(57)【要約】【課題】センサ数を増やすことによるコスト上昇やマシンサイズ増大を抑制しながら記録紙上の画像検知を可能とし、かつ記録紙上の画像検知効果を的確に得るための補正用テストパターンと効果確認用テストパターンの形成を記録紙を浪費することなく行える画像形成装置を提供する。【解決手段】記録紙２０の表面に形成されたテストパターンを定着ユニット２５の下流近傍に配置された出力画像検知センサ３１で検知し、その検知結果に基づいて画像形成条件を調整して補正する一方、表面にテストパターンが形成された記録紙２０を両面搬送経路２８に搬送して再給紙可能な状態とし、画像形成条件の補正後に記録紙２０を再給紙して補正効果確認用のテストパターンを裏面側に形成し、該補正効果確認用のテストパターンを再び出力画像検知センサ３１で検知することにより、補正効果を確認する。【選択図】図１
2012083625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を反転させて再給送可能な両面搬送経路を有しているとともに、記録媒体上に形成された画像を検知する出力画像検知手段を備えた画像形成装置において、
前記記録媒体の表面に形成されたテストパターンを前記出力画像検知手段で検知し、該検知結果に基づいて画像形成条件を調整して補正する一方、表面にテストパターンが形成された前記記録媒体を両面搬送経路に搬送して再給送可能な状態とし、画像形成条件の補正後に前記記録媒体を再給送して補正効果確認用のテストパターンを裏面側に形成し、該補正効果確認用のテストパターンを再び前記出力画像検知手段で検知することにより、補正効果を確認することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
裏面側に形成された前記補正効果確認用パターンを検知した結果、補正効果が的確に得られていないと判断された場合、新たに記録媒体を給送部から給送して、画像形成条件を調整する補正工程、補正効果確認工程を再度行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記補正工程及び補正確認工程を再度行う場合には、テストパターンが形成される主走査方向位置を、１回目とは異なる位置とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
記録媒体上に形成された画像を出力画像検知手段により検知し、その検知結果に基づいて画像形成条件を調整して補正した後、再度記録媒体上にテストパターンを形成して画像形成条件の補正効果を確認する画像形成における補正効果確認方法において、
前記記録媒体の表面に形成されたテストパターンを前記出力画像検知手段で検知し、その検知結果に基づいて画像形成条件を調整して補正する一方、表面にテストパターンが形成された前記記録媒体を両面搬送経路に搬送して再給送可能な状態とし、画像形成条件の補正後に前記記録媒体を再給送して補正効果確認用のテストパターンを裏面側に形成し、該補正効果確認用のテストパターンを再び前記出力画像検知手段で検知することにより、補正効果を確認することを特徴とする画像形成における補正効果確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを含む複合機等の画像形成装置に関し、詳しくは、記録媒体上の画像情報を取得するための検知手段を備えた画像形成装置、画像形成における補正効果確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置内で、記録紙上の最終画像を検知するためのセンサを設けることは公知であり、今まで数多くの提案がなされている。記録紙上に形成した画像をセンサにより検知し、検知結果に基づいて画像品質を判定したり、フィードバックして作像条件を変更（補正）することが行われている
記録紙上に形成した画像を検知するため、実画像ではないテストパターンを形成する場合には、なるべく出力枚数を少なくする必要がある。そのため、記録紙の両面を利用するという方法も提案されている。
【０００３】
特許文献１には、記録媒体上のパッチを検知するカラーセンサを、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、記録媒体上のパッチをカラーセンサで検知する際、１面目（表面）、２面目（裏面）の検知を１回のテストプリントで自動的に行う技術が開示されている。
特許文献２には、表面（第１面）及び裏面（第２面）それぞれに対応して個別に専用の読み取り手段を設けた構成が開示されている。
特許文献２では、表面（第１面）の画像形成条件は表面（第１面）に形成された画像から求め、裏面（第２面）についても同様としている。表面と裏面で記録紙の水分量が異なるために形成される画像に少し差異が生じるため、この様な制御を行っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の方式では１つのセンサで記録紙の表面あるいは裏面のテストパッチを検知できるという利点を有している。
しかしながら、記録紙の表面あるいは裏面のテストパッチを検知し、検知結果をフィードバックして画像形成条件を変更したとき、再度テストパッチを形成してその補正効果を確認しようとした場合、新たに給紙する必要があり、テストパッチ形成のための記録紙低減に寄与しない。
特許文献２の方式では、読み取り手段が２個必要であるため、コスト的にも不利であり、またマシンサイズ的にも不利となる。また、この方式においても、再度テストパッチを形成してその補正効果を確認しようとした場合、新たに給紙することを避けられない。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、センサ数を増やすことによるコスト上昇やマシンサイズ増大を抑制しながら記録紙上の画像検知を可能とし、かつ記録紙上の画像検知効果を的確に得るための補正用テストパターンと効果確認用テストパターンの形成を記録紙を浪費することなく行える画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体を反転させて再給送可能な両面搬送経路を有しているとともに、記録媒体上に形成された画像を検知する出力画像検知手段を備えた画像形成装置において、前記記録媒体の表面に形成されたテストパターンを前記出力画像検知手段で検知し、該検知結果に基づいて画像形成条件を調整して補正する一方、表面にテストパターンが形成された前記記録媒体を両面搬送経路に搬送して再給送可能な状態とし、画像形成条件の補正後に前記記録媒体を再給送して補正効果確認用のテストパターンを裏面側に形成し、該補正効果確認用のテストパターンを再び前記出力画像検知手段で検知することにより、補正効果を確認することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、裏面側に形成された前記補正効果確認用パターンを検知した結果、補正効果が的確に得られていないと判断された場合、新たに記録媒体を給送部から給送して、画像形成条件を調整する補正工程、補正効果確認工程を再度行うことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記補正工程及び補正確認工程を再度行う場合には、テストパターンが形成される主走査方向位置を、１回目とは異なる位置とすることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、記録媒体上に形成された画像を出力画像検知手段により検知し、その検知結果に基づいて画像形成条件を調整して補正した後、再度記録媒体上にテストパターンを形成して画像形成条件の補正効果を確認する画像形成における補正効果確認方法において、前記記録媒体の表面に形成されたテストパターンを前記出力画像検知手段で検知し、その検知結果に基づいて画像形成条件を調整して補正する一方、表面にテストパターンが形成された前記記録媒体を両面搬送経路に搬送して再給送可能な状態とし、画像形成条件の補正後に前記記録媒体を再給送して補正効果確認用のテストパターンを裏面側に形成し、該補正効果確認用のテストパターンを再び前記出力画像検知手段で検知することにより、補正効果を確認することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、記録紙１枚で画像形成条件の補正、及びその補正制御効果の確認が可能となる。これにより、補正制御効果を確実に獲得しつつ、記録紙の浪費を抑制することができる。
裏面に形成された確認用パターンによって、補正効果が的確に得られていないと判断された場合には、再度補正、確認の工程を行うことになるので、補正制御効果が１回の制御で的確に得られなかった場合でも、それが見過ごされることがない。
また、１回目の補正制御で的確に効果を得られない場合、特定色の特定箇所に不具合が生じている可能性があるため、テストパターンを形成する主走査方向位置を変えることによって、その影響を除去でき、的確な制御効果が得られる可能性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図２】出力画像検知センサの概要構成図である。
【図３】記録紙上のテストパターンと出力画像検知センサとの関係を示す平面図である。
【図４】出力画像検知センサの別の例における検知状態を示す側面図である。
【図５】テストパターンの測定データと補正効果確認用テストパターンの測定データを示す特性図である。
【図６】テストパターンの主走査方向の位置を変えた場合の図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１に基づいて、本実施形態に係る画像形成装置の構成の概要を説明する。画像形成部としては電子写真式４連タンデム型中間転写方式のフルカラーシステムを描いているが、特に方式及びカラーに限定されるものではなく、１ドラム型中間転写ベルト方式、４連タンデム型直接転写方式、１ドラム型直接転写方式（モノクロ）等でも良い。
図１に示すように、中間転写体としての中間転写ベルト１の展張面に沿って、像担持体としての感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが並設されている。符号に付記したＹはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアン、Ｋはブラックの色をそれぞれ示している。イエローの作像ステーションを代表して説明すると、感光体ドラム２Ｙの回りにはその回転方向順に、帯電手段としての帯電チャージャ３、書込みユニット４Ｙ、現像ユニット５Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ６Ｙ、感光体クリーニングユニット７Ｙ、クエンチングランプ８Ｙが配置されている。他の色の作像ステーションにおいても同様である。
書込みユニット４の上方には、スキャナ部９、ＡＤＦ１０等が設けられている。
【００１１】
中間転写ベルト１は、複数のローラ１１、１２、１３で回転可能に支持されており、ローラ１２に対向する部位には中間転写ベルトクリーニングユニット１５が設けられている。
ローラ１３に対向する部位には、二次転写手段としての二次転写ローラ１６が設けられている。
装置本体の下部には、給送部としての複数の給紙トレイ１７が設けられており、これらのトレイに収容された記録媒体としての記録紙２０は、ピックアップローラ２１、給紙ローラ２２で給紙され、搬送ローラ対２３で搬送され、レジストローラ対２４により所定のタイミングで二次転写部位へ送られる。二次転写部位の用紙搬送方向下流側には定着手段としての定着ユニット２５が設けられている。図１において、符号２６は排紙トレイを、２８は両面搬送経路を、２７はスイッチバックローラ対を示している。
両面搬送経路２８は、用紙反転部２９と、再給紙搬送経路３０を有している。
定着ユニット２５の下流側近傍には、出力画像検知手段としての出力画像検知センサ３１が配置されている。
【００１２】
図１に示す構成において、画像形成動作を一通り説明する。プリント開始命令が入力されると、感光体ドラム周辺・中間転写ベルト周辺・給紙搬送経路等にある各ローラが既定のタイミングで回転し始め、下部の給紙トレイから記録紙の給紙が開始される。
一方、各感光体ドラム２は帯電チャージャ３によってその表面を一様な電位に帯電され、書込ユニット４から照射される書込み光によってその表面を画像データに従って露光される。露光された後の電位パターンを静電潜像と呼ぶが、この静電潜像をその表面に担持した感光体ドラム２は、現像ユニット５からトナーを供給されることにより、担持している静電潜像を特定色に現像される。
図１においては感光体ドラム２が四色分あるので、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（色順はシステムによって異なる）のトナー像が各感光体ドラム上に現像されることになる。
【００１３】
各感光体ドラム２上に現像されたトナー像は、中間転写ベルト１との接点において、感光体ドラムに対向して設置された一次転写ローラ６に印加される一次転写バイアス、及び押圧力によって中間転写ベルト１上に転写される。この一次転写動作をタイミングを合わせながら四色分繰り返すことにより、中間転写ベルト１上にフルカラートナー像が形成される。
中間転写ベルト１上に形成されたフルカラートナー像は、二次転写ローラ部において、レジストローラ対２４によってタイミングを合わせて搬送されてくる記録紙２０に転写される。この時、二次転写ローラ１６に印加される二次転写バイアス、及び押圧力によって二次転写が行われる。フルカラートナー像を転写された記録紙２０は、定着ユニット２５を通過することにより、表面に担持しているトナー像を加熱定着される。
【００１４】
片面プリントならばそのまま直線搬送されて排紙トレイ２６へ、両面プリントならば搬送方向を下向きに変えられ、用紙反転部２９へ搬送されていく。用紙反転部２９へ到達した記録紙２０は、ここでスイッチバックローラ対２７により搬送方向を逆転されて紙の後端から用紙反転部２９を出て行く。これをスイッチバック動作と呼び、この動作によって記録紙の表裏を反転させることができる。
表裏反転された記録紙２０は定着ユニット方向には戻らず、再給紙搬送経路３０を通過して本来の給紙経路に合流する。この後は表面プリントの時と同じ様にトナー像を転写されて、定着ユニット２５を通過して排紙される。これが両面プリント動作である。
【００１５】
また各部の動作を最後まで説明すると、一次転写部を通過した感光体ドラム２はその表面に一次転写残トナーを担持しており、これをブレード及びブラシ等で構成された感光体クリーニングユニット７により除去される。その後、クエンチングランプ８によってその表面を一様に除電されて次の画像のための帯電に備える。
また、二次転写部を通過した中間転写ベルト１に関しても、その表面に二次転写残トナーを担持しているが、こちらもブレード及びブラシ等で構成された中間転写ベルトクリーニングユニット１５によってこれを除去され、次のトナー像の転写に備える。この様な動作の繰り返しで、片面プリント若しくは両面プリントが行われる。
【００１６】
上記のように、出力画像検知センサ３１は定着ユニット２５の下流に設置されており、ここで記録紙２０上の画像を検知している。記録紙の表面に形成された画像（テストパターン）が検知された後、記録紙２０は図示しない搬送路切り替え手段により搬送方向を下向きに変えて用紙反転部２９に搬送され、再給紙搬送経路３０を通って再給紙可能な状態となる。
その間、表面画像の検知情報に基づいて画像形成条件（各種パラメータ）の調整・制御（補正）が行われており、この作業が終了して画像形成条件が更新された後、再給紙搬送経路３０にスタンバイしていた記録紙２０が再給紙されて、記録紙裏面に効果確認用のテストパターンが形成されることになる。
この効果確認用のテストパターンを再度、定着後、出力画像検知センサ３１で読み取り、記録紙２０は排紙トレイ２６へ排出される。
【００１７】
出力画像検知センサ３１は、例えば図２に示すようなセンサである。図２は単眼のスポットセンサであり、１つの投光部（発光部または発光素子）５８と、１つの受光部（ＲＧＢフィルタ付き受光素子）５９とから形成されている。図２において、符号５３は防塵ガラス（若しくはレンズ）を、５４はセンサケースをそれぞれ示している。
【００１８】
このタイプのセンサを用いる場合、１つのセンサで主走査方向の１点しか検知できないため、フルカラー機であれば各色ごとのセンサ設置が必要となる。センサ単体の検知能力としては、図２中に示すように、受光素子５９側にＲＧＢフィルタを備えていれば何色でも検知可能であるが、限られたサイズの記録紙上にパターンを形成することを考えると、記録紙２０の搬送方向に全色のパターンを並べるのはかなり厳しい（１色１パッチなら良いが、複数階調パターンだとかなり厳しい）ため、各色ごとにセンサヘッドを主走査方向に並べて設置し、並行して各色のテストパターン情報を収集できるように構成するのが良い。この様なセンサ配置をした例を、図３に示している。
記録紙２０の表面の上方には、該表面対向する状態にセンサ基板６０が設けられており、センサ基板６０にはテストパターンの列Ｍ、Ｙ、Ｃ、Ｂｋに対応してそれぞれ個別に出力画像検知センサ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄが設置されている。
Ｍはマゼンタのテストパターン列を、Ｙはイエローのテストパターン列を、Ｃはシアンのテストパターン列を、Ｂｋはブラックのテストパターン列をそれぞれ示している。各テストパターン列は諧調性を有し、記録紙の搬送方向（矢印Ｆ方向）において、下流側に向って濃度が段階的に低下する諧調パターン列である。
【００１９】
図４に出力画像検知センサ３１の別例を示す。
本実施形態における出力画像検知センサ３１’は、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）等のライン検知型センサにより構成されている。これらのライン検知型センサも、原理的には図２で示したスポットセンサが小さくなって連なっているだけのものである。
ライン検知型センサを使用している場合には、図３のように各色のパターンを搬送方向に並べる必要がなく、主走査方向にも階調パターンを配置していくことが可能となるため、パターン配置の自由度がかなり上がる。その反面、コスト的にはスポットセンサよりも高価となる。
【００２０】
本発明においては、記録紙の表面に補正制御用のテストパターン、裏面に効果確認用のテストパターンを形成するものとしているが、表面に形成したテストパターンが裏面検知時に検知出力に影響を与えてしまう懸念がある。
このような場合には、表面パターンと裏面パターンとが位置的に重ならないようにする必要があり、片面で使用できる記録紙面は半分程度である。よって、必要なパターン数やパッチサイズによってはスポットセンサで対応できない場合も考えられるため、その場合は上記のようなライン検知型センサを搭載する。
表面に形成する補正用のテストパターンと、裏面に形成する補正効果確認用のテストパターンは、基本的には同一のパターンで良い。例えば、図３の様な階調パターンを表面に出力した場合、図５（ａ）に示すような階調特性を得ることができる。この階調特性データが、裏面で図５（ｂ）のように補正されていれば制御効果として充分であるため、同じ階調パターンで充分である。
【００２１】
例えば、表面に形成する補正用パターンとして階調数の多いパターンを形成する必要があり、表面パターンと重ならないように裏面パターンを形成する関係上、裏面パターンの階調数を減らさなければいけない場合などは、裏面のパターン構成を簡素化することが考えられる。
裏面側に形成された確認用パターンを検知した結果、「補正効果が的確に得られていない場合」というのは、例えば、表面において図５（ａ）に示すような階調特性が検知された後、裏面においても殆ど特性が変わらず、図５（ａ）に示すような階調特性が検知された場合のことである。
このような場合は、もう１枚記録紙を用いて、再度補正制御をやり直すことになる。
【００２２】
補正制御工程及び確認工程を再度行う場合には、テストパターンが形成される主走査方向位置を１回目とは異なる位置にする。この場合のパターン構成例を、図６に示す。
１回目のパターン（図３）とは、主走査方向の色の並び順を変えている。例えば、シアンの感光体に何らかの不具合（傷やフィルミング等）が生じ、図３における右から２番目のスポットセンサ位置のパターンが乱れてしまうような場合においては、シアンパターンの位置を左端のスポットセンサ位置にずらすことによって、２回目の制御効果が改善される場合が考えられる。
もっとも、ユーザーに分かる画像異常が出ている場合は部品交換が必要であるが、軽度の不具合が生じている状況で、そのために補正制御効果が充分に得られない場合においては、パターンをずらすことによって効果が得られる可能性がある。
【００２３】
上記補正効果の判断は例えば図示しない制御手段によって自動的になされ、該制御手段は図５に示す測定データから所定レベルを超えるような（ユーザーに分かるような）画像異常が出ていると判断された場合には、図示しない表示パネルを介して部品交換が必要である旨を表示する。
【符号の説明】
【００２４】
２０  記録媒体としての記録用紙
２８  両面搬送経路
３１、３１’  出力画像検知手段としての出力画像検知センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２００５−２０２０２８号公報
【特許文献２】特開２００５−２１５３４０号公報
【図１】
2012083625.tif 000003
【図２】
2012083625.tif 000004
【図３】
2012083625.tif 000005
【図４】
2012083625.tif 000006
【図５】
2012083625.tif 000007
【図６】
2012083625.tif 000008