(57)【要約】【課題】定着後の画像濃度を検知することで濃度調整が可能な画像形成装置において、濃度センサに汚れがあったり画像に異常があった場合に、濃度補正を行わないことが可能な画像形成装置の提供を目的とする。【解決手段】像担持体１に所定の基準画像のトナー像を形成する画像形成手段と、前記基準画像のトナー像を読み取る濃度センサ１１と、記録媒体上に転写される前記トナー像を加熱定着させる定着手段８と、前記定着手段により定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサ９を備えた画像形成装置において、前記トナー像を読み取る濃度センサと前記定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサの出力値から、濃度補正の実施の可否を判断することを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
2009300834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に所定の基準画像のトナー像を形成する画像形成手段と、
前記基準画像のトナー像を読み取る濃度センサと、
記録媒体上に転写される前記トナー像を加熱定着させる定着手段と、
前記定着手段により定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサを備えた画像形成装置において、
前記トナー像を読み取る濃度センサと前記定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサの出力値から、濃度補正の実施の可否を判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像読取装置と操作部を更に備えた画像形成装置において、
前記定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサの出力値から、該センサに異常があると判断された場合に、
前記定着された基準画像を前記画像読取装置で読み取り、濃度補正を実施することを促す通知を前記操作部に表示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】
前記トナー像を読み取る濃度センサと前記定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサの出力値から、
前記トナー像を読み取る濃度センサと前記定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサに異常があるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用して画像形成を行うデジタル方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、入力された画像データに応じて半導体レーザーを駆動し、その画像データに応じて感光体上に形成されたトナー画像を記録媒体に転写して、記録媒体上に形成されたトナー画像を定着装置で定着して出力画像として排出している。
【０００３】
近年、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、高画質、高安定に画像形成することが求められている。このため形成する画像の濃度を常に適正な状態に保つため、以下の技術が提案されている。
【０００４】
すなわち、所定の濃度からなる基準画像を形成した後に、その形成した基準画像の濃度を測定して得られた濃度測定値と理想とする濃度目標値とを比較して変換テーブルを作成する。そして、その変換テーブルを用いて入力される画像データを該画像データに応じて形成するトナー画像の濃度特性に変換することで画像の濃度制御を行う技術である。
【０００５】
このような濃度制御を行う際に必要な基準画像の濃度測定は、基準画像として形成されるトナー画像を記録媒体に転写する前に測定するものや転写後かつ定着前に測定するものが多くある。しかし、これらの濃度測定方法ではトナー画像の感光体から記録媒体への転移量や記録媒体上での定着度合いなどの変動により、実際に得られる画像と測定した画像の濃度に差異が生じてしまい、高精度な濃度制御を行うことが困難であった。
【０００６】
このため、出力画像をリーダなどの画像読取装置に読み取らせ、その読み取り結果に基づいて、濃度制御を行う方法もある。しかし、これでは出力画像を画像読取装置にセットしなければならないので、その作業が煩わしく、また、プリンタのような画像読取装置を備えていないものでは、出力画像を用いた濃度調整を行うことができなかった。
【０００７】
そこで、従来の画像形成装置では、定着直後の記録媒体搬送路に濃度センサを設け、定着後の画像により濃度調整を行うもの（例えば、特許文献１参照）や、定着後の反転パス部に濃度センサを設け濃度調整を行うものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１３２０１３号公報
【特許文献２】特開平１０−２６８５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、画像形成装置内の濃度センサは、記録媒体の搬送による紙紛や、トナー飛散などの影響により、汚れる可能性がある。画質を保証する上で重要な濃度補正を行う時に、濃度センサの汚れは無視できないものである。
【０００９】
本発明は、以上の点に着目してなされたものであり、定着後の画像濃度を検知することで濃度調整が可能な画像形成装置において、濃度センサに汚れがあったり画像に異常があった場合に、濃度補正を行わないことが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の目的を達成するため、以下（１）〜（３）の構成を備えるものである。
【００１１】
（１）像担持体に所定の基準画像のトナー像を形成する画像形成手段と、前記基準画像のトナー像を読み取る濃度センサと、記録媒体上に転写される前記トナー像を加熱定着させる定着手段と、前記定着手段により定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサを備えた画像形成装置において、前記トナー像を読み取る濃度センサと前記定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサの出力値から、濃度補正の実施の可否を判断することを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
（２）画像読取装置と操作部を更に備えた画像形成装置において、前記定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサの出力値から、該センサに異常があると判断された場合に、前記定着された基準画像を前記画像読取装置で読み取り、濃度補正を実施することを促す通知を前記操作部に表示することを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
【００１３】
（３）前記トナー像を読み取る濃度センサと前記定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサの出力値から、前記トナー像を読み取る濃度センサと前記定着された記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサに異常があるか否かを判断することを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、定着後の記録媒体上の画像の濃度を検知し濃度の調整を行える画像形成装置において、濃度センサに汚れがあったり、画像に異常があった場合に濃度補正を行わないようにすることができるため、意図しない画質の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、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】
【００１６】
図１に本発明実施例の画像形成装置の概略断面図を示す。
【００１７】
図１において、像担持体である感光ドラム１は回転自在に支持され、感光ドラム１の周りには、前露光ランプ、コロナ帯電器、レーザー露光光学系２、電位センサ、中間転写体３、クリーニング器４及び回転型現像体５が配置される。
【００１８】
回動可能な回転型現像体５は、ブラック用現像器５Ｋ、イエロー用現像器５Ｙ、マゼンタ用現像器５Ｍ、シアン用現像器５Ｃの４色の現像器を有している。回転型現像体５は、回転型現像体の中心に設けられた円筒状の回転軸の周りを図中矢印ａの反時計方向に回転し、必要時に所望の色の現像器を感光ドラム１と対向する現像位置へと移動させることが可能である。
【００１９】
レーザー露光光学系２においてリーダ部からの画像信号は、レーザー出力部にて光信号に変換され、光信号に変換されたレーザー光が一定速度で回転するポリゴンミラーで反射・走査され、レンズ及び各反射ミラーを経て感光ドラム１の表面に投影される。
【００２０】
画像形成時には感光ドラム１を回転させ、前露光ランプで除電した後の感光ドラムを帯電器により一様に帯電させて、１色目の光像Ｅを照射し、感光ドラム上に潜像を形成する。次に現像器により感光ドラム上の潜像を樹脂と顔料を基体としたトナーで現像し、感光ドラム上に画像を形成する。
【００２１】
その後、感光ドラム上に形成されたトナー画像は中間転写体３に一次転写される。
【００２２】
１色目の現像が終わると回転型現像体５は図中矢印ａの方向に９０°回転し、２色目の現像器が感光ドラム１と対向する現像位置に移動される。１次転写が終わりクリーニング器４によりクリーニングされた感光ドラム１は、１色目と同様、２色目、３色目、４色目と潜像形成、現像、１次転写を繰り返し、中間転写体３上に各色のトナー画像を順次重ねていく。
【００２３】
ここで、現像器内のトナーはトナー収納部から現像器内のトナー比率（或いはトナー量）を一定に保つ様に所望のタイミングにて随時補給される。
【００２４】
一方記録媒体は各収納部６１、６２、６３、６４から各々の給紙手段７１、７２、７３、７４によって１枚ずつ搬送され、レジストローラ７５にて斜行を補正され、所望のタイミングにて２次転写部７６に搬送される。
【００２５】
２次転写部７６にてトナー像が転写された記録媒体は搬送部７７を通り、熱ローラ定着器８にてトナー像を定着され、排紙トレイ６５或いは用紙後処理装置に排紙される。
【００２６】
また、記録媒体の両面に画像を形成する場合には、熱ローラ定着器８を記録材が通過後、すぐに搬送パス切換ガイドを駆動し、記録媒体を反転パス６６に一旦導く。その後、反転ローラ７８の逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに退出させ、両面搬送パス６７へと送られる。その後、両面搬送パス６７を通過し両面搬送ローラ７９にて斜行補正とタイミング取りのため一旦停止し、所望のタイミングにてレジストローラ７５へと搬送され、再び上述した画像形成工程によって他方の面に画像を転写する。
【００２７】
ここで、本発明の特徴である画像濃度調整時における画像形成装置の動作について詳しく説明する。
【００２８】
図２には、本実施例の記録媒体搬送路における濃度センサ配置の断面図を、図３には本実施例の濃度センサ及び記録媒体の断面図を示す。
【００２９】
画像濃度調整時も前述した通常の両面画像形成時同様、潜像形成、現像、１次転写を繰り返し、２次転写部に搬送されてきた記録媒体にトナー画像を２次転写する。２次転写された記録媒体は熱ローラ定着器８にて加熱定着され、搬送パス切換ガイドが駆動されることにより、反転パス６６を経由し反転ローラ７８にて反転され、両面搬送パス６７へと送られる。
【００３０】
ここで形成される画像は、所定の濃度からなる基準画像であり、搬送されてきた記録媒体上の基準画像に、定着後濃度センサ９内の照射手段９１より参照光が照射される。その参照光からの反射光を受光手段９２にて受光し、受光した光量に応じた信号を出力し、その出力値から得られる濃度測定値と濃度目標値とを比較して変換テーブルを作成して、その変換テーブルによって画像データの濃度特性を変換し濃度調整を行う。
【００３１】
図４は定着後濃度センサ９の主走査方向の配置と、紙面上の濃度レベル、そして、レーザーの光量を制御できる分割ブロックの関係を示す図である。
【００３２】
濃度センサ９ｂを主走査方向（感光体の軸方向）の中央に配置し、濃度センサ９ａを画像領域の端部に配置させる。このように配置することにより、主走査方向の中央と主走査方向の端部における濃度センサの出力を読み取ることができる。感光体上でのレーザーの光量はｆ−θレンズの特性等により、端部が落ち込むので、このような配置にすることで、中央部と端部の差分を簡易的に算出することができる。なお、分割ブロックは主走査方向にｎ分割されていて、それぞれのブロック毎にレーザー光量を設定できるような構成になっている。
【００３３】
図５は、画像形成装置のプリンタ部の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【００３４】
このブロック図において、１０１はプリンタ部を制御するＣＰＵ、１０２は制御に必要なシーケンス等が保存されたＲＯＭ、１０３は制御に必要な設定値等を保持するＲＡＭである。また、１０４は紙搬送に関わるモータ１２０やセンサ１２１を制御する紙搬送制御部、１０５は現像、帯電、転写等の高圧を制御する高圧制御部、１０６はレーザーの光量や、ポリゴンモータを制御するレーザードライバ制御部である。１０７は、定着後の画像を読み取る定着後濃度センサ９の制御を行う定着後濃度センサ制御部であり、１０８は感光ドラムや中間転写体を駆動するためのモータを制御し、画像先端の基準となるセンサの制御をする作像制御部である。更に、定着前の画像を読み取る定着前濃度センサ１１の制御を行う定着前濃度センサ制御部１０９からなる。
【００３５】
図６に濃度補正シーケンスのフローチャートを示す。濃度補正シーケンスをスタートし、所定のパッチ画像を作像して（Ｓ１０１）、感光ドラム１上の未定着トナー像を定着前濃度センサ１１により読み取る（Ｓ１０２）。そして、パッチのトナー像を感光ドラム１から中間転写体３に一次転写し、続いて記録媒体上に二次転写を行う。そして、定着された（Ｓ１０３）記録媒体上のパッチ画像を定着後濃度センサ９で読み取り（Ｓ１０４）、記録媒体を排紙する（Ｓ１０５）。
【００３６】
定着前濃度センサ１１の出力値と定着後濃度センサ９の出力値を参照して、濃度補正を実施するか判断する（Ｓ１０６）。そして、濃度補正を実施する場合には、変換テーブルを作成し（Ｓ１０７）濃度補正を終了する。Ｓ１０６において濃度補正を実施しないと判断した時は、画像形成装置に組み込まれたスキャナなどの画像読取り装置で記録媒体上のパッチ画像を読み取るように操作部に通知し、かつ表示して、
図７に濃度補正を実施するかを判定するフローチャートを示す。図６の濃度補正の実施が可能か判断する時（Ｓ１０６）に本フローチャートのように、濃度補正実施の可否を判断する。まず、定着前濃度センサ１１の出力値がある所定値以内にあるかを判断する（Ｓ２０１）。閾値が所定範囲内の時はＳ２０２へ、所定範囲外の時は、Ｓ２０３へ進む。
【００３７】
Ｓ２０２の場合には、定着後濃度センサ９の出力値が所定範囲内にあるかを判断し（Ｓ２０２）、所定範囲内の時には、定着前濃度センサ１１、定着後濃度センサ９ともに汚れなしと判断して（Ｓ２０６）、濃度補正可能と判断する（Ｓ２０７）。Ｓ２０２において、所定範囲外の時には、定着後濃度センサ９が汚れていると判断し（Ｓ２０４）、濃度補正不可と判断する（Ｓ２０５）。
【００３８】
Ｓ２０１において、定着前濃度センサの出力が所定範囲外の時には、Ｓ２０３へ進む。Ｓ２０３のでは、定着後濃度センサ９の出力値が所定範囲内にあるかを判断し、範囲内にある場合は、定着前濃度センサに汚れがあると判断し、濃度補正は可能と判断する（Ｓ２０９）。一方、所定範囲外の時には、Ｓ２１０へ移動し、定着前濃度センサ１１、定着後濃度センサ９が共に汚れている、あるいは、画像異常があったと判断し（Ｓ２１０）、濃度補正は不可と判定する（Ｓ２１１）。
【００３９】
なお、図７のフローチャートでは、濃度補正において、定着後濃度センサ９の出力を参照して、変換テーブルの作成を行うことを想定している。しかし、濃度補正において、定着前濃度センサ１１と定着後濃度センサ９の両方を使用する場合には、Ｓ２０７の場合でしか、濃度補正が可能にならない。
【００４０】
上記したように、本実施例の画像形成装置では、濃度センサに汚れがあったり画像に異常があった場合に、濃度補正を行わない機能を有することになる。
【００４１】
これにより、定着後の記録媒体上の画像の濃度を検知し濃度の調整を行える画像形成装置において、濃度センサに汚れがあったり、画像に異常があった場合に濃度補正を行わないようにすることができるため、意図しない画質の劣化を防止することができる。またその場合、画像形成装置のスキャナ等の画像読取り装置で、記録媒体上のパッチ画像を読み取るよう操作部に表示し、ユーザに出力画像を画像読取装置にセットすることで行う濃度調整を促すことで、画質劣化を防止しながら、画像形成動作の継続が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例の画像形成装置の断面図
【図２】実施例の画像形成装置の記録媒体搬送路における濃度センサ配置部の断面図
【図３】実施例の濃度センサ及び記録媒体の断面図
【図４】定着後濃度センサの主走査方向の配置と、紙面上の濃度レベル、そして、レーザーの光量を制御できる分割ブロックの関係を示す図
【図５】実施例の画像形成装置の制御系の概略構成を示すブロック図
【図６】実施例の濃度補正シーケンスを示すフローチャート
【図７】実施例の濃度補正の可否を判定するフローチャート
【符号の説明】
【００４３】
１    感光ドラム（像担持体に対応）
２    レーザー露光光学系（画像形成手段に対応）
３    中間転写体
８    熱ローラ定着器（定着手段に対応）
９    定着後濃度センサ（記録媒体上の基準画像を読み取る濃度センサに対応）
９ａ、９ｂ  濃度センサ
１１  定着前濃度センサ（トナー像を読み取る濃度センサに対応）
６６  反転パス
６７  両面搬送パス
７６  ２次転写部
７７  搬送部
９１  照射手段
９２  受光手段
【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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【図７】
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