(57)【要約】【課題】定着装置を通り、永久固着画像となったパッチ（画像）を読み取るというカラーセンサの機能上、前記カラーセンサを定着装置等の熱源の下方へ配置することにより、定着装置等の熱源より発せられる熱の自然対流による影響を受けないようにする。【解決手段】カラーセンサの周囲温度変化により、同じパッチを検知しても出力が異なってしまうことを防止し、安定した出力値を得られるようにし、安定したカラー画像形成を行えるカラー画像形成装置を提供する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディアを搬送する搬送経路上にカラーセンサを設け、定着され永久固着画像となったメディア上の画像の濃度または色度を検知し、前記検知データをフィードバックし、画像の濃度または色度を制御するカラー画像形成装置において、カラーセンサが定着装置等の熱源より下方に配設されていることを特徴とする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、カラープリンター、カラー複写機等の電子写真方式のカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４〜６に本発明に係る画像形成装置の従来例を示し、以下その構成を詳細に説明する。
【０００３】
アルミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）またはＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅ等からなる光導電体を塗布して構成される感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）は、不図示の駆動手段によって半時計回りの向きに駆動され、帯電器２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）により所定電位に均一に帯電される。
【０００４】
また、装置本体内の感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）のそれぞれ上方には現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が配置されている。感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）の下方には、ローラ２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）によって張架された中間転写体２３が配置されている。装置本体上方には、露光装置を構成するレーザーダイオード７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）、高速モータ８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）それぞれによって回転駆動される多面鏡９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）、レンズ１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）及び折り返しミラー１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）が配置されている。
【０００５】
次に画像形成について説明する。ホストから画像データが入力されるとＣＰＵ１４は、多面鏡９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）を回転させるなどの所定の動作をスタートさせるとともに、画像データをレーザードライバー１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）に送る。このとき画像データとしては、イエロー（以下、Ｙと略記）、マゼンタ（以下、Ｍと略記）、シアン（以下、Ｃと略記）、ブラック（以下、Ｂｋと略記）の面データが送られてくるので、ＣＰＵ１４は、データをそれぞれの色に対応したレーザードライバー１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）へデータを送る。そして、レーザードライバー１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）は、レーザーダイオード７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）を発光させ、その光は光路１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）を通って感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）に照射され、潜像が形成される。さらに、感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）が回転すると、この潜像は現像装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）によって可視化される。中間転写体２３は感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）とほぼ同速で回転しており、感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）上に形成担持されたトナー画像はバイアス印加された一次転写ローラ２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）によって中間転写体２３の外周面に一次転写される。次に、レジストローラ１８まで給紙されている転写材Ｐは中間転写体２３上の画像と同期して送り出され、バイアス印加された２次転写ローラ３によって中間転写体２３上のトナー像は転写材Ｐへ転写される。さらに、転写材Ｐは、定着装置５を通り、溶融固着され、その後排紙トレイ５０もしくは５１上に排紙されることにより、カラー画像が得られる。
【０００６】
また、中間転写体２３上の転写残トナーは、ブレード手段等の中間転写体クリーナー２４により清掃され、感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）上に残留したトナーはファーブラシ、ブレード手段等のクリーニング装置６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）によって清掃される。
【０００７】
上記のようなカラー画像形成装置において近年、出力画像の高画質化が求められている。
【０００８】
特に、濃度の階調とその安定性は、人間が下す画像の良し悪しの判断に大きな影響を与える。
【０００９】
ところが、前記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、得られる画像の濃度が変動してしまう。
【００１０】
特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな濃度の変動でもカラーバランスが崩れてしまう恐れがあるので、常に一定の濃度−階調特性を保つ必要がある。
【００１１】
そこで、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ各色のトナーに対して、絶対湿度に応じた数種類の露光量や現像バイアスなどのプロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）などの階調補正手段をもち、温湿度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、その時のプロセス条件や階調補正の最適値を選択している。
【００１２】
また、装置各部の変動が起こっても一定の濃度−階調特性が得られるように、各色のトナーで濃度検知用トナーパッチを中間転写体やドラム等の上に作成し、その未定着トナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサ４１で検知し、その検知結果より露光量、現像バイアスなどのプロセス条件にフィードバックをかけて濃度制御を行うことで、安定した画像を得るように構成している。
【００１３】
しかし、上記未定着トナー用濃度検知センサ４１を用いた濃度制御はパッチを中間転写体やドラム等の上に形成し検知するもので、その後に行われる転写材への転写及び定着による画像のカラーバランスの変化については制御していない。
【００１４】
転写材へのトナー像の転写における転写効率や、定着による加熱及び加圧によってもカラーバランスが変化する。
【００１５】
この変化には、上記未定着トナー用濃度検知センサを用いた濃度制御では対応できない。
【００１６】
そこで転写、定着後に転写材上の単色トナー画像の濃度又はフルカラー画像の色度を検知する濃度又は色度検知センサ（以下カラーセンサとする）４２を設置し、濃度又は色度制御用カラートナーパッチ（以下パッチとする）を転写材上に形成し、検知した濃度又は色度を露光量、プロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）などのプロセス条件にフィードバックし、転写材上に形成した最終出力画像の濃度又は色度制御を行う構成としている。
【００１７】
次にカラーセンサ４２の構成の一例を図５に示す。
【００１８】
カラーセンサ４２は、白色ＬＥＤ５３とＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａにより構成される。白色ＬＥＤ５３を定着後のパッチが形成された転写材１１に対して斜め４５度より入射させ、０度方向への乱反射光強度をＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａにより検知する。ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａの受光部は、５４ｂのようにＲＧＢが独立した画素となっている。ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４の電荷蓄積型センサは、フォトダイオードでも良い。ＲＧＢの３画素のセットが、数セット並んでいるものでも良い。また、入射角が０度、反射角が４５度の構成でも良い。更には、ＲＧＢ３色が発光するＬＥＤとフィルタ無しセンサにより構成しても良い。
【００１９】
このことにより得られる３つの異なる出力、例えばＲＧＢ出力から、ＣＭＹＫを識別したり、濃度を検知することができる。
【００２０】
また、ＲＧＢ出力を線形変換等で数学的な処理をしたり、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）で変換することで色度を検知することができる。
【００２１】
そこで、プリンタの出力部付近に前記カラーセンサ４２を設置し、転写材上のパッチの濃度又は色度を検知し、濃度又は色度制御を行っている。
【００２２】
濃度又は色度の制御方法は様々ある。例えば測定した濃度からガンマ特性制御や、測定した色度からカラーマッチングテーブルや色分解テーブルの補正を実施する。
【００２３】
また図６に示すように、転写材Ｐは、搬送ローラ３１と搬送ローラ３２の間にある搬送リブ・ガイド８０に沿って搬送される。このとき、カラーセンサ４２が、転写材上のパッチ（画像）を安定して読み取れるよう、転写材の動きを規制するコロ３３を設けているものもある。
【００２４】
【特許文献１】
特開２００２−０９１１２１号
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カラーセンサは定着装置を通り、永久固着画像となったメディア上の画像をセンシングする為、図４に示すようにカラーセンサ４２を定着装置５の上部へ配設した場合、定着装置５により発せられた熱が、熱の自然対流と熱をもった転写材Ｐの移動により、搬送路１００へ運ばれる。よって、搬送路１００部に設けられているカラーセンサ４２も熱の影響を受け、センサを構成する発光部及び受光部の温度変化や経時変化により、同じパッチを検知しても出力が異なってしまうという、出力値の不安定化の原因となっていた。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明では、定着装置を通り、永久固着画像となったパッチ（画像）を読み取るというカラーセンサの機能上、前記カラーセンサを定着装置等の熱源の下方へ配置することにより、定着装置等の熱源より発せられる熱の自然対流による影響を受けないようにする。そのようにすることで、カラーセンサの周囲温度変化により、同じパッチを検知しても出力が異なってしまうことを防止し、安定した出力値を得られるようにし、安定したカラー画像形成を行えるカラー画像形成装置を提供する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を説明する。ただし、図４〜６と同様な構成、作用のものについては同一の番号を付して、説明を略す。
【００２８】
はじめに図１の説明をする。
【００２９】
図１に示すように、カラーセンサ４２ａを定着装置５の下方に、分岐ガイド４５、搬送ローラ３３〜３５、カラーセンサ４２ａ、搬送リブ・ガイド８０ａ、排紙口５２を配設する。
【００３０】
また、分岐ガイド４５は、排紙トレイ５０または排紙トレイ５１へ排紙する場合には破線の位置に、そして、カラーセンサでパッチ等の濃度・色度読み取りモードの場合には実線の位置に不図示のソレノイド等の手段で切り換え可能である。
【００３１】
カラーセンサでパッチ等の濃度・色度読み取りモードの場合には、定着装置５を通った転写材Ｐは、分岐ガイド４５により搬送ローラ３５、搬送ローラ３３、搬送ローラ３４、排紙口５２へ導かれる。その際、カラーセンサ４２により、転写材Ｐ上の画像濃度・色度調整用パターンを読み取り、濃度・色度の制御を行う。
【００３２】
次に図２の説明をする。
【００３３】
図２の搬送ローラ３３ａ、３４ａ、３５ａは、図１の搬送ローラ３３，３４，３５を不図示の駆動手段により正逆回転可能にしたものである。このように搬送ローラ３３ａ，３４ａ，３５ａを正逆回転可能にすることにより、カラーセンサ４２ａで転写材Ｐ上の画像濃度・色度調整用パターンを読み取り後、転写材Ｐを排紙口５２へ導かず、搬送ローラ３３ａ，３４ａ，３５ａを逆回転させて搬送することにより、排紙トレイ５０や排紙トレイ５１への排紙が可能となる。このとき、排紙口５２は設けても設けなくても良い。
【００３４】
次に図３の説明をする。
【００３５】
図３は、図２で説明した画像形成装置に両面ユニット９０を備えたものである。
【００３６】
このように、両面ユニット９０を備えた画像形成装置の場合、カラーセンサ４２ａで転写材Ｐ上の画像濃度・色度調整用パターンを読み取り後、転写材Ｐを排紙口５２へ導かず、両面ユニット９０内の搬送ローラ９１、９２，９３，９４、レジストローラ１８、定着装置５を通り、トレイ５０またはトレイ５１へ排紙される。このように両面ユニット９０を有する場合には、搬送ローラ３５ａは正回転のみ可能であっても構わない。
【００３７】
このように、カラーセンサ４２を定着装置等の熱源より下方へ配設することにより、カラーセンサが、定着装置等の熱源から発せられる熱の自然対流による影響を受けずに、高精度な濃度または色度制御を行うのに十分なデータを得られるようになる。
【００３８】
尚、本発明に係わる画像形成装置は上記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更可能である。例えば、光学系はレーザー光を多面鏡によってスキャンするもの以外にＬＥＤアレイを用いたものでもよいし、カラー画像形成法も中間転写方式以外に多重現像方式や多重転写方式といったものでもかまわない。また、現像方式もインラインカラー方式だけでなく、ロータリー方式であっても良い。そして、カラーセンサの設置位置も定着装置等熱源の下方へ配置されている、例えば両面ユニット等に設置されていてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、センサが温度特性の影響を受けずに、高精度な濃度または色度制御を行うのに十分なデータを得ることが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る技術を説明する図である。
【図２】本発明の実施例に係る技術を説明する図である。
【図３】本発明の実施例に係る技術を説明する図である。
【図４】従来の技術を説明する図である。
【図５】従来の技術を説明する図である。
【図６】従来の技術を説明する図である。
【符号の説明】
４２，４２ａ  カラーセンサ
【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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