(57)【要約】 【課題】画像形成条件調整のための各色トナーパターンを短時間で効率よく形成できるとともに隣り合うトナーパターン間隔を小さくして形成できるカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】少なくとも２色のトナーについての画像形成条件調整用のトナーパターンＰＹ１〜ＰＹ４、ＰＣ１〜ＰＣ４を、中間転写体８上にその表面進行方向に、例えばＰＹ１、ＰＣ１、ＰＹ２、ＰＣ２、ＰＹ３  ・・・  というように交互に形成するカラー画像形成装置。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色の異なる複数のトナーを用いるとともに中間転写体を用いて画像形成でき、画像形成条件調整対象の各色トナーについて該中間転写体上に複数の、画像濃度の異なるトナーパターンを形成し、該トナーパターンの濃度を測定した結果に基づいて画像形成条件を調整する電子写真方式のカラー画像形成装置であって、少なくとも２色のトナーについての該トナーパターンは、該中間転写体の表面進行方向に交互に形成することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記色の異なる複数のトナーは４色のトナーであり、該４色のトナーのそれぞれについてのトナーパターンを前記中間転写体の幅方向に２色ずつに分けて、且つ、該各２色のトナーについて中間転写体表面進行方向に交互に形成する請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
同一色の複数のトナーパターンは、該トナーパターン形成に用いる画像形成装置内の像担持体の帯電電位を切り替えることによって形成される請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
同一色の複数のトナーパターンは、該トナーパターン形成に用いる画像形成装置内の現像装置の現像バイアス電位を切り替えることによって形成される請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
同一色の複数のトナーパターンは、該トナーパターン形成に用いる画像形成装置内の画像露光装置の露光量を切り替えることによって形成される請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
タンデム方式のカラー画像形成装置である請求項１から５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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は色の異なる複数のトナーを用いるとともに中間転写体を用いて画像形成する電子写真方式のカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真技術を応用した画像形成装置では、感光体等の像担持体、使用トナー、周辺機器などが疲労、経時変化、周囲の温湿度変化などの影響を時々刻々受け、そのため、形成される画像の濃度が変化する。
【０００３】
そこで、画像濃度を再現性良好に安定化させるために、帯電装置による像担持体の帯電電位、現像バイアス電位、像担持体と現像ローラの周速比、画像露光装置の露光量等の画像形成条件を制御するさまざまの技術が提案されている。
【０００４】
色の異なる複数のトナーを用いるとともに中間転写体を用いて画像形成する電子写真方式のカラー画像形成装置についてみると、画像形成条件調整対象の各色トナーについて該中間転写体上に複数の、画像濃度の異なるトナーパターンを形成し、該トナーパターンの濃度を測定した結果に基づいて画像形成条件を調整することで、各色のトナー像を適切な画像濃度で形成し、最終的に出力される画像の品位を向上させることが行われている。
【０００５】
例えば、特開２００１−３５０３００号公報は、色の異なる複数のトナーを用いるとともに中間転写体を用いて画像形成する電子写真方式のカラー画像形成装置において、像担持体の帯電電位と現像バイアス電位とを変化させて形成した中間転写体上のトナーパターン（パッチ画像）の濃度を検出手段で検出し、その検出結果に基づいて所望画像濃度が得られるように最適現像バイアス電位を設定し、画像濃度を安定化させることを開示している。
【０００６】
かかるトナーパターンの形成についてみると、従来は、画像形成条件調整対象の複数色のトナーのうち、先ず、いずれか一色のトナーについて中間転写体上に複数の、画像濃度の異なるトナーパターンを形成し、その後に次の色のトナーについて中間転写体上に複数の、画像濃度の異なるトナーパターンを形成する、というように、各色トナーについて、順次複数のトナーパターンを形成していた。前記特開２００１−３５０３００号公報記載のトナーパターン形成もこの手順によるものである。
【０００７】
図５はこのようなトナーパターン形成の従来例を示している。
図５に示すトナーパターン形成では、画像形成装置における像担持体の帯電電位を切り替えることで、中間転写体上に、イエロートナーについて、濃度が順次薄くなった四つのトナーパターン（パッチ画像）ＰＹ１、ＰＹ２、ＰＹ３、ＰＹ４を形成した後、シアントナーについて、濃度が順次薄くなった四つのトナーパターン（パッチ画像）ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４を形成している。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３５０３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、一つの色のトナーについて画像濃度の異なる複数のパターンを形成するにあたって、第１番目のパターン形成後、第２番目のパターンを形成するために画像形成条件を切り替える際には、例えば画像形成装置内の感光体のごとき像担持体を帯電させる帯電装置への高圧電源出力の切り替え時間、感光体表面電位の安定化時間等の画像形成条件切り替えのための時間を要し、その後の第３番目、第４番目等のパターン形成についても同様である。
【００１０】
図５のパターン形成の従来例についてみると、図６に示すように、隣り合うパターン間の待ち時間（ここでは帯電電位切り替えに要する時間）のために、イエロートナーパターン群とシアントナーパターン群の形成に要する時間は長くなる。また、形成された隣り合うトナーパターンの間隔は大きいため、該トナーパターンの画像濃度検出にもそれだけ時間がかかる。
【００１１】
このように、複数色のトナーのそれぞれについて複数のトナーパターンを形成するには相当の時間を要し、且つ、形成された隣り合うトナーパターンの間隔が大きく、トナーパターン画像濃度検出にもそれだけ時間がかかるので、画像形成装置全体としてみれば、本来の画像形成を開始できるまでの、画像形成条件調整のための待ち時間が長くかかりすぎ、それだけ画像形成装置が使いづらい。
【００１２】
また、画像形成装置のシステム速度を高速度化させる場合には、画像形成条件切り替えのためのトナーパターン形成間隔がより大きくなり、結果としてシステム速度の高速化にも拘らず、同様に画像形成条件調整時間が長くなる。
【００１３】
そこで本発明は、色の異なる複数のトナーを用いるとともに中間転写体を用いて画像形成でき、画像形成条件調整対象の各色トナーについて該中間転写体上に複数の、画像濃度の異なるトナーパターンを形成し、該トナーパターンの濃度を測定した結果に基づいて画像形成条件を調整する電子写真方式のカラー画像形成装置であって、画像形成条件調整のための該トナーパターンを短時間で効率よく形成でき、且つ、トナーパターンの濃度検出を短時間で行えるように隣り合うトナーパターンの間隔を小さくして形成でき、ひいては、画像形成条件調整のための待ち時間をそれだけ短縮できるカラー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】
【００１４】
前記課題を解決するため本発明は、色の異なる複数のトナーを用いるとともに中間転写体を用いて画像形成でき、画像形成条件調整対象の各色トナーについて該中間転写体上に複数の、画像濃度の異なるトナーパターンを形成し、該トナーパターンの濃度を測定した結果に基づいて画像形成条件を調整する電子写真方式のカラー画像形成装置であって、少なくとも２色のトナーについての該トナーパターンは、該中間転写体の表面進行方向に交互に形成するカラー画像形成装置を提供する。
【００１５】
本発明に係るカラー画像形成装置によると、画像形成条件調整のための、少なくとも２色のトナーについてのトナーパターンは中間転写体の表面進行方向に交互に形成されるので、該２色トナーのうち一方の色のトナーについての複数のトナーパターンのうち１番目のパターンを形成したのち、２番目のパターンを形成するために画像形成条件を切り替え、安定化させるために要する時間、すなわち、該２番目パターンを未だ形成できる状態でない間に、他方の色のトナーについての１番目トナーパターンを形成開始でき、該他方の色のトナーの１番目パターン形成後、未だ該他方の色のトナーの２番目パターンを形成できる状態にない間に前記一方の色のトナーの２番目パターンを形成できる。
【００１６】
このようにして、一つのパターン形成後の、同色トナーによる次のパターン形成開始可能までの待ち時間の間に別の色のトナーパターンを形成していけるので、それだけ必要とする数のトナーパターンを短時間で効率よく形成でき、ひいては、画像形成条件調整のための待ち時間をそれだけ短縮できる。
さらに、形成される隣り合うトナーパターンの間隔は短くなるから、それだけトナーパターン画像濃度の検出を短時間で行うことができる。
【００１７】
本発明に係るカラー画像形成装置は、前記複数色のトナーとして４色（代表的には、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）のトナーを採用するものでもよい。この場合、カラー画像形成装置はフルカラー画像形成が可能となる。
【００１８】
このように４色のトナーを採用するカラー画像形成装置では、前記画像形成条件調整のためのトナーパターンを効率よく形成するために、該４色のトナーのそれぞれについてのトナーパターンを前記中間転写体の幅方向に２色ずつに分けて、且つ、該各２色のトナーについて中間転写体表面進行方向に交互に形成してもよい。
【００１９】
いずれにしても、同一色の複数のトナーパターンは、
(1) 該トナーパターン形成に用いる画像形成装置内の像担持体の帯電電位を切り替えることによって形成する場合、
(2) 該トナーパターン形成に用いる画像形成装置内の現像装置の現像バイアス電位を切り替えることによって形成する場合、
(3) 該トナーパターン形成に用いる画像形成装置内の画像露光装置の露光量を切り替えることによって形成する場合、を例示できる。
以上の他、トナーパターン形成に用いる画像形成装内の像担持体と現像ローラの周速比を切り替えることでも複数トナーパターンの形成は可能である。
【００２０】
なお、本発明に係るカラー画像形成装置としては、
(1) 感光体ドラムのような静電潜像像担持体並びにこれに臨む帯電装置、画像露光装置及び現像装置を含む画像形成部を複数色のトナーのそれぞれについて準備し、これら画像形成部を中間転写体に沿って配置し、各画像形成部においてそれに使用されている色のトナーによるトナー像を形成して中間転写体に転写することで、該中間転写体に色の異なるトナー像を重ねて転写し、この多重トナー像を記録材へ２次転写して定着させるもの（いわゆるタンデム方式の画像形成装置）、
(2) 中間転写体上に支持させた記録材に直接多重トナー像を形成し、これを定着させるもの、等を例示できる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によると、色の異なる複数のトナーを用いるとともに中間転写体を用いて画像形成でき、画像形成条件調整対象の各色トナーについて該中間転写体上に複数の、画像濃度の異なるトナーパターンを形成し、該トナーパターンの濃度を測定した結果に基づいて画像形成条件を調整する電子写真方式のカラー画像形成装置であって、画像形成条件調整のための該トナーパターンを短時間で効率よく形成でき、且つ、トナーパターンの濃度検出を短時間で行えるように隣り合うトナーパターンの間隔を小さくして形成でき、ひいては、画像形成条件調整のための待ち時間をそれだけ短縮できるカラー画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１に本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す。
図２は図１の画像形成装置における制御回路の概略ブロック図であり、一部は図示を省略している。
図１の画像形成装置はタンデム型のフルカラー画像形成装置である。
この画像形成装置は、プーリ７１、７２、７３に巻き掛けられて図中反時計方向（図中矢印方向）に回転駆動される無端ベルトの形態の中間転写体８を備えている。図中左下のプーリ７２には中間転写体８上の残留トナー等を除去するクリーナＣＬが臨んでおり、図中右側のプーリ７１には２次転写ローラ１０が臨んでいる。２次転写ローラ１０の上方には定着装置１１が設置されている。図１中７４は中間転写体８の張設用ローラである。
【００２３】
プーリ７２、７１の間には中間転写体８に対し、プーリ７２から７１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、シアン画像形成部Ｃ、マゼンタ画像形成部Ｍ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。
各画像形成部は、ドラム型の感光体１を備えており、該感光体の周囲に帯電装置２、画像露光装置３、現像装置４、１次転写ローラ６及び感光体上の残留トナー等を除去するクリーナ５がこの順序で配置されている。１次転写ローラ６は中間転写体８を間にして感光体１に対向している。
【００２４】
各画像形成部の帯電装置２には、制御部ＣＯＮＴの指示のもとに、その画像形成部用の出力可変帯電用電源ＹＰＷ２、ＣＰＷ２、ＭＰＷ２又はＫＰＷ２から感光体帯電用の所定の高電圧が所定のタイミングで印加される。各画像形成部の現像装置４の現像ローラ４１には、制御部ＣＯＮＴの指示のもとに、その画像形成部用の現像バイアス電源ＹＰＷ４、ＣＰＷ４、ＭＰＷ４又はＫＰＷ４から所定の現像バイアスが所定のタイミングで印加される。
【００２５】
各画像形成部の１次転写ローラ６や２次転写ローラ１０に対しても制御部ＣＯＮＴの指示のもとに図示省略の各転写ローラ用電源から所定の転写電圧が所定タイミングで印加される。
さらに、各画像形成部における画像露光装置３や、感光体１、現像装置４、一次転写ローラ６の各駆動モータ（図示省略）等、中間転写体を巻き掛けたプーリを駆動するモータや２次転写ローラ駆動モータ（いずれも図示省略）、定着装置１１等も制御部ＣＯＮＴの指示のもとに所定タイミングで動作するようになっている。
【００２６】
この画像形成装置によると、次のように画像形成がなされる。
画像形成にあたっては、最終的に形成されるべき画像に応じて、画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ及びＫのうち少なくとも一つにおいて画像形成される。                                画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像が形成され、中間転写体８に１次転写される。
【００２７】
すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１が図中時計方向に回転駆動され、電源ＹＰＷ２（図２参照）から帯電用高電圧を印加された帯電装置２にて感光体１表面が一様に所定電位に帯電せしめられ、該帯電域に画像露光装置３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置４の現像バイアスを印加された現像ローラ４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写電圧を印加された一次転写ローラ６にて中間転写体８上に転写される。
【００２８】
同様にして、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて中間転写体８に転写され、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて中間転写体８に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて中間転写体８に転写される。
【００２９】
これらイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像はこれらが中間転写体８上に重ねて転写されるタイミング形成される。
かくして中間転写体８上に形成された多重トナー像は中間転写体８の回動により２次転写ローラ１０へ向け移動する。
【００３０】
一方、図示省略の記録材供給部から、中間転写体８上の多重トナー像と同期をとって記録材Ｓが中間転写体８と２次転写ローラ１０との間に供給され、２次転写電圧を印加された２次転写ローラ１０にて多重トナー像が記録材Ｓ上に転写れる。その後記録材Ｓは定着装置１１に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録材Ｓに定着され、所定のカラー画像が形成される。
【００３１】
以上説明した画像形成装置では画像濃度を適切なものとするための画像形成条件を次のように調整することができる。
すなわち、制御部ＣＯＮＴ内に予め設定されたタイミング、例えば画像形成装置本体電源投入のタイミングや、所定時間経過のタイミング等で画像形成条件調整モードに入ると、制御部ＣＯＮＴの指示のもとに、図３に示すように、マゼンタとブラックのトナーによる矩形のトナーパターン（パッチ画像）が中間転写体８の一方の耳部に沿って中間転写体表面進行方向に交互に形成されるとともに、イエローとシアンのトナーによる矩形のトナーパターン（パッチ画像）が中間転写体８の他方の耳部に沿って中間転写体表面進行方向に交互に形成される。
【００３２】
図３において、ＰＭ１、ＰＭ２、ＰＭ３、ＰＭ４は画像濃度が順次低くなるように形成されたマゼンタトナーのトナーパターンを表している。
ＰＫ１、ＰＫ２、ＰＫ３、ＰＫ４は画像濃度が順次低くなるように形成されたブラックトナーのトナーパターンを表している。
ＰＹ１、ＰＹ２、ＰＹ３、ＰＹ４は画像濃度が順次低くなるように形成されたイエロートナーのトナーパターンを表している。
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４は画像濃度が順次低くなるように形成されたシアントナーのトナーパターンを表している。
【００３３】
ここでは、かかるマゼンタトナーについての四つのトナーパターンＰＭ１〜ＰＭ４は、制御部ＣＯＮＴの指示のもとに感光体帯電用電源ＭＰＷ２の出力電圧を切り替えて感光体ドラム１の帯電電位を切り替えることで形成される。他の各色トナーについてのトナーパターンについても同様に形成される。
【００３４】
このようにして形成された各色トナーのトナーパターンは中間転写体８に臨設した画像濃度検出装置９において検出され、その検出情報が制御部ＣＯＮＴに入力され、制御部ＣＯＮＴは各色トナーについて、予め設定された目標画像濃度と一致するトナーパターンを形成したときの感光体帯電電位を得る帯電用電源出力を設定する。かくして、所定の画像濃度を得ることができる画像形成条件の調整がなされる。
【００３５】
以上説明したトナーパターンの形成においては、図３に示すように、マゼンタトナー及びブラックトナーについてのトナーパターンはＰＭ１、ＰＫ１、ＰＭ２、ＰＫ２  ・・・というように中間転写体表面進行方向に交互に形成され、イエロートナー及びシアントナーについてのトナーパターンもＰＹ１、ＰＣ１、ＰＹ２、ＰＣ２  ・・・というように中間転写体表面進行方向に交互に形成される。そして、ブラックパターンＰＫ１は次のマゼンタパターンＰＭ２を形成するための感光体帯電用電源ＭＰＷ２の出力電圧切り替えに要する時間の間に形成され、パターンＰＭ２は次のブラックパターンＰＫ２を形成するための感光体帯電用電源ＫＰＷ２の出力電圧切り替えに要する時間の間に形成されるというように２色のトナーパターンが効率よく短時間で交互に形成される。イエロートナーパターン及びシアントナーパターンについても同様に効率よく短時間で交互に形成される。また、形成されたトナーパターン群において各隣り合うパターンの間隔は短く、それだけ画像濃度検出装置９によるトナーパターン濃度の検出を短時間で行える。
かくして、画像形成条件調整をそれだけ短時間で行うことができ、ユーザーにとってそれだけ使い易い画像形成装置が実現される。
【００３６】
以上説明した画像形成装置では、各色トナーの画像濃度の異なる複数のトナーパターンの形成を感光体帯電用電源の出力を切り替えること、換言すれば、感光体帯電電位を切り替えることで行ったが、現像バイアス電位の切り替え、画像露光装置の露光量の切り替え、感光体と現像ローラの周速比の切り替え等で行うことも可能である。
【００３７】
また、以上説明した画像形成装置では、トナーパターンの形成を、中間転写体８の幅方向に２色ずつに分けて、且つ、該各２色のトナーについて中間転写体表面進行方向に交互に形成したが、全ての色のトナーについて、中間転写体表面進行方向１列に順次各色トナーパターンを切り替えつつ形成してもよい。
【００３８】
また、各色トナーのパターンの数は前記の四つに限定されるのもではなく、五つ以上でもよく、二つ以上三つ以下でもよい。二つ以上の複数個あれば、画像形成条件の調整を行うことが可能である。
さらに、形成するトナーパターンの色の組み合わせや順序についても前記のものに限定されることはなく、任意に定めることができる。ある色のパターンの間に２色以上のパターンを形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明はカラー画像形成において、適切な濃度の画像を形成するための画像形成条件の調整を短時間で実現することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の１例の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の制御回路の一部を示す概略ブロック図である。
【図３】トナーパターン形成の例を示す図である。
【図４】トナーパターン形成時間の例を示す図である。
【図５】トナーパターン形成の従来例を示す図である。
【図６】トナーパターン形成時間の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｙ  イエロー画像形成部        ７１、７２、７３  プーリ
Ｃ  シアン画像形成部          ８  中間転写体
Ｍ  マゼンタ画像形成部        ９  画像濃度検出装置
Ｋ  ブラック画像形成部        １０  ２次転写ローラ
１  感光体                    １１  定着装置
２  帯電装置                  ＣＬ  クリーナ
３  画像露光装置              ＹＰＷ２、ＣＰＷ２、ＭＰＷ２、ＫＰＷ２
４  現像装置                                        感光体帯電用電源
４１  現像ローラ              ＹＰＷ４、ＣＰＷ４、ＭＰＷ４、ＫＰＷ４
５  クリーナ                                        現像バイアス電源
６  １次転写ローラ            ＣＯＮＴ  制御部
【図１】
2005241844.tif 000003
【図２】
2005241844.tif 000004
【図３】
2005241844.tif 000005
【図４】
2005241844.tif 000006
【図５】
2005241844.tif 000007
【図６】
2005241844.tif 000008