JP4254709B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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特に、この種の画像形成装置においては、内部に赤外線反射シートを有し現像剤を保持する現像剤収容手段を備え、この現像剤収容手段の内部に赤外線を照射し、赤外線反射シートによる反射光を検出するか否かにより、現像剤の有無を検出するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
さらに、請求項1または請求項2に記載の画像形成装置においては、請求項3に記載のように、検出手段による検出結果に基づいて、パッチに含まれる単位面積当たりの現像剤の量を判定する判定手段を備えていることが望ましい。
また、請求項1〜請求項3の何れかに記載の画像形成装置において、請求項4に記載のように、感光体、または感光体に形成された現像剤を被記録媒体に転写する過程で用いられる中間転写体の表面は、赤外線を吸収する材料からなり、照射手段は、表面が赤外線を吸収する材料から構成された感光体または中間転写体が担持しているパッチに対して赤外線を照射することが好ましい。
を備えていることが望ましい。
さらに、請求項5または請求項6に記載の画像形成装置において、各現像剤収容手段は、請求項7に記載のように 赤外線を入射するための窓部と、この窓部から入射された赤外線を吸収する壁面部と、窓部および壁面部の間に形成された空間にて現像剤を収容する現像剤収容部と、を備え、照射手段は、各窓部に赤外線を照射し、検出手段は、各窓部を介して検出される赤外線反射光を検出するよう構成してもよいし、或いは請求項7に記載の壁面部に代えて、請求項8に記載のように、窓部から入射された赤外線を拡散反射する壁面部を備えるよう構成してもよい。
請求項1〜請求項9の何れかに記載の画像形成装置において、例えば、照射手段および検出手段は現像剤の色毎に備えられていてもよいが、より好ましくは、請求項10に記載のように、照射手段および検出手段は、1つずつだけ備えられていることが望ましい。
図1は、実施形態の画像形成装置としてのプリンタ10の概略側断面図である。
同図に示すように、このプリンタ10は、いわゆるタンデム方式のカラーレーザプリンタであり、可視像形成部30と、ベルト状の中間転写体(ITB:Inter Transfer Belt)50と、定着部60と、給紙部70と、排紙トレイ80とを備えている。
まず、現像器31M,31C,31Y,31Bkには、現像ローラ36M,36C,36Y,36Bkが備えられている。現像ローラ36M,36C,36Y,36Bkは、導電性シリコーンゴムを基材として円柱状に構成され、さらに、表面にフッ素を含有した樹脂またはゴム材のコート層が形成されている。なお、現像ローラ36M,36C,36Y,36Bkは、必ずしも基材を導電性シリコーンゴムで構成しなくてもよく、例えば導電性ウレタンゴムで構成してもよい。また、表面の十点平均粗さ(Rz)は、3〜5μmに設定しており、トナーの平均粒径である9μmよりも小さくなるように構成している。
図2(a)は現像器31Bkを示す拡大図、図2(b)は現像器31Bkを示す上面図である。なお、現像器31M,31C,31Yについては、現像器31Bkと同様の構成であるため、その説明を省略する。
赤外線反射材料を構成する無機顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華などの白色顔料や、複合無機酸化物などが挙げられる。
また、シアニン系色素、ナフトキノン系色素などであるが、可視領域に吸収があるために、赤みがかったクリ−ム色を呈している。
このようなトナーを用いているので、摩擦帯電により十分な帯電量が得られる。さらに、粉砕トナーのように角部が存在しないため、機械的な力を受け難く、電界に対する追従性に優れ、転写効率がよい。
まず、感光体ドラム32M,32C,32Y,32Bkが回転駆動されている状態で、その表面の感光層が帯電器34M,34C,34Y,34Bkにより一様に帯電され、これらの感光層は、露光手段35M,35C,35Y,35Bkによりマゼンタ色、シアン色、イエロー色およびブラック色の各画像に対応して露光される。そして、マゼンタ現像器31M、シアン現像器31C、イエロー現像器31Y、ブラック現像器31Bkによって、感光体ドラム32M,32C,32Y,32Bkの感光層上に形成された静電潜像に、それぞれマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナーおよびブラックトナーを付着させ、マゼンタ色、シアン色、イエロー色およびブラック色の現像を行う。このようにして感光体ドラム32M,32C,32Y,32Bkの感光層上に形成されたマゼンタ色、シアン色、イエロー色およびブラック色の現像剤像としてのトナー像は、いったん、中間転写体50の表面上に転写される。各色のトナー像は、中間転写体50の移動速度および各感光体ドラム32M,32C,32Y,32Bkの位置に合わせて、若干の時間差を持って形成されるように構成されており、それぞれの色のトナー像が中間転写体50上で重ね合わされるように転写される。なお、転写後の感光体ドラム32M,32C,32Y,32Bk上に残ったトナーは、クリーニングローラ33M,33C,33Y,33Bkによって一時的に保持される。
このキャリブレーションを行うため、プリンタ10は、中間転写体50上に転写された各色のトナー像の濃度をそれぞれ検出するための濃度センサ58を備えている。
まず、前述した印刷動作と同様にして露光・現像を行い、画像特性を判断するためのトナー像として、色補正処理用パターンのトナー像(カラーパッチ)を中間転写体50上に形成(転写)する。なお、この動作は後述する制御部110からの指令に基づいて実行され、この動作は本発明でいうパッチ形成手段に相当する。次いで、このトナー像の濃度を、濃度センサ58により検出する。そして、この検出した濃度に基づき、印刷条件(例えば濃度や階調)を補正することにより、印刷される画像の特性を補正する。
また、本プリンタ10において使用されるトナーは、前述のように赤外線の反射率が一定となるよう設定されているので、プリンタ10(制御部110:図3参照)は、濃度を測定する色ごとに測定モード(フォトトランジスタにより検出された電圧をAD変換するときのダイナミックレンジの設定等)を変更することなく、このキャリブレーション動作を行う。このため、キャリブレーション動作のためのプログラム(制御部110のROMに格納されている)は、トナーごとに赤外線の反射率が異なる場合と比較して簡素化されている。
同図に示すように、プリンタ10は、前述した濃度センサ58、温度センサ64および残量検出センサ25M,25C,25Y,25Bkと、使用者が指令を入力するための操作部5と、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト装置と接続され当該プリンタ10にて印刷する画像データを入力するためのインターフェイス7と、周知のCPU111,ROM112,RAM113等を有する判定手段としての制御部110とを備えている。
従って、このようなプリンタ10によれば、トナーの(見た目の)色に変化を与えることなく赤外線の反射量を調節することができる。
従って、このようなプリンタ10によれば、確実にトナーの量(濃度)を測定することができる。
さらに、現像器31M,31C,31Y,31Bkは、赤外線を入射するための窓部23と、この窓部23から入射された赤外線を吸収する側壁面24aと、窓部23および側壁面24a,24bの間に形成された空間にてトナーを収容する現像器ケース39M,39C,39Y,39Bkと、を備え、残量検出センサ25M,25C,25Y,25Bkは、窓部23に赤外線を照射し、窓部23を介して検出される赤外線反射光を検出するよう構成されている。
従って、このようなプリンタ10によれば、窓部23または側壁面24aにトナーが付着することによる誤検出を防止することができる。
従って、このようなプリンタ10によれば、光源およびフォトトランジスタの数を減らすことができるので、プリンタ10の製造コストを削減することができる。
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
この場合には、現像器ケース39M,39C,39Y,39Bkの内部にトナーがないときには、側壁面24bが赤外線を拡散反射することにより赤外線を検出しないようにすることができる。このため、実施例1のプリンタ10と同様に、トナー量を判定する際の精度を向上させることができる。
加えて、本実施形態においては、中間転写体50上に形成されたパッチの濃度を測定するよう構成したが、感光体上に形成されたパッチや、被記録媒体(用紙やOHPシート等)に形成されたパッチの濃度を測定するよう構成してもよい。
Claims (10)
- 画像形成装置であって、
感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
前記露光手段が形成した静電潜像をそれぞれ異なる色の現像剤により可視像化する複数の現像手段と、
前記複数の現像手段が可視像化した現像剤像を被記録媒体に転写する転写手段と、
少なくとも前記複数の現像手段うちの1つを用いて、テスト用の現像剤像であるパッチを形成するパッチ形成手段と、
前記パッチ形成手段により形成されたパッチに対して赤外線を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射され、前記パッチにより拡散反射された赤外線を検出する検出手段と、
を備え、
前記画像形成装置にて使用される複数色の現像剤は、赤外線反射材料および赤外線吸収材料の少なくとも一方を含有し、赤外線の反射率が均一化されていること
を特徴とする画像形成装置。 - 前記現像剤は、可視光を透過するとともに赤外線を吸収する赤外線吸収材料を含有したことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記検出手段による検出結果に基づいて、前記パッチに含まれる単位面積当たりの現像剤の量を判定する判定手段を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項2の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記感光体、または前記感光体に形成された現像剤を前記被記録媒体に転写する過程で用いられる中間転写体の表面は、赤外線を吸収する材料からなり、
前記照射手段は、表面が赤外線を吸収する材料から構成された感光体または中間転写体が担持しているパッチに対して赤外線を照射すること
を特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の画像形成装置。 - 画像形成装置であって、
それぞれ異なる色の現像剤を各々収容する複数の現像剤収容手段と、
感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
前記露光手段が形成した静電潜像を、前記各現像剤収容手段に収容された現像剤により可視像化する現像手段と、
この可視像化した現像剤像を被記録媒体に転写する転写手段と、
前記各現像剤収容手段に収容された現像剤に対して赤外線を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射され、前記各現像剤により反射された赤外線を検出する検出手段と、
を備え、
前記画像形成装置にて使用される複数色の現像剤は、赤外線反射材料および赤外線吸収材料の少なくとも一方を含有し、赤外線の反射率が均一化されていること
を特徴とする画像形成装置。 - 前記検出手段による検出結果に基づいて、前記各現像剤収容手段に収容された現像剤の量を判定する判定手段を備えたことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記各現像剤収容手段は、
赤外線を入射するための窓部と、
この窓部から入射された赤外線を吸収する壁面部と、
前記窓部および前記壁面部の間に形成された空間にて前記現像剤を収容する現像剤収容部と、
を備え、
前記照射手段は、前記各窓部に赤外線を照射し、
前記検出手段は、前記各窓部を介して検出される赤外線反射光を検出すること
を特徴とする請求項5または請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記各現像剤収容手段は、
赤外線を入射するための窓部と、
この窓部から入射された赤外線を拡散反射する壁面部と、
前記窓部および前記壁面部の間に形成された空間にて前記現像剤を収容する現像剤収容部と、
を備え、
前記照射手段は、前記各窓部に赤外線を照射し、
前記検出手段は、前記各窓部を介して検出される赤外線反射光を検出すること
を特徴とする請求項5または請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記複数の現像剤収納手段のうちの少なくとも1つは、前記窓部および前記壁面部の少なくとも一方に付着した現像剤を除去する現像剤除去手段を備えたことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記照射手段および前記検出手段は、1つずつだけ備えられていることを特徴とする請求項1〜請求項9の何れかに記載の画像形成装置。
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