(57)【要約】【課題】  記録媒体上のパッチを画像形成装置のカラーセンサで検知する際、１面目，２面目の検知を１回のテストプリントで、自動に行うことが可能とする。【解決手段】  カラーセンサＳ１を、両面搬送路Ｈと排紙搬送路７７との共通の搬送路に配置しているので、両面記録のテストプリント時において、記録媒体１面の定着直後にカラーセンサＳ１により１面のトナー画像の濃度または色度を検知し、両面搬送路Ｈを介して反転された記録媒体の２面の定着直後にカラーセンサＳ１により２面のトナー画像の濃度または色度を検知することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上のトナー画像を定着する定着器と、前記定着器で定着された記録媒体を排紙する排紙口と、定着された記録媒体を前記排紙口から排紙することなく該記録媒体の２面へ印字可能とするため搬送する両面搬送路と、カラーセンサとを備えたカラー画像形成装置において、
前記カラーセンサを、前記両面搬送路と排紙搬送路との共通の搬送路に配置したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカラー画像形成装置において、
中間転写ベルトを用いることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載のカラー画像形成装置において、
転写搬送ベルトを用いることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載のカラー画像形成装置において、
感光体ベルトを用いることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、
前記カラーセンサをジャム検知手段に兼用す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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラープリンタ，カラー複写機等のカラー画像形成装置に関し、特にカラー画像形成装置における画質および色再現性の向上に関するものである。
【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た後、記録媒体（転写材ともいう）に一括して定着し、カラー画像を形成する画像形成装置は、近年実用化されている。
【０００３】
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。
【０００４】
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する。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ので、色および色の階調性を安定して再現するための手段を有している。
【０００５】
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。また、装置各部の変動が起こっても一定の色およ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、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で、安定した色および色の階調性を得るように構成している。
【０００６】
ただし、前記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、その後に行われる記録媒体への転写およ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。記録媒体へのトナー像の転写における転写効率や、定着による加熱およ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。
【０００７】
そこで記録媒体上にシアン（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、定着後に記録媒体上のパッチの濃度また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もある（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００８】
このカラー画像形成装置では、検知した結果を画像形成部の露光量やプロセス条件、濃度−階調特性を補正するための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で、記録媒体上に形成した最終出力画像の濃度または色度制御を行うことができる。カラー画像形成装置の出力画像を外部の画像読取装置または濃度計・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、または発光素子は白色（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形成したもので構成する。このことによりＲＧＢ出力等の異なる３種以上の出力が得られる。
【０００９】
ここで従来におけるカラーＬＢＰの構成を示す断面図を図２に示し、それを用いて具体的な動作機能を説明する。
【００１０】
これらのプリンタの動作として、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。
【００１１】
図示したＬＢＰは４ドラムフルカラー方式のＬＢＰであり、５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋは感光ドラムで、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。
【００１２】
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スキャナ装置５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋから、図示しない画像データ入力部からの画像データに基づいて発せられたレーザ光により露光され潜像が形成され、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。５２は中間転写ベルトで、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には記録媒体であるシート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・リタードローラー対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。
【００１３】
また不図示のマルチ給紙部からの給紙が指定された場合は、マルチ給紙トレーに記録媒体であるシートＰが積載されており、マルチ給紙ローラにより給紙され、搬送ローラ対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。
【００１４】
前記シート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われる。
【００１５】
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を図示しない制御手段および駆動手段により実線で示す位置に動かす事により、前記定着器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口（排紙トレーともいう）６４上に画像形成面を下にして排出積載される。
【００１６】
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を図示しない制御手段および駆動手段により破線で示す位置に動かす事により、前記定着器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口６６上に画像形成面を上にして排出積載される。
【００１７】
また、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を図示しない制御手段および駆動手段により動作させ、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われ、排紙口６４もしくは６６に搬送，排紙される。
【００１８】
次に、テストモードの動作について説明する。
【００１９】
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でテストモードが指定された時、あるいは図示しない制御部が環境の変化、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場合、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われる。
【００２０】
ここで、シートＰ上に形成したパッチパターンの一例を図３に示す。濃度または色度制御用パッチパターンは、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），マゼンタ（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、８０ａと８１ａ、８０ｂと８１ｂ、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また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】
前記定着器６１を通過しパッチパターンが表面Ｐ１に形成されたシートＰは、フラッパ６７を図示しない制御手段および駆動手段により実線で示す位置６７ｂに動かす事により、フラッパ６７の上側を通過し、排紙ローラ対６２で搬送路７７に搬送される。
【００２２】
その時カラーセンサＳ１が搬送路７７に配置されており、カラーセンサＳ１は図４に示される、発光素子からなる発光部ＳＨより、発光しシートＰ上の表面となるＰ１側に形成されたパッチ８２をパッチ８０ａから順次受光部ＳＪにより検出し、検知した結果を図示しない画像形成部へフィードバックし、記録媒体上に形成するトナー画像の濃度または色度制御を行う。排紙ローラ対６８で搬送されたシートＰは排紙ローラ対６３によって搬送され排紙口６４上にパッチ形成面を下にして排出積載される。
【特許文献１】特開２００３−９８７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、前述の従来例においては以下のような問題があった。
【００２４】
記録媒体の両面にカラー画像を形成する際には、いわゆる電子写真画像形成プロセスを経て画像を記録媒体１面（表面）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、記録媒体１面上にトナー画像を固定した後、記録媒体２面（裏面）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記録媒体上の２面目に固定される。その結果、記録媒体の両面にカラー画像が形成される。
【００２５】
しかしながら、２面目の画像を記録媒体上へ画像形成を行う際、一度定着器を通過した記録媒体の、水分量は１面目のそれとは異なり、その結果１面目画像形成時の記録媒体のプロセス条件、とりわけ体積抵抗が変化するため、記録媒体への印加電圧を変更して行う必要が生じる。
【００２６】
ここで、周囲の環境変動なども考慮し、２面目への画像形成プロセス条件を極力１面目と同一になるように合わせこんではいるが、結果的に記録媒体上のトナー画像は１面目と２面目でそれぞれ転写状態（ガサツキ等）が異なったものとなる事が知られている。よって例え同一データによるトナー画像を記録媒体の表裏に形成したとしても、１面目および２面目に視認されるトナー画像は異なったものとなる。
【００２７】
このとき、従来例の様な位置にカラーセンサを配置すると、２面目のパッチデータを取得するにあたり、再度手動あるいは、特別な紙パスを設けるなどにより、一度定着器を通過した記録媒体を給紙させる必要が生じた。
【００２８】
記録媒体表裏の２面にわたりに形成された両面原稿の場合、２面目の画像は定着を１回通過し、転写プロセス条件が変更されるにも関わらず、１面目と同一のトナー画像で校正されたカラー校正値を元にカラー補正されると、本来のカラーバランス適正値からのズレが生じる。
【００２９】
つまり、片面のトナー画像に対して有効なカラー補正と同様な構成で両面トナー画像にカラー補正を適用した場合は、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生じることとなる。前記従来例の画像形成装置では、記録媒体の両面にパッチを形成し２面目のパッチをカラーセンサで検知する際、テストプリントを手動等により複数回行う、あるいは特別な紙パスモードを設けなければならない必要が生じていた。
【００３０】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、カラーセンサを搭載したカラー画像形成装置において、記録媒体上のパッチを画像形成装置のカラーセンサで検知する際、１面目，２面目の検知を１回のテストプリントで、自動に行うことが可能となり、精度を上げ、色再現性が良く高画質な出力画像を得ることの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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
前記課題を解決するため、本発明では、カラー画像形成装置を次ぎの（１）〜（５）のとおりに構成する。
【００３２】
（１）記録媒体上のトナー画像を定着する定着器と、前記定着器で定着された記録媒体を排紙する排紙口と、定着された記録媒体を前記排紙口から排紙することなく該記録媒体の２面へ印字可能とするため搬送する両面搬送路と、カラーセンサとを備えたカラー画像形成装置において、
前記カラーセンサを、前記両面搬送路と排紙搬送路との共通の搬送路に配置したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【００３３】
（２）前記（１）に記載のカラー画像形成装置において、
中間転写ベルトを用いるカラー画像形成装置。
【００３４】
（３）前記（１）に記載のカラー画像形成装置において、
転写搬送ベルトを用いるカラー画像形成装置。
【００３５】
（４）前記（１）に記載のカラー画像形成装置において、
感光体ベルトを用いるカラー画像形成装置。
【００３６】
（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、
前記カラーセンサをジャム検知手段に兼用するカラー画像形成装置。
【発明の効果】
【００３７】
本発明では、記録媒体の両面に設けられたカラーパッチを特別な紙パスを設けることなく、テストプリント時に順次単一のカラーセンサによって検知し、記録媒体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、記録媒体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できる。記録媒体の両面側に形成された画像それぞれに最適なカラーバランスを与えることが可能となるため、記録媒体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】
【００３８】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００３９】
図１は、実施例１である“カラー画像形成装置（カラーＬＢＰ）”の構成を示す断面図である。
【００４０】
本実施例の装置構成は従来例とほぼ同様であるので、従来例の説明を援用しここでの詳細説明は省略する。従来例と異なる点は定着後の搬送路７７に設けられたカラーセンサＳ１が、排紙口と両面搬送路上流の共通の搬送路Ｈ上に設けられたことである。
【００４１】
ここに、従来例と両面印字を行う搬送路が一部異なり、両面搬送路、排紙搬送路共通の搬送路にカラーセンサＳ１を配置した画像形成装置における、両面印字時の紙搬送路について説明する。
【００４２】
前記従来例と同様な画像形成経路を用いて表面の画像を形成した後、まず表面にカラーパッチを設けられた記録媒体が、図示しない制御手段および駆動手段によりフラッパ６７が６７ｂの位置に回動し搬送路紙搬送経路Ｈへと搬送される。この時、記録媒体の表面側Ｐ１に設けられたカラーパッチをカラーセンサＳ１を用いて検知する。続いて、記録媒体は搬送ローラ６２にニップした状態で停止し、搬送ローラ６２が排紙側への搬送とは逆回転を開始し、同時に図示しない制御手段，駆動手段により、両面搬送路切り替えを行うフラッパ６７が６７ｃの位置へ回動し両面搬送路へ記録媒体が案内され、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われ、前記定着器６１を通過しパッチパターン８２が裏面Ｐ２に形成されたシートＰは、フラッパ６７を図示しない制御手段および駆動手段により６７ｂの位置に動かす事により、フラッパ６７の上側を通過し、共通の搬送路Ｈに搬送され、Ｐ２側に形成されたカラーパッチをカラーセンサＳ１により検知する。
【００４３】
前記紙パスにより、カラーセンサＳ１は、シートＰ上のＰ１側，Ｐ２側に形成されたパッチ８２をパッチ８０ａから順次検出し、１面目，２面目の各々検知した結果を図示しない画像形成部へフィードバックし、記録媒体上に形成するトナー画像の濃度または色度制御を行う。それぞれの面Ｐ１，Ｐ２に設けられたカラーパッチはそれぞれ定着の履歴が異なる状態で検知されている。つまり、Ｐ１側はバージン記録媒体の表面にカラーパッチが形成され定着された状態で検知され、Ｐ２側は１度定着器を通過した記録媒体表面にカラーパッチが形成され再び定着された状態で検知される。これら、記録媒体のＰ１およびＰ２側に設けられたカラーパッチを特別な紙パスを設けることなく順次検知し、記録媒体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、記録媒体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。
【００４４】
通常プリントを行う際、ユーザが排紙口を６４と設定し両面プリントを行う際は、給紙，転写，定着がまず、Ｐ１側になされた記録媒体Ｐは、前記フラッパ６７が、図示しない制御手段，駆動手段により、まず、６７ｂの位置に回動し、両面搬送路７３を通過する。前述のプロセスによりＰ２側へ転写定着された後、前記フラッパ６７が６７ｂの位置に回動し、排紙搬送路７７を通過し排紙口６４へ排紙される。同様に排紙口６６が設定された場合は、両面印字までのパスは前記同様で、記録媒体ＰのＰ２側へ転写定着された後、前記フラッパ６７が、図示しない制御手段，駆動手段により、６７ａの位置へ回動し排紙ローラ対６５により、排紙口６４へ排紙される。
【００４５】
以上説明したように、本実施例によれば、記録媒体の両面に設けられたカラーパッチを特別な紙パスを設けることなく、テストプリント時に順次単一のカラーセンサによって検知し、記録媒体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、記録媒体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できる。
【実施例２】
【００４６】
実施例１の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、記録媒体を搬送しながら記録媒体上に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においても同様に実施することができる。
【実施例３】
【００４７】
実施例１の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、ベルト上の像担持体に直接画像を形成するいわゆる感光体ベルトを用いたカラー画像形成装置においても同様に実施することができる。
【実施例４】
【００４８】
実施例１ないし３において、前記カラーセンサＳ１を、テストプリント時以外で、搬送路Ｈに記録媒体が案内されるタイミングを検知可能であり、同時に記録媒体が滞留，残留していることを検知可能な、ジャム（ＪＡＭ）検知手段として用いる形で実施することもできる。
【００４９】
なお、各実施例は、カラー画像形成装置としてカラーＬＢＰを用い例であるが、これに限定されるものではなく、他の装置、例えば複写機，ファクシミリ装置等他の装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施例１の構成を示す断面図
【図２】従来例の構成を示す断面図
【図３】カラーパッチの構成を示す図
【図４】カラーセンサの概略構成を示す断面図
【符号の説明】
【００５１】
Ｐ  記録媒体
５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ  感光ドラム
５２  中間転写ベルト
６１  定着器
７３  両面搬送路
Ｈ  排紙口と両面搬送路上流の共通の搬送路
【図１】
2005202028.tif 000003
【図２】
2005202028.tif 000004
【図３】
2005202028.tif 000005
【図４】
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