナ装置１２が配置されている。
【００１６】
前記現像ユニット１３はフルカラー現像のための４台の現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋからなる。４２は現像ユニット１３の回転を行うモータ、４３は現像ユニット１３の位置固定のロック機構を動作させるソレノイドである。６０は回転現像器１３の位置検知を行う回転現像器ＨＰセンサである。現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは，感光体１上の潜像をそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、位置固定ソレノイド４３をオンして機械的なロック機構を解除し、モータ４２の駆動によって現像ユニット１３を矢印Ｒ方向に回転させ、現像ユニット１３に敷設された図示しない位置検出フラグを回転現像器ＨＰセンサ６０で検出することで現像ユニット１３の基準位置を検出した上で、所定の回転位置まで回転させることで当該色の現像装置が感光体１に当接するように位置合わせされる。
【００１７】
感光体１上に現像された各色のトナー像は、転写装置１０によって中間転写体としてのベルト２に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２はローラ１７，１８，１９に張架されている。これらのうち、ローラ１７は図示しない駆動源に結合されてベルト２を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ１８はベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ１９は２次転写装置としての転写ローラ２１のバックアップローラとして機能する。
【００１８】
ベルト２を挟んでローラ１７と対向する位置にはベルトクリーナ２２が当接／離間可能に設けられていて、２次転写後のベルト２上の残留トナーがクリーナブレードで掻き落とされる。
【００１９】
記録紙カセット２３内に配置された記録紙はリフタモータ４０の動作により、ピックアップローラ２４に当接する位置まで引き上げられる。記録紙カセット２３からピックアップローラ２４で搬送路に引き出された記録紙はローラ対２５，２６によってニップ部、つまり２次転写装置２１とベルト２との当接部に給送される。ベルト２上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録紙上に転写され、定着装置５で熱定着されて装置外へ排出される。両面形成動作の場合、フラッパ３２を動作させ、搬送ローラ２７の方向へ記録紙を搬送する。搬送ローラ２８でフラッパ３３を越えるまで搬送を行った後、搬送ローラ２８を逆回転するとともにフラッパ３３を動作させることで、記録紙を搬送ローラ２９方向へ搬送し、搬送ローラ３０，３１で搬送することで、記録紙カセット２３からの搬送路に合流させることで、１面目とは反対の面に画像形成を可能とする。
【００２０】
上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像が形成される。まず、帯電装置７に電圧を印加して感光体１の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体１上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置８で露光を行い潜像が形成される。露光装置８は画像制御部３８で生成される画像信号に基づいて露光をオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【００２１】
上記カラープリンタ３０１の画像形成タイミングは、ベルト２上の所定位置を基準とする信号ＩＴＯＰを基準に制御されている。ベルト２は駆動ローラ１７、テンションローラ１８、バックアップローラ１９からなるローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ１８によって所定の張力が与えられている。駆動ローラ１７およびローラ１９の間には、基準位置を検知する反射型位置センサー３６が配置されている。
【００２２】
現像装置１３Ｙ等の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写装置１０でベルト２に転写され、さらに２次転写装置２１で記録紙に転写された後、定着装置５に送給される。フルカラープリント時はベルト２上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録紙に転写される。感光体１上に残留したトナーはクリーナ装置１２で除去・回収され、最後に、感光体１は除電装置（不図示）で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００２３】
５０は記録紙カセット２３内での紙面高さを検知する紙面高さセンサー、５１〜５８は搬送路上に配置される搬送センサーであり各ポイントでの記録紙の有無または記録紙の搬送タイミングを検知する。６０は回転現像器１３の位置検知を行う回転現像器ＨＰセンサであり、７０は記録紙カセット２３の着脱を検知するカセット着脱センサーであり、７１は本体内部へのアクセスを可能とするドア４１の開閉を検知するドア開閉センサーである。これらのセンサーは一般に用いられるフォトインタラプタで構成されている。
【００２４】
１１１〜１１４に反射型のセンサーで構成される、中間転写ベルト２上のトナー濃度（以後パッチと呼ぶ）を検出する濃度検出手段（以後パッチ検センサーと呼ぶ）が配置されている。図３に前記濃度検出手段上のパッチ検センサーの構成を示し、トナー濃度検出の原理説明を行う。
【００２５】
パッチ検は、光を照射するためのＬＥＤ部と、照射した光の反射光を受光するＰＤ部からなる。まず、ＬＥＤ１０１からの光を偏光フィルタ１０２によりＰ波とＳ波に分け、Ｐ波を中間転写ベルト上のパッチに照射する。ＰＤ１０３、１０４は入射光の正反射方向に配置され、偏光フィルタ１０５によってＰ波とＳ波を分けて受光する構成になっている。
【００２６】
パッチからの反射光には中間転写ベルト２の下地からの反射光と、トナーからの反射光が含まれており、下地からの反射光は偏光状態を維持するのに対し、トナーからの反射光は偏光状態が乱れ、Ｐ、Ｓ波が混在した状態となる。トナーにより反射されるＰ、Ｓの割合は一定であると考えられ、その係数を決めることにより、下地からの反射成分のみを抽出することができる。トナーが付着することにより、下地は覆われていくため、下地からの反射光量とトナー付着量との間に相関が取れる。トナーから反射されるＰ波とＳ波の割合は、下地からの反射光が無い状態（ベタパッチ）からの出力にて決定される。
【００２７】
図４は、本装置における画像形成のタイミングを表す図であり、２枚分のカラー画像を形成するための中間転写ベルト２上への画像形成を示している。Ｔ１は、中間転写ベルト２の１周期の時間であり、Ｔ２、Ｔ３はＡ４サイズの画像形成時間、Ｔ４は第一の紙間時間でＴ５は第２の紙間時間となる。Ｔ２が１枚目の画像であり、Ｔ３が２枚目の画像となり、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと順番に画像形成が行われており、４色分の画像形成が終了した時点で紙に転写される。ここで、Ｔ５の時間が長いのは前述で説明したように、本装置は回転現像器の構成をとっているために、現像する色を変えるには現像器を回転する時間が必要であるからである。パッチマークは、Ｔ４の時間にて形成される。
【００２８】
図５に中間転写ベルト２上に形成された画像とパッチマークの様子を示す。Ｙ１は１枚目のイエロー画像、Ｙ２は２枚目のイエロー画像、Ｍ１は１枚目のマゼンタ画像、Ｍ２は２枚目のマゼンタ画像、Ｃ１は１枚目のシアン画像、Ｃ２は２枚目のシアン画像、Ｋ１は１枚目のブラック画像、Ｋ２は２枚目のブラック画像である。１３１はイエローのパッチマーク、１３２はマゼンタのパッチマーク、１３３はシアンのパッチマーク、１３４はブラックのパッチマークであり、各色のパッチマークは、画像形成の主走査方向の違う位置に形成されている。主走査方向の違う位置に各色のパッチマークを形成することで、１回の画像形成で全ての色のパッチマークの作成及び検出が可能となる。
【００２９】
図１は濃度検出手段１１１〜１１４を含めた濃度検出及び選択手段の構成説明図である。
【００３０】
通常、１１１の濃度検出手段にてイエローのパッチマークを、１１２の濃度検出手段にてマゼンタのパッチマークを、１１３の濃度検出手段にてシアンのパッチマークを、１１４の濃度検出手段にてブラックのパッチマークを検出するように配置されている。濃度検出手段１１１〜１１４は、選択手段１１５を経由して記憶手段１１６に接続され、濃度検出信号は一度、記憶手段１１６にて記憶された後、システム制御手段（システム制御部）１１８にて読み出され、各種の制御に用いられる。また、記憶手段１１６は比較手段１１７にも接続されており、この比較手段１１７にて濃度検出手段１１１〜１１４の検出出力が比較され、その結果がシステム制御手段１１８に通知される。通常の濃度検出を行うパッチマークを形成する時と異なり、濃度検出手段１１１〜１１４の検出出力の比較を行う時は、画像形成部１１９にて同色のカラーにてパッチマークを形成するように制御される。１２０は表示部であり、システム制御部１１８からの指令にて、装置の操作や状態など各種の表示を行うものである。
【００３１】
次に、濃度検出の比較を行う時の動作の詳細を説明する。
【００３２】
まず、濃度検出比較モードに入った際は、図５に示す各色のパッチマーク１３１〜１３４のかわりに４箇所全て同一色でパッチマークを形成するように、画像形成部１１９にて制御される。この際、濃度検出が有利な色にて濃度検出比較を行うように制御されるが、その色の残トナー量が少ない等、何らかの障害がある場合は、次に濃度検出に有利な色が使用される。上述のように画像形成部１１９にて同色のパッチマークが中間転写体２上に形成された後、濃度検出手段１１１〜１１４にて濃度検出が行われる。選択手段１１５は、濃度検出手段１１１〜１１４を順次切り替えることで、各検出手段の濃度を記憶手段１１６に送り、記憶手段１１６は各検出手段の検出出力を記憶する。比較手段１１７は、記憶手段１１６より各濃度検出手段１１１〜１１４の出力を順次読み出し、比較をおこなっていく。この際、正常に終了した前回の濃度検出比較モードの比較結果も記憶手段１１６には記憶されており、まず最初の濃度検出手段１１１の出力は、この前回の値と比較されることになる。最初の比較で値の差が所定値以内の場合、次の比較に移行する。濃度検出手段１１１の出力と濃度検出手段１１２の比較が行われ、所定値以内であれば、さらに次の濃度検出手段の出力と比較が行われる。以下、同様にして濃度検出手段１１４による検出出力の比較までが行われる。この際、濃度検出手段１１１〜１１４の出力結果の比較が所定値以内であれば、前記１１１〜１１４の濃度検出手段をそれぞれ選択するように制御が続けられる。
【００３３】
但し、前記濃度検出比較モードにて、例えば濃度検出手段１１３の検出出力が所定値以上、他の濃度検出手段の検出出力と差があった場合、システム制御部１１８は濃度検出手段１１３に異常があったと判断し、以後は濃度検出手段１１３を用いずに濃度検出の制御を行っていくように選択手段１１５を制御する。即ち、シアンの濃度検出は濃度検出手段１１３ではなく、濃度検出手段１１４にて行うように制御を変更する。よって、パッチマークの形成も、シアンに関しては従来の位置ではなく、ブラックの位置に形成することになる。したがって、ブラックのパッチマークは次の紙間にて生成されることとなる。よって、パッチマークの形成は紙間ごとに、イエロー／マゼンタ／シアンとイエロー／マゼンタ／ブラックを繰り返すことで、各色の制御は正常に継続されることとなる。
【００３４】
上記、濃度検出手段１１１〜１１４の異常は各濃度検出手段の検出出力の比較によって行っているが、通常濃度検出手段はＬＥＤの発光光量等の自己診断を行っており、この自己診断によっても濃度検出手段１１１〜１１４の異常を検知することが可能であり、この際も上記のような制御を行うことで、正常な濃度制御を行うことができるようになるのは自明の理である。
【００３５】
また、濃度検出手段１１１〜１１４に異常が検知された場合は、表示手段（表示部）１２０にて警告表示を行うことで、ユーザまたはサービスマンに装置の異常を知らせることもできる。
【００３６】
以上説明したように本発明の構成をとることで、複数の濃度検出手段のある色の濃度検出手段に異常があった場合においても正確な濃度検出を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の特徴を示す構成説明図
【図２】本実施例の装置の概略構成図
【図３】パッチ検センサーの構成説明図
【図４】本装置における画像形成のタイミングを表す説明図
【図５】本装置における画像形成の様子を表す説明図
【符号の説明】
【００３８】
１  感光体（感光ドラム）
２  ベルト（中間転写体、中間転写ベルト）
３  画像形成部
５  定着装置
７  一次帯電器（帯電装置）
８  露光装置
１０  転写装置
１２  クリーナ装置
１３  現像ユニット（回転現像器）
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ  現像装置
１７  駆動ローラ
１８  テンションローラ
１９  バックアップローラ
２１  転写ローラ（２次転写装置）
２２  ベルトクリーナ
２３  記録紙カセット
２４  ピックアップローラ
２５，２６  ローラ対
２７，２８，２９，３０，３１  搬送ローラ
３２，３３  フラッパ
３６  反射型位置センサー
３８  画像制御部
４０  リフモータ
４１  ドア
４２  モータ
４３  ソレノイド
５０  紙面高さセンサー
５１〜５８  搬送センサー
６０  回転現像器ＨＰセンサー
７０  カセット着脱センサー
７１  ドア開閉センサー
１０１  ＬＥＤ
１０２，１０５  偏光フィルタ
１０３，１０４  ＰＤ
１１１〜１１４  濃度検出手段（パッチ検センサー）
１１５  選択手段
１１６  記憶手段
１１７  比較手段
１１８  システム制御手段（システム制御部）
１１９  画像形成部
１２０  表示手段（表示部）
１３１〜１３４  パッチマーク
３０１  フルカラープリンタ
【図１】
2005062598.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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