(57)【要約】【課題】  転写材の両面とも形成されたトナー画像の画像形成条件に調整を行うことができ、これにより転写材両面にわたり高品位な画像を形成すること。【解決手段】  表面、裏面にそれぞれカラーパッチを画像形成された転写材が所定の紙搬送経路を通過し、搬送路77へと搬送される。この時、転写材の表面側P1に形成されたカラーパッチを第２のカラーセンサS2、転写材の裏面側P2に形成されたカラーパッチを第１のカラーセンサS1を用いて検知する。転写材のそれぞれの面P1、P2に形成されたカラーパッチは、検知される時点でおのおの定着の履歴が異なる状態となっている。これら、転写材のP1およびP2側に形成されたカラーパッチをそれぞれ独立に検知し、転写材の定着履歴に応じたカラーバランス補正データを生成することにより、転写材の両面側に形成されたトナー画像のカラーバランスを最適なものとすることが可能となり、高品位な両面画像を有するカラー原稿を作成することができる。【選択図】  図３
2005215340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材の第１の面および第２の面に画像形成を行う両面形成手段を備えた画像形成装置であって、
前記両面形成手段により前記転写材に画像形成する前に、予め第１の面および第２の面に所定のパターンの画像形成を行うパターン形成手段と、
該第１の面に形成されたパターンを読み取って該読み取られた第１のパターン情報を記憶する第１の読取手段と、
該第２の面に形成されたパターンを読み取って該読み取られた第２のパターン情報を記憶する第２の読取手段と、
前記両面形成手段により前記転写材に画像形成する際に、前記第１の面に画像形成するときは前記記憶された第１のパターン情報を用いて画像形成条件を調整し、前記第２の面に画像形成するときは前記記憶された第２のパターン情報を用いて画像形成条件を調整する画像形成条件調整手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記両面形成手段は、露光装置と電子写真プロセスユニットとを用いて順次画像の形成を行ない、前記転写材の第１の面上のトナー画像に所定の熱と圧力を与えることにより該転写材の第１の面上にトナー画像を定着させる画像形成プロセスを行った後に、前記転写材の第２の面上に該画像形成プロセスを行うことによって、前記転写材の第１の面および第２の面に画像形成を行い、
前記所定のパターンは、カラーパッチであり、
前記パターン情報は転写材上に形成された該カラーパッチの濃度または色度であり、および
前記画像形成条件調整手段は、前記転写材に画像を形成する際の濃度または色度ムラを調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記両面形成手段は、露光装置と電子写真プロセスユニットとを用いて中間転写ベルト上へ順次一次転写画像形成を行ない、一次転写画像を一括して転写材上へ二次転写した後、前記転写材上のトナー画像に所定の熱と圧力を与えることにより転写材へトナー画像を定着させることによって前記転写材の第１の面および第２の面に画像形成を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記両面形成手段は、露光装置と電子写真プロセスユニットとを用いて転写搬送ベルトにより転写材を搬送しながら順次前記転写材上へ画像を多重に転写した後、前記転写材上のトナー画像に所定の熱と圧力を与えることにより転写材へトナー画像を定着させることによって前記転写材の第１の面および第２の面に画像形成を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記両面形成手段は、露光装置と電子写真プロセスユニットとを用いて感光体ベルトにより順次画像を多重にベルト上に転写して、一次転写画像を一括して前記転写材上へ二次転写した後、前記転写材上のトナー画像に所定の熱と圧力を与えることにより転写材へトナー画像を定着させることによって前記転写材の第１の面および第２の面に画像形成を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の読取手段は、前記転写材の第１の面をＮ回定着した後の第１の面に形成されたパターンを読み取って該読み取られた第１のパターン情報を記憶し、
前記第２の読取手段は、前記転写材の第２の面をＮ−１回定着した後の第２の面に形成されたパターンを読み取って該読み取られた第２のパターン情報を記憶することを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成条件の調整を行うか否かの指示を入力する指示入力手段をさらに備え、
前記画像形成条件調整手段は、前記指示が調整を行わないことを指示しているときは前記画像形成条件を調整しないことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
両面形成手段により、転写材の第１の面および第２の面に画像形成を行う両面形成ステップを備えた画像形成方法であって、
前記両面形成ステップにおいて前記転写材に画像形成する前に、予め第１の面および第２の面に所定のパターンの画像形成を行うパターン形成ステップと、
第１の読取手段により、該第１の面に形成されたパターンを読み取って該読み取られた第１のパターン情報を記憶する第１の読取ステップと、
第２の読取手段により、該第２の面に形成されたパターンを読み取って該読み取られた第２のパターン情報を記憶する第２の読取ステップと、
前記両面形成ステップにおいて前記転写材に画像形成する際に、前記第１の面に画像形成するときは前記記憶された第１のパターン情報を用いて画像形成条件を調整し、前記第２の面に画像形成するときは前記記憶された第２のパターン情報を用いて画像形成条件を調整する画像形成条件調整ステップと
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および方法に関し、より詳細には、安定した高画質を提供するための画像形成条件の調整を行う画像形成装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体の周囲に帯電装置、現像装置を配置した複数の電子写真プロセスユニットを装置内に並置させ、各プロセスユニット内の感光体表面にレーザ、LED光等を用いた露光装置により光学像を結像させることで感光体表面に潜像を形成し、その潜像を現像装置によりトナーを用いて可視化した後、中間転写ベルトに順次トナー転写して転写材に一括して定着し、カラー画像を形成する画像形成装置が近年実用化されている。また、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式を採用したカラー画像形成装置は出力画像の更なる高画質化が求められている。
【０００３】
ところが、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、得られる画像の色が変動し、特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな環境変動でも色の変動が生じ、カラーバランスを崩す恐れがある。このため、色及び色の階調性を安定して再現するための従来から手法が提案されている。例えば、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）などの階調補正方法を用い、温湿度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、その時点のプロセス条件や階調補正の最適値を選択する。
【０００４】
また、装置各部の状態変動が発生しても一定の色及び色の階調性が得られるように、各色のトナー単色で濃度検知用トナーパッチを中間転写体や感光体等の上に形成し、その未定着単色トナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサ（以下濃度センサとする）で検知して、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やＬＵＴなどの階調補正手段にフィードバックをかけて濃度制御を行うことにより安定した色及び色の階調性を得るように構成されている。ただし、このような濃度センサ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。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。この変化には、前記濃度センサを用いた濃度制御では対応できない。
【０００５】
そこで転写材上にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の単色の階調パッチや、Ｃ，Ｍ，Ｙ混色のパッチを形成し、定着後に転写材上のパッチの濃度又は色度を検知するセンサ（以下カラーセンサという）を設置したカラー画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０８４５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、転写材の両面にカラーセンサで読み取るためのテストパッチ（濃度パッチ、色度パッチ）を形成して、カラーセンサにて読み取って画像形成条件の調整をおこなう場合には以下の問題が生じ得る。
【０００８】
転写材の両面にカラー画像を形成する際に、いわゆる電子写真画像形成プロセスを経て画像を転写材１面上に形成した後、定着器によって熱と圧力をトナー画像に付与し、転写材１面上にトナー画像を固定した後、転写材２面目上も同様な画像形成プロセスを経て所望のカラー画像が転写材上の２面目に固定される。その結果、転写材の両面にカラー画像が形成される。
【０００９】
すなわち、最初に形成された１面目のトナー画像は、それ自身の画像固定時に定着器を通過するのみではなく、２面目の画像を定着する際に更に定着器を通過せねばならず、その結果１面目の画像は定着器を２度通過することとなる。また、転写材上の２面目のトナー画像は、１度定着器を通過した転写材上に画像を形成し、その上で定着器を１度通過することにより転写材２面上へトナー画像を保持することとなる。
【００１０】
そうすると、転写材２面目画像は一度定着を通過した転写材上に形成されているにも関わらず、定着前の転写材１面目に画像を形成し定着した場合のカラー補正を実施していることになるので、1面目の画像と同様に本来のカラーバランス適正値からのズレが生じる。これは、転写材上のトナー画像は、受けた熱、圧力の履歴によってそれぞれ表面性状（光沢や平面性、ガサツキ等）が異なったものとなる事が知られており、例え同一データによるトナー画像を転写材の表裏に形成したとしても、定着回数により視認されるトナー画像は異なったものとなるからである。つまり、片面のみの現行の画像形成に対して有効なカラー補正と同様の構成方法により転写材の両面への画像形成にカラー補正を適用した場合、各面でのカラー補正値が適当でなくなる恐れがあると同時に、カラー補正を実施した１、２面目の画像間でもカラーバランスが異なるという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、両面の画像形成を行う場合でも各面について最適な画像形成条件に調整を行うことができる画像形成装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、転写材の第１の面および第２の面に画像形成を行う両面形成手段を備え、両面形成手段により転写材に画像形成する前に、予め第１の面および第２の面に所定のパターンの画像形成を行うパターン形成手段と、第１の面に形成されたパターンを読み取って読み取られた第１のパターン情報を記憶する第１の読取手段と、第２の面に形成されたパターンを読み取って読み取られた第２のパターン情報を記憶する第２の読取手段と、両面形成手段により転写材に画像形成する際に、第１の面に画像形成するときは記憶された第１のパターン情報を用いて画像形成条件を調整し、第２の面に画像形成するときは記憶された第２のパターン情報を用いて画像形成条件を調整する画像形成条件調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の画像形成方法は、両面形成手段により、転写材の第１の面および第２の面に画像形成を行う両面形成ステップを備え、両面形成ステップにおいて転写材に画像形成する前に、予め第１の面および第２の面に所定のパターンの画像形成を行うパターン形成ステップと、第１の読取手段により、第１の面に形成されたパターンを読み取って読み取られた第１のパターン情報を記憶する第１の読取ステップと、第２の読取手段により、第２の面に形成されたパターンを読み取って読み取られた第２のパターン情報を記憶する第２の読取ステップと、両面形成ステップにおいて転写材に画像形成する際に、第１の面に画像形成するときは記憶された第１のパターン情報を用いて画像形成条件を調整し、第２の面に画像形成するときは記憶された第２のパターン情報を用いて画像形成条件を調整する画像形成条件調整ステップとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、両面形成手段により転写材に画像形成する前に、予め第１の面および第２の面に所定のパターンの画像形成を行うパターン形成手段と、第１の面に形成されたパターンを読み取って読み取られた第１のパターン情報を記憶する第１の読取手段と、第２の面に形成されたパターンを読み取って読み取られた第２のパターン情報を記憶する第２の読取手段と、両面形成手段により転写材に画像形成する際に、第１の面に画像形成するときは記憶された第１のパターン情報を用いて画像形成条件を調整し、第２の面に画像形成するときは記憶された第２のパターン情報を用いて画像形成条件を調整する画像形成条件調整手段とを備えたことにより、転写材の両面ごとに画像形成条件の調整を行うことができ、これにより転写材両面にわたり高品位な画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。  
（第１の実施例）
以下、本発明を画像記録装置に適用した一実施形態について説明する。  
図１は、カラーLBPの構成を示す断面図であり、これを用いて具体的な動作機能を説明する。このようなプリンタの動作モードには、通常プリントモード、テストモードがある。まず、通常プリントモードの動作について説明する。
【００１６】
図１のＬＢＰは４ドラムフルカラー方式のＬＢＰであり、感光ドラム50Y、50M、50C、50Kは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像材（トナー）を備えた各画像形成ステーションに設けられている。各感光ドラム50Y、50M、50C、50Kの表面には、それぞれに対応したレーザ装置51Y、51M、51C、51Kから、画像入力部101より入力された画像データに基づいて発せられたレーザ光に露光されて潜像が形成され、さらにそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像材によって現像されトナー像が形成される。中間転写ベルト52は、各感光ドラム50Y、50M、50C、50Kで形成された各色毎のトナー像が一次転写される。給紙カセット53には転写材であるシートPが積載されており、給紙ローラ54により給紙され、フィード・リタードローラ対55、搬送ローラ対56、57により搬送され、駆動停止しているレジストローラ対59に搬送される。
【００１７】
また、マルチ給紙部（図示せず）からの給紙が指定された場合は、マルチ給紙トレー（図示せず）に転写材であるシートPが積載されており、マルチ給紙ローラー（図示せず）により給紙され、搬送ローラ対57により搬送されて駆動停止しているレジストローラ対59に搬送される。上述のシートＰは、レジストローラ対59により斜行が補正された後、所定のタイミングで二次転写部60へ搬送されて中間転写ベルト52上のトナー像が転写され、次いで二次転写装置60の二次転写ローラ60aと中間転写ベルト52により定着器61に搬送されてトナー像の定着が行なわれる。
【００１８】
画像形成面を下にして排紙するＦＤ排紙が指定された場合、フラッパ67を制御部１００により駆動されるソレノイドにより実線で示す位置に動かすことにより、定着器61を通過したシートＰは、フラッパ67の上側を通過し、排紙ローラ対62に搬送され搬送路77に搬送される。搬送路77に搬送されたシートPは排紙ローラ対68、63によって搬送され排紙トレー64上に画像形成面を下にして排出積載される。  
【００１９】
また、画像形成面を上にして排紙するＦＵ排紙が指定された場合、フラッパ67を制御部100により駆動されるソレノイドにより破線で示す位置に動かすことにより、定着器61を通過したシートＰは、フラッパ67の下側を通過し、排紙ローラ対65によって搬送され排紙トレー66上に画像形成面を上にして排出積載される。続いて、シートPの裏面に画像を形成する場合、フラッパ69を制御部100により駆動されるソレノイドにより動作させ、搬送ローラ対70を経由して反転ローラ対71を用いてシート材Pの搬送方向を前後反転させ、フラッパ72を動作させ両面搬送経路73に導く。シート材P、は両面搬送ローラ対74、75、76を用いて再び搬送ローラ対57を経由してレジストローラ対59へと搬送され、斜行が補正された後、所定のタイミングで二次転写部60へ搬送されて中間転写ベルト52上のトナー像がシートPの裏面に転写される。次いで、二次転写装置60の二次転写ローラ60aと中間転写ベルト52により、定着器61に搬送されてシートPの裏面へのトナー像の定着が行なわれ、排紙トレー64もしくは66に搬送、排紙される。
【００２０】
図２は、シートＰ上に形成したパッチパターン82の一例を示す図である。濃度又は色度制御用パッチパターン82は、色再現域の中心であり、カラーバランスを取る上で非常に重要な色であるグレーの階調パッチパターンである。ブラック（Ｋ）のみのグレー階調パッチ80と、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を混色したプロセスグレー階調パッチ81で構成されており、パッチ80ａと81ａ、パッチ80ｂと81ｂ、パッチ80ｃと81ｃといったように、標準の画像形成装置において色度が同じ又は最も近いブラック（Ｋ）のみのグレー階調パッチ80とプロセスグレー階調パッチ81が対をなして並んでいる。
【００２１】
図３は、カラーLBPのうち搬送路77およびカラーセンサS1及びS2の詳細を示す断面図である。カラーセンサＳ１及びＳ２が搬送路77に各々シートＰの異なる面を検出できるように配置されており、カラーセンサＳ１はシートP上の裏面となるP1側に形成されたパッチ82をパッチ80ａから順次検出し、カラーセンサＳ２はシートP上の表面となるP2側に形成されたパッチ82をパッチ80ａから順次検出する。
【００２２】
次に図４のフローチャートを用いつつ、テストモードの動作について説明する。
ステップＳ４０１において、制御部１００は、画像入力部１０１からプリントコマンドを受信するか否かを判定し、受信した場合はステップＳ４０２へ進む。
【００２３】
ステップＳ４０２において、制御部１００は、画像入力部１０１から受信したプリントコマンドが通常プリントモードを示すものか、テストモードを示すものかを判定し、通常プリントモードである場合はステップＳ４０３においてシートＰへのトナー画像の形成動作を開始する。一方、テストモードである場合はステップＳ４０４へ進み、シートＰの表面Ｐ１へのテストパターン（パッチパターン８２）の画像形成を開始する。なお、テストモードが指定される場合とは、プリンタ上の図示しない操作パネル、またはプリンタに接続されたパーソナルコンピュータ等の外部装置でテストモードが指定された場合のほか、制御部100が環境の変化、装置各部の変動等の検知結果により自動的にテストモードを行う必要があるとされた場合である。
【００２４】
ステップＳ４０４において、制御部１００は、シートＰの表面Ｐ１へのトナー像の形成を開始するが、詳細には、図示しない信号発生回路からテストパターン（パッチ）信号を発生し、テストパターン（パッチ）信号データに基づいて発せられたレーザ光により各感光ドラム50Y、50M、50C、50Kの表面が露光され潜像が形成される。以下通常プリントモードの動作と同じプロセスにてシートＰ上にテストパターントナー像が形成され定着器61に搬送されてトナー像の定着が行なわれる。
【００２５】
ステップＳ４０５において、制御部１００は、シートＰの裏面Ｐ２へテストパターンの形成を行わせるべく、シートＰを反転させる。詳細には、定着器６１を通過したシートＰを反転ローラ対７１にて搬送方向を切替えることにより、シートＰを両面搬送路７３へ搬送させるとともに、シートＰをレジストローラ対５９の位置まで搬送させる。
【００２６】
ステップＳ４０６において、制御部１００は、シートＰの裏面Ｐ２へのトナー像の形成を開始するが、詳細には、図示しない信号発生回路からテストパターン（パッチ）信号を発生し、テストパターン（パッチ）信号データに基づいて発せられたレーザ光により各感光ドラム50Y、50M、50C、50Kの表面が露光され潜像が形成される。以下通常プリントモードの動作と同じプロセスにてシートＰ上にテストパターントナー像が形成され定着器61に搬送されてトナー像の定着が行なわれる。
【００２７】
ステップＳ４０７において、制御部１００は、搬送路７７の搬送面の両側に設けられたカラーセンサＳ１及びＳ２を用いてシートＰの色度検査を行う。具体的には、シートＰの表面Ｐ１をカラーセンサＳ２にて検知し、シートＰの裏面Ｐ２をカラーセンサＳ１にて検知する。そして、シートＰの表面Ｐ１をカラーセンサＳ２にて検知した結果は、両面プリントを行う場合の第１面目に対する画像形成条件を調整するために用い、シートＰの裏面Ｐ２をカラーセンサＳ１にて検知した結果は、両面プリントを行う場合の第２面目に対する画像形成条件を調整するために用いる。
【００２８】
ステップＳ４０８において、制御部１００は、通常プリントモードにおける画像形成条件を設定する。なお、画像形成条件の設定として、制御部１００は、検知した結果を画像形成部のレーザ装置５１による露光量や、感光ドラム５０をトナー像にて現像するために感光ドラム５０に対向する現像ローラに印加する現像バイアス電圧等のプロセス条件や、濃度−階調特性を補正するために画像入力部１０１が外部装置からの入力画像に対して施す補正処理のためのテーブル（キャリブレーションテーブル）などへフィードバックすることにより、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。カラー画像形成装置の出力画像を外部の画像読取装置又は濃度計・色度計で検知し、同様の制御を行うことも可能であるものの、本方式はカラー画像形成装置内で制御が完結する点で優れている。このカラーセンサは、例えば発光素子として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の発光スペクトルが異なる３種以上の光源を用いるか、あるいは発光素子は白色（Ｗ）を発光する光源を用いて、受光素子上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の分光透過率が異なる３種以上のフィルタを備えて構成する。これによりＲＧＢ出力等の異なる３種以上の出力が得られる。
【００２９】
最後に、ステップＳ４０９において、制御部１００は、シートＰがカラーＬＢＰから排出されて排紙トレー６４に積載されたか否かを判定し、排出されたとの判定の場合、シートＰに対する動作を終了する。なお、カラーセンサS1、S2はそれぞれが対向している必要はなく、定着後搬送される転写材のそれぞれの面側に設置されて、その機能を満たしていればどこであっても構わない。
【００３０】
（第２実施形態）
第１実施形態において、画像記録装置はいわゆる中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置であるが、本発明の他の実施形態として、転写材上を搬送しながら直接転写を実行するいわゆる転写搬送ベルトを用いたカラー画像形成装置とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態にかかるカラーLBPの構成を示す断面図である。
【図２】従来のシートＰ上に形成したパッチパターンの一例を示す図である。
【図３】カラーＬＢＰのうち搬送路、第１のカラーセンサおよび第２のカラーセンサの詳細を示す断面図である。
【図４】カラーＬＢＰの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ  感光ドラム
５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ  レーザ装置
５２  中間転写ベルト
５３  給紙カセット
５４  給紙ローラ
５５  フィード・リタードローラ
５６、５７、７０  搬送ローラ対
５９  レジストローラ対
６０  二次転写部
６０ａ  二次転写ローラ
６１  定着器
６２、６３、６５、６８  排紙ローラ対
６４、６６  排紙トレー
６７、６９、７２  フラッパ
７１  反転ローラ対
７３  両面搬送路
７４〜７６  両面搬送ローラ対
７７  搬送路
８０、８１、８２  パッチ
１００  制御部
１０１  画像データ入力部
Ｓ１、Ｓ２  カラーセンサ
【図１】
2005215340.tif 000003
【図２】
2005215340.tif 000004
【図３】
2005215340.tif 000005
【図４】
2005215340.tif 000006