JP2002099119A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
画像形成装置および画像形成方法Info
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Abstract
カブリによって誤った画像形成条件が設定されることを
防止できる画像形成装置および画像形成方法を提供す
る。 【解決手段】 パッチ画像間のトナー濃度、つまりパッ
チ間濃度がパッチセンサによって検出された後、そのパ
ッチ間濃度に基づきパッチ画像の形成によってカブリが
発生したか否かが判定される。こうして、濃度調整処理
中のカブリが簡易に、しかも的確に検出される。また、
複数のトナー色のうち一のトナー色に対するカブリ判定
処理においてカブリが検出されると、パッチ画像の作成
を中断して濃度調整処理を中断され、不必要なパッチ画
像の作成を防止して時間浪費およびトナー浪費を効果的
に抑えることができる。
Description
体などの像担持体上に複数のパッチ画像を形成する画像
形成装置および画像形成方法に関するものである。
びトナーの疲労・経時変化や、装置周辺における温湿度
の変化などに起因して、画像濃度が変化することがあ
る。そこで、従来よりトナー像の画像濃度に影響を与え
る濃度制御因子、例えば帯電バイアス、現像バイアス、
露光量などを適宜調整して画像濃度を安定化させる技術
が数多く提案されている。例えば、特開平11−848
55号公報に記載の発明では、現像バイアスを適宜調整
することで画像濃度の安定化を図っている。すなわち、
この従来技術では、現像バイアスを変えながら、パッチ
画像を中間転写体上に形成し、各パッチの画像濃度を検
出している。そして、これらの検出値に基づき最適な現
像バイアスを決定し、トナー画像の濃度調整を行ってい
る。
は、画像書出し位置から第1のイエローパッチ画像、第
1のマゼンタパッチ画像、第1のシアンパッチ画像、第
1のブラックパッチ画像、第2のイエローパッチ画像、
第2のマゼンタパッチ画像、第2のシアンパッチ画像、
第2のブラックパッチ画像、…の順に形成される。具体
的なパッチ作成手順としては、まず現像バイアスを変え
ながら、第1、第2、…のイエローパッチ画像を中間転
写体上に形成する。その後、マゼンタパッチ画像、シア
ンパッチ画像、およびブラックパッチ画像を順次形成す
る。そして、全てのパッチ画像の作成が完了すると、そ
れらパッチ画像の画像濃度を一括して検出している。
にパッチ作成条件(上記従来例では現像バイアス)を変
化させる場合、カブリ・地汚れ(以下、単に「カブリ」
と総称する)が発生するカブリ発生条件に設定されるこ
とがある。特に、パッチ作成条件を比較的広範囲にわた
って変化させる必要がある場合には、パッチ作成条件が
カブリ発生条件に設定されてしまい、カブリが発生する
可能性が高くなる。
件に設定してしまうと、次にパッチ作成条件を変更する
まで画像下地部が汚されてしまい、トナー画像の濃度調
整を精度良くに行うことができなくなる。例えば、第1
のイエローパッチ画像を作成した後、第2のイエローパ
ッチ画像を形成すべく、現像バイアスを変更設定したと
き、その変更後の現像バイアスがカブリ発生条件に入っ
てしまうと、第1のマゼンタパッチ画像、第1のシアン
パッチ画像、第1のブラックパッチ画像を形成すべき画
像下地部を汚してしまう。そのため、イエローパッチ画
像に続いて第1のマゼンタパッチ画像、第1のシアンパ
ッチ画像、第1のブラックパッチ画像をカブリ部分に形
成することになり、他のトナー色のパッチ画像の濃度を
正確に検出することができなくなる。
生したか否かを検出することができれば、上記問題を解
消することができるのであるが、現在のところ有効な技
術が存在していない。
あり、パッチ画像の作成時に像担持体上に発生するカブ
リを簡単に、しかも正確に検出することができる画像形
成装置および画像形成方法を提供することを第1の目的
とする。
像担持体上に発生したカブリによって誤った画像形成条
件が設定されるのを防止することができる画像形成装置
および画像形成方法を提供することを第2の目的とす
る。
されたパッチ画像を複数個、相互に離間しながら像担持
体上に形成する画像形成装置および画像形成方法に関す
るものであり、上記第1の目的を達成するため、前記複
数のパッチ画像間におけるトナー濃度を検出し、その検
出結果に基づき前記複数のパッチ画像を形成した際にカ
ブリが発生したか否かを判定している。このため、パッ
チ画像形成時のカブリを簡易に、しかも確実に検出する
ことができる。
に異なる複数のパッチ作成条件を設定しながら、前記パ
ッチ画像形成手段を制御することで像担持体上に形成さ
れる。そして、それら複数のパッチ作成条件の一がカブ
リ発生条件に入ると、カブリが発生する。このような場
合、前記複数のパッチ作成条件のうち少なくともカブリ
の発生条件となったパッチ作成条件を変更した後、前記
パッチ画像形成手段を制御して複数のパッチ画像を再度
前記像担持体上に形成することで、正常なパッチ画像を
像担持体上に形成することができる。
色である場合であっても、複数色である場合であっても
共通するものであるが、後者、つまり互いに異なる複数
色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラ
ー画像形成装置では、各トナー色ごとにカブリを判定す
る必要があり、各色ごとにカブリ判定処理を実行するよ
うにすればよい。
に対するカブリ判定処理においてカブリが検出された場
合には、以下の2つの対応策を採ることができる。まず
第1の対応策はパッチ画像の作成を中断することであ
る。また、第2の対応策はカブリ判定処理における前記
複数のパッチ作成条件のうち少なくともカブリの発生条
件となったパッチ作成条件を変更した後、前記複数のト
ナー色のそれぞれについて前記カブリ判定処理を再度実
行することである。
きにパッチ作成条件を変更する態様としては、次の3つ
の態様がある。まず第1の態様は、カブリが発生しない
パッチ作成条件を予め既定条件として記憶しておき、カ
ブリの発生を検出したとき、前記カブリ発生条件となっ
たパッチ作成条件を前記既定条件に変更するものであ
る。また、第2の態様は前記カブリ発生条件となったパ
ッチ作成条件を、前記複数のパッチ作成条件のうちカブ
リを発生させなかったパッチ作成条件の一に変更するも
のである。また、第3の態様は前記複数のパッチ作成条
件を前記カブリ防止方向にシフト変更するものである。
を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電
気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置
は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、
ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラ
ー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用
いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成
装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像
信号が制御ユニット1のメインコントローラ11に与え
られると、このメインコントローラ11からの指令に応
じてエンジンコントローラ12がエンジン部Eの各部を
制御してシートSに画像信号に対応する画像を形成す
る。また、後述するように、このエンジン部Eによって
パッチ画像を像担持体たる中間転写ベルト上に形成す
る。このように、この実施形態では、エンジン部Eが本
発明の「パッチ画像形成手段」に相当する。
2の感光体21にトナー像を形成可能となっている。す
なわち、プロセスユニット2は、図1の矢印方向に回転
可能な感光体21を備えており、さらに感光体21の周
りにその回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ロー
ラ22、現像手段としての現像器23Y,23C,23
M,23K、およびクリーニング部24がそれぞれ配置
されている。帯電ローラ22は帯電バイアス発生部12
1から高電圧が印加されており、感光体21の外周面に
当接して外周面を均一に帯電させる。
された感光体21の外周面に向けて露光ユニット3から
レーザ光Lが照射される。この露光ユニット3は、図2
に示すように、画像信号切換部122と電気的に接続さ
れており、この画像信号切換部122を介して与えられ
る画像信号に応じてレーザ光Lを感光体21上に走査露
光して感光体21上に画像信号に対応する静電潜像を形
成する。例えば、エンジンコントローラ12のCPU1
23からの指令に基づき、画像信号切換部122がパッ
チ作成モジュール124と導通している際には、パッチ
作成モジュール124から出力されるパッチ画像信号が
露光ユニット3に与えられてパッチ潜像が形成される。
一方、画像信号切換部122がメインコントローラ11
のCPU111と導通している際には、ホストコンピュ
ータなどの外部装置よりインターフェース112を介し
て与えられた画像信号に応じてレーザ光Lを感光体21
上に走査露光して感光体21上に画像信号に対応する静
電潜像が形成される。
によってトナー現像される。すなわち、この実施形態で
は現像部23として、イエロー用の現像器23Y、シア
ン用の現像器23C、マゼンタ用の現像器23M、およ
びブラック用の現像器23Kがこの順序で感光体21に
沿って配置されている。これらの現像器23Y,23
C,23M,23Kは、それぞれ感光体21に対して接
離自在に構成されており、エンジンコントローラ12か
らの指令に応じて、上記4つの現像器23Y、23M、
23C、23Bのうちの一の現像器が選択的に感光体2
1に当接するとともに、現像バイアス発生部125によ
って高電圧が印加されて選択された色のトナーを感光体
21の表面に付与して感光体21上の静電潜像を顕在化
する。なお、ここで各現像器に与える電圧としては、単
に直流電圧を与えるようにしてもよいし、さらに交流電
圧を重畳するようにしてもよい。
ック用現像器23Kとクリーニング部24との間に位置
する一次転写領域R1で転写ユニット4の中間転写ベル
ト41上に一次転写される。なお、この転写ユニット4
の構造については後で詳述する。
の矢印方向)に進んだ位置には、クリーニング部24が
配置されており、一次転写後に感光体21の外周面に残
留付着しているトナーを掻き落とす。
する。この実施形態では、転写ユニット4は、ローラ4
2〜47と、これら各ローラ42〜47に掛け渡された
中間転写ベルト41と、この中間転写ベルト41に転写
された中間トナー像をシートSに二次転写する二次転写
ローラ48とを備えている。この中間転写ベルト41に
は、転写バイアス発生部126から一次転写電圧が印加
されている。そして、カラー画像をシートSに転写する
場合には、感光体21上に形成される各色のトナー像を
中間転写ベルト41上に重ね合わせてカラー像を形成す
るとともに、給排紙ユニット6の給紙部63によってカ
セット61、手差しトレイ62あるいは増設カセット
(図示省略)からシートSを取出して二次転写領域R2
に搬送する。そして、このシートSに、カラー像を二次
転写してフルーカラー画像を得る。また、モノクロ画像
をシートSに転写する場合には、感光体21上にブラッ
クトナー像のみを中間転写ベルト41上に形成し、カラ
ー画像の場合と同様にして二次転写領域R2に搬送され
てきたシートSに転写してモノクロ画像を得る。
外周面に残留付着しているトナーについては、ベルトク
リーナ49によって除去される。このベルトクリーナ4
9は、中間転写ベルト41を挟んでローラ46と対向し
て配置されており、適当なタイミングでクリーナブレー
ドが中間転写ベルト41に対して当接してその外周面に
残留付着しているトナーを掻き落す。
うにして中間転写ベルト41の外周面に形成されるパッ
チ画像の濃度を検出するためのパッチセンサPS(濃度
検出手段)が配置されるとともに、中間転写ベルト41
の基準位置を検出するための同期用読取センサRSが配
置されている。
ける。転写ユニット4によってトナー像が転写されたシ
ートSは、給排紙ユニット6の給紙部63によって所定
の給紙経路(2点鎖線)に沿って二次転写領域R2の下
流側に配設された定着ユニット5に搬送され、搬送され
てくるシートS上のトナー像をシートSに定着する。そ
して、当該シートSはさらに給紙経路630に沿って排
紙部64に搬送される。
a,641bを有しており、一方の排紙経路641aは
定着ユニット5から標準排紙トレイに延びるとともに、
他方の排紙経路641bは排紙経路641aとほぼ平行
に、再給紙部66とマルチビンユニットとの間に延びて
いる。これらの排紙経路641a,641bに沿って3
組のローラ対642〜644が設けられており、定着済
みのシートSを標準排紙トレイやマルチビンユニット側
に向けて排出したり、その他方面側にも画像を形成する
ために再給紙部66側に搬送したりする。
上記のように排紙部64から反転搬送されてきたシート
Sを再給紙経路664(2点鎖線)に沿って給紙部63
のゲートローラ対637に搬送するものであり、再給紙
経路664に沿って配設された3つの再給紙ローラ対6
61〜663で構成されている。このように、排紙部6
4から搬送されてきたシートSを再給紙経路664に沿
ってゲートローラ対637に戻すことによって給紙部6
3においてシートSの非画像形成面が中間転写ベルト4
1を向いて当該面に画像を二次転写可能となる。
コンピュータなどの外部装置よりインターフェース11
2を介して与えられた画像を記憶するためにメインコン
トローラ11に設けられた画像メモリであり、符号12
7はエンジン部Eを制御するための制御データやCPU
123における演算結果などを一時的に記憶するための
RAMであり、さらに符号128はCPU123で行う
演算プログラムやパッチ作成条件の既定値(既定条件)
などを記憶するROMであり、本発明の「記憶部」とし
て機能する。
現像バイアスを変更しながら複数のパッチ画像を中間転
写ベルト41上に形成し、各パッチ画像の画像濃度に基
づきトナー像の濃度を目標濃度に調整する濃度調整処理
を実行するが、各パッチ画像を作成した際にカブリが発
生したか否かを検出するために、以下に説明するカブリ
検出動作が実行される。
を示すフローチャートである。この画像形成装置では、
例えば画像形成装置本体のメイン電源を投入した後、画
像を形成できる状態になると、濃度調整処理を実行す
る。この濃度調整処理では、ステップS1を実行して1
色目、例えばイエロー色のパッチ画像PI(Y)を中間転
写ベルト(像担持体)41上に形成する。具体的には、
パッチ作成条件として現像バイアスを4段階に設定し、
各バイアス設定で4つのイエローパッチ画像を感光体2
1上に順次形成し、さらに図4(a)に示すように、こ
れらを予め決められた配列順序で中間転写ベルト41の
外周面に転写してイエローパッチ画像PI(Y)を形成す
る(ステップS1)。ここで、この実施形態では、各イ
エローパッチ画像PI(Y)を比較的広い間隔で本発明の
像担持体として機能する中間転写ベルト41上に配列す
ることで、バイアス切替の安定時間を確保している。こ
のため、各パッチ画像をそれぞれ対応する設定バイアス
で確実に形成することができる。
パッチ画像PI(Y)の各々は中間転写ベルト41の回転
移動に伴ってパッチセンサPSを通過する。このとき、
パッチセンサPSによってパッチ画像PI(Y)の間のト
ナー濃度がパッチセンサPSで検出される。なお、以下
の説明の便宜から、パッチ画像間に付着しているトナー
濃度を「パッチ間濃度」と称する。
たパッチ間濃度が予めROM128に記憶されている所
定値を超えているか否かを判定する。すなわち、カブリ
が生じた際にはパッチ間濃度は比較的高くなり所定値を
超えてしまうのに対し、カブリが生じない場合にはパッ
チ間濃度はゼロあるいはゼロに近い値となるため、所定
値以下となる。したがって、パッチ間濃度を所定値と比
較することでカブリ発生の有無を判定することができ
る。通常、濃度調整処理においてはカブリが発生しない
ように構成される。そのため、カブリが検出された場合
には、プロセス要素のうちのいずれかに異常があると予
想され、速やかに動作を停止し、警告を表示するなどの
対応を取るのが望ましい。そして、これによって、不必
要なパッチ画像の作成を防止して時間浪費およびトナー
消費を効果的に抑えることができるのみならず、異常の
あるプロセス要素の状態悪化をも防止することができ
る。
を超えており、カブリが発生したと判定したときには、
ステップS3に進んで他のトナー色についてパッチ画像
を作成することなく、濃度調整処理を中断して異常終了
する。
ないと判定した際には、ステップS4に進んで次のトナ
ー色、例えばシアンについて上記ステップS1と同様に
して4つのシアンパッチ画像PI(C)を中間転写ベルト
41上に形成する(図4(b))。そして、上記ステッ
プS2と同様にパッチ間濃度を所定値と比較することで
カブリ発生の有無を判定する(ステップS5)。
を超えており、カブリが発生したと判定したときには、
ステップS3に進んで残りのトナー色(マゼンタ、ブラ
ック)についてパッチ画像を作成することなく、濃度調
整処理を中断して異常終了する。
ないと判定した際には、ステップS6に進んで次のトナ
ー色、例えばマゼンタについて上記ステップS1,S4
と同様にして4つのマゼンタパッチ画像PI(M)を中間
転写ベルト41上に形成する(図4(c))。そして、
上記ステップS2,S5と同様にパッチ間濃度を所定値
と比較することでカブリ発生の有無を判定する(ステッ
プS7)。
を超えており、カブリが発生したと判定したときには、
ステップS3に進んで残りのトナー色(ブラック)につ
いてパッチ画像を作成することなく、濃度調整処理を中
断して異常終了する。
ないと判定した際には、ステップS8に進んで最後のト
ナー色(ブラック)について上記ステップS1,S4,
S6と同様にして4つのブラックパッチ画像PI(K)を
中間転写ベルト41上に形成する(図4(d))。そし
て、パッチ間濃度以外に、すべてのパッチ画像PI
(Y)、PI(C)、PI(M)、PI(K)の画像濃度についても
パッチセンサPSで一括して検出した(ステップS9)
後、上記ステップS2,S5,S7と同様にパッチ間濃
度を所定値と比較することでカブリ発生の有無を判定す
る(ステップS10)。
値を超えており、カブリが発生したと判定したときに
は、ステップS3に進んで濃度調整処理を中断して異常
終了する。一方、ステップS10でカブリが発生してい
ないと判定した際には、ステップS11に進んで各パッ
チ画像PI(Y)、PI(C)、PI(M)、PI(K)の画像濃度
に基づき最適な現像バイアスを決定し、トナー画像の濃
度調整を行う。
ば、パッチ画像間のトナー濃度、つまりパッチ間濃度を
パッチセンサPSで検出し、そのパッチ間濃度に基づき
パッチ画像の形成によってカブリが発生したか否かを判
定しているので、濃度調整処理中のカブリを簡易に、し
かも的確に検出することができる。
よびS2がイエロートナー色に対する「カブリ判定処
理」に相当する処理であり、ステップS4およびS5が
シアントナー色に対する「カブリ判定処理」に相当する
処理であり、ステップS6およびS7がマゼンタトナー
色に対する「カブリ判定処理」に相当する処理であり、
ステップS8〜S10がブラックトナー色に対する「カ
ブリ判定処理」に相当する処理であり、各色ごとにカブ
リ判定処理を実行している。そして、複数のトナー色の
うち一のトナー色に対するカブリ判定処理においてカブ
リが検出されると、残りのトナー色についてはパッチ画
像の作成を中断して濃度調整処理を中断している(ステ
ップS3)。例えばイエローパッチ画像PI(Y)を形成
した際にカブリが発生すると、他のトナー色(シアン、
マゼンタおよびブラック)についてはカブリ判定処理を
実行することなく、直ちに濃度調整処理を中断している
ので、不必要なパッチ画像の作成を防止して時間浪費お
よびトナー浪費を効果的に抑えることができるのみなら
ず、プロセス要素に異常がある場合にも、その状態の悪
化を防止することができる。
においてカブリの発生が検出されると、直ちに濃度調整
処理を中断しているが、図5に示すようにパッチ作成条
件の一部あるいは全部を変更設定した後で濃度調整処理
を再度試みるように構成してもよい。以下、パッチ作成
条件として現像バイアスを変更設定する場合と、パッチ
作成条件として帯電バイアスを変更設定する場合とに分
けて説明する。
調整処理が開始されると、まず1色目、例えばイエロー
色について図6に示すようにパッチ作成条件として4種
類の現像バイアスVb1,Vb2,Vb3,Vb4を設定し、現
像バイアスVb1,Vb2,Vb3,Vb4でパッチ画像PI1
(Y),PI2(Y),PI3(Y),PI4(Y)をそれぞれ中間転
写ベルト(像担持体)41上に形成するとともに、パッ
チセンサPSによってパッチ画像PI1(Y),PI2(Y),
PI3(Y),PI4(Y)の間のトナー濃度、つまりパッチ間
濃度を検出する。そして、検出されたパッチ間濃度を予
めROM128に記憶されている所定値と比較してカブ
リが生じているか否かを判定する(ステップS2)。こ
こまでの処理、つまりイエロー色についてのカブリ判定
処理については第1実施形態と全く同じである。
が所定値を超えており、カブリが発生したと判定したと
きには、その判定された位置よりも下流に位置するパッ
チはカブリ状態と判断できるので、パッチ作成条件(現
像バイアス)を再設定するべきパッチを特定して記憶し
ておく。そして、ステップS30に進んで濃度調整処理
を中断し、ベルトクリーナ49によって中間転写ベルト
41をクリーニング除去する。それに続いて、記憶され
ている情報に基づいて1色目のパッチ作成条件(現像バ
イアス)を再設定する(ステップS31)。ここで、パ
ッチ作成条件を変更する態様としては、次の3つの態様
がある。
い現像バイアス(パッチ作成条件)Vb0を予め既定値
(既定条件)としてROM128に記憶しておく。そし
て、例えばパッチ画像PI4(Y)を作成するときの現像バ
イアスVb4がカブリ発生条件に入ってしまい、カブリが
発生したときには、パッチ画像PI4(Y)のパッチ作成条
件たる現像バイアスを値Vb4から既定値Vb0に変更す
る。なお、その他のパッチ画像PI1(Y),PI2(Y),P
I3(Y)を作成するためのパッチ作成条件はそのままの現
像バイアス値に維持しておく。
PI4(Y)を作成するときの現像バイアスVb4がカブリ発
生条件に入ってしまい、カブリが発生したときには、パ
ッチ画像PI4(Y)のパッチ作成条件たる現像バイアスを
値Vb4から値Vb3に変更する。この現像バイアスVb3は
パッチ画像PI3(Y)のパッチ作成条件であり、カブリが
発生しなかったパッチ作成条件である。なお、パッチ画
像PI4(Y)のパッチ作成条件たる現像バイアスとして、
カブリが発生しなかったパッチ画像PI1(Y),PI2(Y)
のパッチ作成条件である現像バイアスVb1,Vb2に変更
設定してもよい。また、その他のパッチ画像PI1(Y),
PI2(Y),PI3(Y)を作成するためのパッチ作成条件は
そのままの現像バイアス値に維持しておく。
スVb4ではカブリが発生する一方、より低い現像バイア
スではカブリが発生しない場合、全体の現像バイアスを
減少させることでカブリを発生させず、かつ全てのパッ
チを濃度調整に利用できるので有利である。そこで、こ
の第3の態様では、現像バイアスを減少させる方向を
「カブリ防止方向」とし、同図(d)に示すように、す
べての現像バイアスを所定量α(>0)だけ減少させて
いる。すなわち、各パッチ画像PI1(Y),PI2(Y),P
I3(Y),PI4(Y)を作成するためのパッチ作成条件をそ
れぞれ現像バイアス(Vb1−α),(Vb2−α),(V
b3−α),(Vb4−α)に変更設定する。
件(現像バイアス)の再設定が完了すると、ステップS
1に戻って1色目のパッチ画像を再度作成する。そし
て、再度カブリが生じているか否かを判定する(ステッ
プS2)。なお、上記3つの態様のうちどの変更設定態
様を採用するかについては、予め設定しておいてもよい
し、適当なパラメータに基づき選択するようにしてもよ
い。
と、ステップS4に進んで次のトナー色、例えばシアン
について上記ステップS1と同様にして4つのシアンパ
ッチ画像PI(C)を中間転写ベルト41上に形成する
(図4(b))。そして、上記ステップS2と同様にパ
ッチ間濃度を所定値と比較することでカブリ発生の有無
を判定する(ステップS5)。
を超えており、カブリが発生したと判定したときには、
イエロー色の場合と同様に、濃度調整処理を中断し(ス
テップS30)、ベルトクリーナ49によって中間転写
ベルト41をクリーニング除去する。それに続いて、2
色目のパッチ作成条件(現像バイアス)を再設定した
(ステップS32)後、ステップS1に戻り、1色目か
らパッチ画像の作成を再度実行する。
ないと判定した際には、ステップS6に進んで次のトナ
ー色、例えばマゼンタについて上記ステップS1,S4
と同様にして4つのマゼンタパッチ画像PI(M)を中間
転写ベルト41上に形成する(図4(c))。そして、
上記ステップS2,S5と同様にパッチ間濃度を所定値
と比較することでカブリ発生の有無を判定する(ステッ
プS7)。
を超えており、カブリが発生したと判定したときには、
イエロー色やシアン色の場合と同様に、濃度調整処理を
中断し(ステップS30)、ベルトクリーナ49によっ
て中間転写ベルト41をクリーニング除去する。それに
続いて、3色目のパッチ作成条件(現像バイアス)を再
設定した(ステップS33)後、ステップS1に戻り、
1色目からパッチ画像の作成を再度実行する。
ないと判定した際には、ステップS8に進んで最後のト
ナー色(ブラック)について上記ステップS1,S4,
S6と同様にして4つのブラックパッチ画像PI(K)を
中間転写ベルト41上に形成する(図4(d))。そし
て、パッチ間濃度以外に、すべてのパッチ画像PI
(Y)、PI(C)、PI(M)、PI(K)の画像濃度についても
パッチセンサPSで一括して検出した(ステップS9)
後、上記ステップS2,S5,S7と同様にパッチ間濃
度を所定値と比較することでカブリ発生の有無を判定す
る(ステップS10)。
値を超えており、カブリが発生したと判定したときに
は、他のトナー色の場合と同様に、濃度調整処理を中断
し(ステップS30)、ベルトクリーナ49によって中
間転写ベルト41をクリーニング除去する。それに続い
て、4色目のパッチ作成条件(現像バイアス)を再設定
した(ステップS34)後、ステップS1に戻り、1色
目からパッチ画像の作成を再度実行する。
いないと判定した際には、ステップS11に進んで各パ
ッチ画像PI(Y)、PI(C)、PI(M)、PI(K)の画像濃
度に基づき最適な現像バイアスを決定し、トナー画像の
濃度調整を行う。
バイアスをパッチ作成条件とする場合も上記現像バイア
スをパッチ作成条件とする場合と基本的に同様であり、
図5に示すカブリ検出動作のフローと同じ動作を実行す
る。ただし、現像バイアスをパッチ作成条件とする場合
には、高バイアス側でカブリが生じやすいのに対し、帯
電バイアスをパッチ作成条件とする場合には低バイアス
側でカブリが生じやすい。また、それに対応してパッチ
作成条件を変更する各態様も相違している。以下、帯電
バイアスを変更設定する場合について図4、図5および
図7を参照しつつ説明する。
目、例えばイエロー色について図7に示すようにパッチ
作成条件として4種類の帯電バイアスVa1,Va2,Va
3,Va4を設定し、帯電バイアスVa1,Va2,Va3,Va
4でパッチ画像PI1(Y),PI2(Y),PI3(Y),PI4
(Y)をそれぞれ中間転写ベルト(像担持体)41上に形
成するとともに、パッチセンサPSによってパッチ画像
PI1(Y),PI2(Y),PI3(Y),PI4(Y)の間のトナー
濃度、つまりパッチ間濃度を検出する。そして、検出さ
れたパッチ間濃度を予めROM128に記憶されている
所定値と比較してカブリが生じているか否かを判定する
(ステップS2)。ここまでの処理、つまりイエロー色
についてのカブリ判定処理については第1実施形態と全
く同じである。
が所定値を超えており、カブリが発生したと判定したと
きには、その判定された位置よりも下流に位置するパッ
チはカブリ状態と判断できるので、パッチ作成条件(帯
電バイアス)を再設定するべきパッチを特定して記憶し
ておく。そして、ステップS30に進んで濃度調整処理
を中断し、ベルトクリーナ49によって中間転写ベルト
41をクリーニング除去する。それに続いて、記憶され
ている情報に基づいて1色目のパッチ作成条件(帯電バ
イアス)を再設定する(ステップS31)。ここで、パ
ッチ作成条件を変更する態様としては、次の3つの態様
がある。
い帯電バイアス(パッチ作成条件)Va0を予め既定値
(既定条件)としてROM128に記憶しておく。そし
て、例えばパッチ画像PI1(Y)を作成するときの帯電バ
イアスVa1がカブリ発生条件に入ってしまい、カブリが
発生したときには、パッチ画像PI1(Y)のパッチ作成条
件たる帯電バイアスを値Va1から既定値Va0に変更す
る。なお、その他のパッチ画像PI2(Y),PI3(Y),P
I4(Y)を作成するためのパッチ作成条件はそのままの帯
電バイアス値に維持しておく。
PI1(Y)を作成するときの帯電バイアスVa1がカブリ発
生条件に入ってしまい、カブリが発生したときには、パ
ッチ画像PI1(Y)のパッチ作成条件たる帯電バイアスを
値Va1から値Va2に変更する。この帯電バイアスVa2は
パッチ画像PI2(Y)のパッチ作成条件であり、カブリが
発生しなかったパッチ作成条件である。なお、パッチ画
像PI1(Y)のパッチ作成条件たる帯電バイアスとして、
カブリが発生しなかったパッチ画像PI3(Y),PI4(Y)
のパッチ作成条件である帯電バイアスVa3,Va4に変更
設定してもよい。また、その他のパッチ画像PI2(Y),
PI3(Y),PI4(Y)を作成するためのパッチ作成条件は
そのままの帯電バイアス値に維持しておく。
スVa1ではカブリが発生する一方、より高い帯電バイア
スではカブリが発生しない場合、全体の帯電バイアスを
増加させることが全体の現像バイアスを減少させること
でカブリを発生させず、かつ全てのパッチを濃度調整に
利用できるので有利である。そこで、この第3の態様で
は、帯電バイアスを増加させる方向を「カブリ防止方
向」とし、同図(d)に示すように、すべての帯電バイ
アスを所定量β(>0)だけ増加させている。すなわ
ち、各パッチ画像PI1(Y),PI2(Y),PI3(Y),PI
4(Y)を作成するためのパッチ作成条件をそれぞれ帯電バ
イアス(Va1+β),(Va2+β),(Va3+β),
(Va4+β)に変更設定する。
件(帯電バイアス)の再設定が完了すると、ステップS
1に戻って1色目のパッチ画像を再度作成する。そし
て、再度カブリが生じているか否かを判定する(ステッ
プS2)。なお、上記3つの態様のうちどの変更設定態
様を採用するかについては、予め設定しておいてもよい
し、適当なパラメータに基づき選択するようにしてもよ
い。
と、ステップS4に進んで次のトナー色、例えばシアン
について上記ステップS1と同様にして4つのシアンパ
ッチ画像PI(C)を中間転写ベルト41上に形成する
(図4(b))。そして、上記ステップS2と同様にパ
ッチ間濃度を所定値と比較することでカブリ発生の有無
を判定する(ステップS5)。
を超えており、カブリが発生したと判定したときには、
イエロー色の場合と同様に、濃度調整処理を中断し(ス
テップS30)、ベルトクリーナ49によって中間転写
ベルト41をクリーニング除去する。それに続いて、2
色目のパッチ作成条件(帯電バイアス)を再設定した
(ステップS32)後、ステップS1に戻り、1色目か
らパッチ画像の作成を再度実行する。
ないと判定した際には、ステップS6に進んで次のトナ
ー色、例えばマゼンタについて上記ステップS1,S4
と同様にして4つのマゼンタパッチ画像PI(M)を中間
転写ベルト41上に形成する(図4(c))。そして、
上記ステップS2,S5と同様にパッチ間濃度を所定値
と比較することでカブリ発生の有無を判定する(ステッ
プS7)。
を超えており、カブリが発生したと判定したときには、
イエロー色やシアン色の場合と同様に、濃度調整処理を
中断し(ステップS30)、ベルトクリーナ49によっ
て中間転写ベルト41をクリーニング除去する。それに
続いて、3色目のパッチ作成条件(帯電バイアス)を再
設定した(ステップS33)後、ステップS1に戻り、
1色目からパッチ画像の作成を再度実行する。
ないと判定した際には、ステップS8に進んで最後のト
ナー色(ブラック)について上記ステップS1,S4,
S6と同様にして4つのブラックパッチ画像PI(K)を
中間転写ベルト41上に形成する(図4(d))。そし
て、パッチ間濃度以外に、すべてのパッチ画像PI
(Y)、PI(C)、PI(M)、PI(K)の画像濃度についても
パッチセンサPSで一括して検出した(ステップS9)
後、上記ステップS2,S5,S7と同様にパッチ間濃
度を所定値と比較することでカブリ発生の有無を判定す
る(ステップS10)。
値を超えており、カブリが発生したと判定したときに
は、他のトナー色の場合と同様に、濃度調整処理を中断
し(ステップS30)、ベルトクリーナ49によって中
間転写ベルト41をクリーニング除去する。それに続い
て、4色目のパッチ作成条件(帯電バイアス)を再設定
した(ステップS34)後、ステップS1に戻り、1色
目からパッチ画像の作成を再度実行する。
いないと判定した際には、ステップS11に進んで各パ
ッチ画像PI(Y)、PI(C)、PI(M)、PI(K)の画像濃
度に基づき最適な帯電バイアスを決定し、トナー画像の
濃度調整を行う。
ば、第1実施形態と同様に、パッチ画像間のトナー濃
度、つまりパッチ間濃度をパッチセンサPSで検出し、
そのパッチ間濃度に基づきパッチ画像の形成によってカ
ブリが発生したか否かを判定しているので、濃度調整処
理中のカブリを簡易に、しかも的確に検出することがで
きる。
パッチ作成条件(現像バイアスまたは帯電バイアス)を
再設定した後、パッチ画像を再度作成し、濃度調整処理
を再度実行しているため、次のような作用効果が得られ
る。すなわち、第1実施形態ではカブリが発生した場合
には、直ちに異常終了し、画像形成装置が異常停止して
しまうのに対し、第2実施形態によれば、カブリが発生
する異常状態を自動的に回避しながら、最適な現像バイ
アスまたは最適な帯電バイアスを算出することができ、
画像形成装置の異常停止を抑制することができる。特
に、上記した第1および第2の態様によりパッチ作成条
件を再設定する場合には、パッチ作成条件を1回再設定
するだけで、カブリを解消することができ、より効率的
に画像形成装置を稼動させることができる。
成条件を再設定する場合には、第1および第2の態様の
場合に比べて次のような利点がある。第1の態様ではカ
ブリ発生条件に入ったパッチ作成条件を濃度調整処理と
は無関係な既定条件にすることによってカブリの再発を
完全に防止しているため、再設定後のパッチ作成条件で
形成されたパッチ画像は事実上濃度調整処理に利用する
ことができない。また、第2の態様ではカブリ発生条件
に入ったパッチのパッチ作成条件を他のカブリ発生条件
に入らないパッチのパッチ作成条件と同じ設定にするこ
とによりカブリの再発を防止しているため、同じパッチ
作成条件のパッチが複数存在することになってしまい、
濃度調整処理に対してはパッチ1つ分の寄与しか得られ
ない。したがって、これらのパッチの検出値から得られ
る最適現像バイアスまたは最適帯電バイアスの値に対す
る信頼性は低下せざるを得ない。これに対し、第3の態
様によってパッチ作成条件を再設定した場合、再設定後
の各パッチ作成条件は再設定前と同様に最適値近傍で相
互に異なっており、かつ、カブリの発生も避けられるた
め、これらのパッチ作成条件下でパッチ画像が作成され
るため、再設定前と同様の信頼性で最適現像バイアスま
たは最適帯電バイアスを算出することができる。
を算出する方法として、例えば図8に示すように、バイ
アス算出処理を2段階で行うことが考えられる。ここで
は、まずステップS21では、図9(a)に示すよう
に、広レンジの範囲内で現像バイアスを比較的広い間隔
(第1間隔)で4段階に設定する。例えば、この実施形
態では、現像バイアス発生部125によって現像部23
に供給可能な現像バイアスの可変帯域(Vb01〜Vb10)
全体を広レンジとして設定し、この広レンジ(Vb01〜
Vb10)内のうち4点Vb01,Vb04,Vb07,Vb10を現
像バイアスとして設定している。このように、この実施
形態では、第1間隔W1を、 W1=Vb10−Vb07=Vb07−Vb04=Vb04−Vb01 としている。
像を感光体上に順次形成し、これらを予め決められた配
列順序で中間転写ベルト41の外周面に転写してパッチ
画像を形成する。このようなパッチ画像の作像を各トナ
ー色について実行する。そして、パッチ画像の画像濃度
をパッチセンサPSで検出し、これらの検出結果に基づ
き目標濃度に対応する現像バイアスを求め、これを暫定
バイアスとしてRAM127に一時的に記憶する。ここ
で、検出結果(画像濃度)が目標濃度と一致している場
合には、その画像濃度に対応する現像バイアスを暫定バ
イアスとすればよく、また一致しない場合には、図9
(b)に示すように、目標濃度を挟むデータD(Vb0
4),D(Vb07)に基づく直線補間や平均化処理などに
よって暫定バイアスを求めることができる。
の狭レンジでのバイアス算出処理(ステップS22)を
実行する。このステップS22では、ステップS21で
求めた暫定バイアスを含む狭レンジの範囲内で現像バイ
アスを第1間隔W1よりも狭い間隔(第2間隔)で4段
階に設定する。例えば、この実施形態では、現像バイア
スの可変帯域(Vb01〜Vb10)の約1/3を狭レンジと
して設定しており、最適現像バイアスが図9(b)に示
すように現像バイアスVb05,Vb06の間である場合に
は、4点Vb04,Vb05,Vb06,Vb07を現像バイアスと
して設定している(同図(c))。このように、この実
施形態では、第2間隔W2を、 W2=Vb07−Vb06=Vb06−Vb05=Vb05−Vb04 としている。
像を感光体上に順次形成し、これらを予め決められた配
列順序で中間転写ベルト41の外周面に転写してパッチ
画像を形成する。このようなパッチ画像の作像を各トナ
ー色について実行する。そして、パッチ画像の画像濃度
をパッチセンサPSで検出し、これらの検出結果に基づ
き目標濃度に対応する現像バイアスを求める。ここで、
測定結果(画像濃度)が目標濃度と一致している場合に
は、その画像濃度に対応する現像バイアスを最適現像バ
イアスとすればよく、また一致しない場合には、図9
(d)に示すように、目標濃度を挟むデータD(Vb0
5),D(Vb06)に基づく直線補間などによって最適現
像バイアスを求めることができる。
行って最適現像バイアスを算出する場合においても、各
バイアス算出処理に本発明を適用してもよい。ここで、
広レンジでのバイアス算出処理(ステップS21)は比
較的広い範囲で現像バイアスを変化させながら現像バイ
アスを暫定的に求めることを主目的とするものであるた
め、信頼性を高める点では狭レンジでのバイアス算出処
理(ステップS22)に本発明を適用するのがより好ま
しいといえる。また、ここでは、最適現像バイアスを算
出する場合について説明したが、最適帯電バイアスを算
出する場合も同様であることはいうまでもない。
なく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの
以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上
記実施形態では、パッチ画像の画像濃度を検出するパッ
チセンサPSによってパッチ間濃度を検出するようにし
ているが、パッチ間濃度を検出するための専用センサを
新たに設けてもよい。ただし、本実施形態の如く、パッ
チ画像の画像濃度検出およびパッチ間濃度の検出を1つ
のパッチセンサPSで兼用することによって、パッチ間
濃度を検出するための専用センサを新たに設ける必要が
なくなり、装置コストの増大を招くことなく高機能な画
像形成装置を提供することができ、より好適な実施形態
であるといえる。
を変更し、再度パッチ画像を形成する際、元のパッチ画
像をクリーニング除去した後に新たにパッチ画像を再度
形成しているが、パッチ画像の形成位置はこれに限定さ
れるものではなく、任意であり、例えば元のパッチ画像
と異なる位置にパッチ画像を形成するようにしてもよ
い。
用いたカラー画像を形成することができる画像形成装置
であったが、本発明の適用対象はこれに限定されるもの
ではなく、モノクロ画像のみを形成する画像形成装置に
も当然に適用することができる。また、上記実施形態に
かかる画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部
装置よりインターフェース112を介して与えられた画
像を複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートな
どのシートに形成するプリンタであるが、本発明は複写
機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装
置全般に適用することができる。
トナー像を中間転写ベルト41に転写し、このトナー像
をパッチ画像として、その画像濃度を検出するととも
に、その検出結果に基づき最適現像バイアスを算出して
いるが、中間転写ベルト以外の転写媒体(転写ドラム、
転写ベルト、転写シート、中間転写ドラム、中間転写シ
ート、反射型記録シートあるいは透過性記憶シートな
ど)を像担持体とし、この像担持体上にトナー像を転写
してパッチ画像を形成する画像形成装置にも本発明を適
用することができる。また、転写媒体にパッチ画像を形
成する代わりに、本発明における像担持体を感光体と
し、この像担持体(感光体)上のパッチ間濃度を検出す
るパッチセンサを設け、このパッチセンサによって感光
体上のパッチ間濃度を検出し、その検出結果に基づきカ
ブリを検出するようにしてもよい。
ス値を設定しているが、レンジ内でのバイアス設定数
(パッチ画像数)はこれに限定されるものではなく、複
数種類であれば任意である。また、第3実施形態におい
て、広レンジと狭レンジとでバイアス設定数を相違させ
てパッチ画像数を相違させてもよい。
として帯電バイアスまたは現像バイアスの最適値を求め
る場合について説明したが、転写バイアスや露光量など
の他の濃度制御因子の最適値を求める場合にも本発明を
適用することができる。
チ画像間におけるトナー濃度を検出し、その検出結果に
基づきパッチ画像を形成した際にカブリが発生したか否
かを判定するように構成しているので、パッチ画像形成
時のカブリを簡易に、しかも確実に検出することができ
る。
発生条件に入ると、カブリが発生するが、このような場
合、前記複数のパッチ作成条件のうち少なくともカブリ
の発生条件となったパッチ作成条件を変更した後、前記
パッチ画像形成手段を制御して複数のパッチ画像を再度
前記像担持体上に形成するように構成すれば、正常なパ
ッチ画像を像担持体上に形成することができる。
を示す図である。
ク図である。
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
およびパッチ作成条件(現像バイアス)の変更設定態様
を示す図ある。
およびパッチ作成条件(帯電バイアス)の変更設定態様
を示す図ある。
ある。
Claims (9)
- 【請求項1】 トナー現像されたパッチ画像を担持可能
な像担持体と、 複数のパッチ画像を相互に離間させた状態で前記像担持
体上に形成するパッチ画像形成手段と、 前記複数のパッチ画像間におけるトナー濃度を検出する
濃度検出手段と、 前記濃度検出手段の検出結果に基づき前記複数のパッチ
画像を形成した際にカブリが発生したか否かを判定する
制御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】 前記制御手段は、互いに異なる複数のパ
ッチ作成条件を設定しながら、前記パッチ画像形成手段
を制御することで各パッチ作成条件でパッチ画像を形成
し、 カブリの発生を検出したとき、前記複数のパッチ作成条
件のうち少なくともカブリの発生条件となったパッチ作
成条件を変更した後、前記パッチ画像形成手段を制御し
て複数のパッチ画像を再度前記像担持体上に形成する請
求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 互いに異なる複数色のトナー像を重ね合
わせてカラー画像を形成する請求項1記載の画像形成装
置において、 前記制御手段は、各色ごとに下記のカブリ判定処理を実
行する画像形成装置。前記カブリ判定処理は、互いに異
なる複数のパッチ作成条件を設定しながら、前記パッチ
画像形成手段を制御することで各パッチ作成条件でパッ
チ画像を形成し、前記濃度検出手段の検出結果に基づき
前記複数のパッチ画像を形成した際にカブリが発生した
か否かを判定する処理である。 - 【請求項4】 前記制御手段は、前記複数のトナー色の
うち一のトナー色に対するカブリ判定処理においてカブ
リが検出されると、パッチ画像の作成を中断する請求項
3記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 前記制御手段は、前記複数のトナー色の
うち一のトナー色に対するカブリ判定処理においてカブ
リが検出されると、当該カブリ判定処理における前記複
数のパッチ作成条件のうち少なくともカブリの発生条件
となったパッチ作成条件を変更した後、前記複数のトナ
ー色のそれぞれについて前記カブリ判定処理を再度実行
する請求項3記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記制御手段は、カブリが発生しないパ
ッチ作成条件を予め既定条件として記憶する記憶部を有
しており、カブリの発生を検出したとき、前記カブリ発
生条件となったパッチ作成条件を前記既定条件に変更す
る請求項2または5記載の画像形成装置。 - 【請求項7】 前記制御手段は、カブリの発生を検出し
たとき、前記カブリ発生条件となったパッチ作成条件
を、前記複数のパッチ作成条件のうちカブリを発生させ
なかったパッチ作成条件の一に変更する請求項2または
5記載の画像形成装置。 - 【請求項8】 前記カブリ発生条件となったパッチ作成
条件が前記複数のパッチ作成条件のうちカブリを発生さ
せなかったパッチ作成条件に近づく方向を、カブリ防止
方向と定義した場合、 前記制御手段は、カブリの発生を検出したとき、前記複
数のパッチ作成条件を前記カブリ防止方向にシフト変更
する請求項2または5記載の画像形成装置。 - 【請求項9】 トナー現像されたパッチ画像を複数個、
相互に離間しながら像担持体上に形成するパッチ画像形
成工程と、 前記複数のパッチ画像間におけるトナー濃度を検出し、
その検出結果に基づき前記複数のパッチ画像を形成した
際に前記像担持体にカブリが発生したか否かを判定する
カブリ判定工程とを備えたことを特徴とする画像形成方
法。
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