专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用电子照相方式进行图像形成的复印机、打印机、传真机等图像形成装置，特别涉及检测加热像后的形成在记录材料上的图像的浓度进行图像浓度调整的图像形成装置。
背景技术：
众所周知，使用电子照相方式的图像形成装置，是把承载在感光体上或转印体上的可视图像转印在普通纸等记录介质上来得到记录图像的。为此，从感光体或转印体转印了可视图像的记录介质在被输送到定影装置并接受了可视图像的定影后被排出。
可是，近年来，在高像质化和高稳定化等要求越来越强的状况下，为了把由图像形成装置形成的图像的浓度经常保持于正确状态，提出了许多如下的技术在形成了规定浓度的基准图像后，测定其基准图像的浓度，比较得到的浓度测定值和浓度目标值来制作变换表，通过用其制作成的变换表变换图像数据的浓度特性来进行图像的浓度控制。
作为这种浓度控制所需要的测定基准图像的浓度的方法，有把作为基准图像而形成的调色剂像转印到记录介质上之前进行其基准图像浓度测定的方法和在转印后且在定影前进行其基准图像浓度测定的方法，但在这些测定浓度的方法中，由于调色剂向记录介质上的转移量和定影程度等的变动，会引起实际得到的图像浓度和测定的图像浓度之间产生差异，从而不能够进行高精度的浓度控制。
因此，还提出了由自己的图像读出装置读取输出图像，并根据其读取结果进行浓度控制的方法，根据该方法，由于必须把输出图像放置在图像度取装置上，所以其作业较麻烦，而且，在是像打印机那样的不具有图像读取装置的图像形成装置时，不能进行浓度调整。
因此，在现有的图像形成装置中，如图5所示，在定影装置108的后方的记录介质输送通路上与该定影装置108相邻地设置浓度传感器109，根据定影后的图像浓度进行浓度调整(例如，参照日本特开2000-132013号公报)。在图5中，101是感光鼓，102是激光曝光光学系统，104是清洁装置，105是显影装置，111是一次带电器，112是转印带电器。
另外，如图6所示，在定影装置208后方的翻转输送通路部R3上设置浓度传感器209来进行浓度调整(例如，参照日本特开平10-268589号公报)。在图6中201k、201y、201m、201c是感光鼓，202是中间转印体。
可是，在上述现有的图像形成装置中，在调色剂中不含有用于改善与定影器的脱模性的蜡，但是，在假定在上述现有的图像形成装置的调色剂中含有蜡的场合，产生下述问题。即，由于浓度传感器配置在定影装置的后方且与其紧相邻，在该浓度传感器检测的定影图像上，由定影时的加热使蜡成为液体状态，蜡的凝固进行状态因图像的浓度而异。因此，当使用光反射型浓度传感器测定浓度时，由于因蜡的凝固进行情况而使得反射光量不同，所以测定结果也会发生变化。其结果，即使检测了该状态的图像浓度，在每次检测时其测定值都有可能出现偏差，从而不能够进行高精度的浓度调整。
因此，作为图像浓度调整用的基准图像使用浓度不同的多个补片(patch)(图像)，比较由该多个补片得到的浓度测定值和浓度目标值来制作变换表，在通过使用该制作出的变换表变换图像数据的浓度特性来进行图像的浓度控制的场合，如果图像浓度浓，则蜡的温度下降到凝固温度(熔化温度)的时间也变长，因此，蜡的凝固进行情况因补片而异，浓度测定值和浓度目标值之差因补片的浓度而有偏差，成为浓度调整精度更加恶化的主要因素。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供在检测像加热后的记录材料上的图像的浓度进行浓度调整的图像形成装置，该图像形成装置可高精度且稳定地进行浓度调整。
本发明的另一个目的在于，提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括图像形成器，该图像形成器用含有蜡的调色剂在记录材料上形成图像；加热器，该加热器加热由所述图像形成器形成的记录材料上的图像；输送通路，该输送通路用于输送由所述加热器加热了的记录材料；浓度检测装置，该浓度检测装置配置在所述输送通路上，用于检测由所述加热器加热了的记录材料上的图像浓度；调整装置，该调整装置根据由所述浓度检测装置检测的检测结果调整在记录材料上形成的图像的浓度，其特征在于，所述浓度检测装置被配置在由所述加热器加热了的蜡的温度成为蜡的凝固温度或低于该凝固温度的位置上。
本发明的其他目的，参照下面的附图将会得到清楚的了解。
图1是本发明的图像形成装置的主剖面图。
图2是本发明的图像形成装置的记录介质输送通路上的浓度传感器配置部的剖面图。
图3是本发明的图像形成装置的浓度传感器和记录介质的剖面图。
图4是表示本发明的图像形成装置中的图像温度和时间的关系的图。
图5是现有的图像形成装置的剖面图。
图6是现有的图像形成装置的剖面图。
图7是表示本实施例的图像处理部的结构的方块图。
具体实施例方式
下面根据
本发明的实施方式。
图1是本发明的图像形成装置的概略剖面图，图中，1是作为像承载体的感光鼓，该感光鼓1被旋转自由地支承着，在其周围配置有作为图像形成器的前曝光灯、电晕带电器、激光曝光光学系统2、电位传感器、中间转印体3、清洁装置4及旋转型显影装置5。
能旋转的旋转型显影装置5具有黑色用显影器5K、黄色用显影器5Y、品红用显影器5M、青色用显影器5C等4色显影器。而且，该旋转型显影装置5可以绕设置在其中心的圆筒状旋转轴向图中箭头a方向(逆时针方向)旋转，必要时能够使所希望颜色的显影器移动到与感光鼓1相对的显影位置上。
另外，在所述激光曝光光学系统2及作为调整图像浓度的调整装置的图像处理部37中，来自读取部的图像信号被图像处理成所希望的图像形成条件(所希望的图像浓度)，在激光输出部被变换成光信号，变换成光信号的激光被多面反射镜反射，经由透镜及各反射镜被投影到感光鼓1的表面上。
图7是图像处理部37的方框图。图像处理部37具有A/D变换部41、黑点校正部42、LOG变换部43、掩蔽UCR部44、LUT(检查表)部45、脉冲宽度调制部46。而且，在脉冲宽度调制部46上连接测视图案信号发生器47，在LUT45部上连接有具有ROM50、RAM51的CPU48，在LOG变换部43上连接外部输入I/F。由图像处理部37图像处理过的图像信号被输出给激光输出部。
本实施方式的图像形成装置，为了维持良好的全色图像的图像质量，特别是色调和灰阶性，根据加热定影后的记录材料上的图像浓度信息制作(更新图像形成条件)检查表，据此进行图像形成。上一次更新了的检查表(LUT)的信息寄存在作为寄存器(存储器)的RAM51中，CPU48使用被寄存着的更新了的检查表使图像形成器进行图像形成。
在本实施方式中，图像形成装置可以选择进行浓度调整的模式。使用者在进行浓度调整时，选择未图示的浓度调整模式选择按钮。然后，把规定的推荐纸放置在规定的供纸部上，在推荐纸上形成浓度调整用的图像，根据加热定影后的记录材料上的图像浓度信息制作(更新图像形成条件)检查表。
而后，在形成图像时，使感光鼓1旋转，由电晕带电器使由前曝光灯除电后的感光鼓1均匀带电后，对感光鼓1照射第一种颜色例如黄色的光像E，在该感光鼓1上形成潜像。接下来，由黄色用显影器5Y使感光鼓1上的潜像显影，在感光鼓1上形成把树脂和颜料作为基体的黄色调色剂的图像。
然后，在感光鼓1上形成的黄色调色剂图像被一次转印在中间转印体3上。
当第1种颜色—黄色的显影结束时，旋转型显影装置5向图示箭头a方向旋转90°，第2种颜色—品红色显影器5M移动到与感光鼓1相对的显影位置上，在1次转印结束后由清洁装置4清洁了的感光鼓1，与第1种颜色—黄色一样，对于第2种颜色-品红色、第3种颜色—青色、第4种颜色—黑色反复进行潜像、显影、1次转印，在中间转印体3上顺序重叠各种颜色的调色剂图像。
在此，在所希望的时刻从调色剂收纳部分别向各显影器5K、5Y、5M、5C随时补给调色剂，使各显影器5K、5Y、5M、5C内的调色剂比率(或调色剂量)保持一定。
另一方面，作为记录材料的记录介质，被供纸装置71、72、73、74中任一个从收纳部61、62、63、64中任一个一张张地输送，在由校准辊75修正斜行后，在所希望的时刻输送到2次转印部76，在2次转印部76中接受中间转印体3上的调色剂图像的转印。
用2次转印部76转印了调色剂像的记录介质，通过输送部77被输送到作为加热器的热辊定影装置8，在由热辊定影装置8进行了调色剂像的定影(像加热)后，排出到排纸盘65或未图示的用纸后处理装置。
另外，在记录介质的两面上形成图像的场合，在记录介质通过了热辊定影装置8后，立刻驱动输送通路切换引导器，一旦在把记录介质导入到翻转输送通路66之后，通过翻转辊78的逆转，把送入该记录介质时的后端作为前头向与送入方向相反的方向退出，送往双面输送通路67。然后，通过了双面输送通路67的记录介质，由作为输送部件的双面输送辊79修正斜行后为了取得同步而暂时停止，在所希望的时刻送往校准辊75，再由所述的图像形成工序把图像转印在上述记录介质的另一面上。
下面，根据图2至图4对调整图像浓度的结构进行说明。
图2是表示记录介质输送通路上的浓度传感器配置的局部剖面图，图3是浓度传感器及记录介质的剖面图，图4是表示图像温度和时间的关系的图。
在调整图像浓度时也与所述的通常的双面形成图像时同样，反复进行潜像、显影、1次转印各工序，在输送到2次转印部76上的记录介质上2次转印调色剂图像。然后，被进行了2次转印的记录介质，在热辊定影装置8处接受调色剂图像的定影，当输送通路切换引导器被驱动时，经由翻转输送通路66并由翻转辊78翻转后将其输送于双面输送通路67。
在此形成的图像，是规定浓度的基准图像，如图3所示，由浓度传感器9内的照射装置91把参照光照射到输送来的记录介质上的基准图像上，由受光装置92接受来自该参照光的反射光，输出与接受的光量相应的信号。作为调整装置的图像处理部37，比较从浓度传感器9的输出值得到的浓度测量值和浓度目标值来制作变换表，用该制作出的变换表变换图像数据的浓度特性来进行浓度调整。
在本实施例中，检测记录材料上的图像浓度的浓度传感器，具有作为发光元件的近红外光LED、作为受光元件的光电二极管，检测来自加热定影在记录材料上的图像的反射光，检测图像浓度。通过根据浓度传感器9的检测结果变更图像形成条件来进行控制。
下面对调色剂(及蜡)进行说明。在本例中使用的调色剂，含有作为用于提高脱模性的蜡的石蜡。在此，简单地说明调色剂的成分和制造方法。以本例子中使用的调色剂中的青色调色剂为例进行说明。
预先由亨舍尔搅拌机将·具有乙烯系列聚合体单元和聚脂树脂单元的混合树脂100质量份
·石蜡熔化温度(熔点)72℃9质量份·C·I·颜料蓝15:35质量份·二—特丁基水扬酸铝铬合物6质量份充分预混合后，用二轴式挤压机对其进行熔融混匀，冷却后用锤击式粉碎机粗粉碎到粒径约1～2mm左右。接下来由空气喷射式微粉碎机对其进行微粉碎。再用多分割分级装置将得到的微粉碎物进行分级，得到平均粒径为7.6μm的青色调色剂粒子。
将一次粒径为约20nm的100质量份的硅石微粉体用7质量份的六甲基二硅氮烷表面处理后而成的疏水性硅石微粉体(BFT比表面积＝85m2/g)，相对于上述青色调色剂粒子100质量份混合1.1质量份来制作青色调色剂。再混合青色调色剂和用硅树脂覆盖了表面的磁性载体粒子(平均粒径50μm)，使调色剂浓度为6质量％，制成二成分系显影剂。
再有，在本实施例中，调色剂是使用粉碎法制成的，但也不局限于此，不言而喻，只要是混合并含有调色剂和蜡的粒子，也可以用众所周知的方法制造。
但是，浓度传感器9设置在输送通路内，用于检测处于记录材料输送通路中的记录材料的浓度，配置在形成于记录材料上的由热定影辊装置加热了的蜡的温度比蜡的凝固温度(也是蜡的熔化温度(熔点))低的温度的位置上。(下面将蜡的凝固温度称为蜡的熔点来进行说明。在本实施例中，蜡的熔点是72℃。)。在本发明中，所谓蜡的凝固温度是指蜡从液体状态变化到固体状态的温度(或者相反)，如果是比该温度低的温度，则蜡的状态处于凝固状态。因此，若在比该温度低的温度下检测浓度，则可以防止因调色剂的相状态(液相、固相等)的不同引起的表面性不同使浓度传感器的检测结果产生偏差。
在此，对蜡的熔点的测定方法进行说明。，由THF溶解、热甲苯溶解调色剂，分离回收蜡，然后由下述的差示热分析(DSC)测定调色剂的蜡的熔点。
<差示热分析测定>
使用差示扫描热量计(DSC测定装置)DSC-7(パ—キンエルマ—社制)或DSC2920(TAインスツルメンツジヤパン社制)按照ASTMD3418-82进行测定。精密称量测定试料2～10mg，最好是5mg。将其放在铝盘中，使用作为标准的空的铝盘，在测定温度范围30～200℃之间，用10℃/min的升温速度进行测定。在测定中，最初首先进行一次升温、接着降温的过程，然后再次进行升温，测定该升温过程中的温度30～200℃范围的DSC曲线的吸热峰值。这时，把表示1个或几个吸热峰值中的最大值的峰值作为最大吸热峰值，将其定义为本发明中的熔点。
在本例子中，蜡是在蜡的温度为30～200℃范围内有1个或多个吸热峰值，并且该吸热峰值中的最大吸热峰值的峰值温度是72℃的蜡。
在此，图4表示图像温度随时间的变化 ，如图所示，图像温度随时间的推移一起双曲线式下降，在时间T上，图像温度下降到调色剂含有的蜡的熔点(72℃)。从而，浓度传感器9设置在穿过了热辊定影装置8的记录介质沿着输送通路径前进到该浓度传感器9经过时间T或时间T以上的位置。记录材料上的蜡的温度可以如下述那样测定。作为记录材料，在有浓度调整用的推荐纸的场合，使用推荐纸进行。(在没有推荐纸时，记录材料使用佳能公司制的彩色激光复印用纸A4尺寸(商品代码5548A002)。)作为测定蜡的温度的温度测定装置，可以是接触式或非接触式的温度传感器任何一种温度传感器，可以用市场上销售的红外光传感器或热敏电阻测定。测量环境为温度23℃、湿度50％的环境，在启动图像形成装置以后，在从其成为能形成图像的状态以后放置10分钟的状态开始，在记录材料上形成浓度调整用的图像(调色剂补片)。然后，在由加热器加热了形成的调色剂补片之后，用所述温度测定装置测定输送到浓度传感器9的相对位置(检测位置)时的记录材料(包括图像形成部)的温度。这时，温度测定装置的测定区域包含记录材料上形成有浓度调整用的调色剂的区域(浓度传感器9的浓度检测区域)。在此，由所述温度测定装置测定的测定值中的最高温度只要成为比蜡的熔点(凝固温度)低的温度即可。根据实验，如果蜡的温度是在熔点或该熔点以下，则可以防止浓度传感器的检测结果产生偏差。即，即使在蜡的温度正好是熔点时，也可以防止检查结果产生偏差。
为此，在由浓度传感器9检测图像的浓度时，该图像的调色剂含有的蜡已经大部分处于凝固状态，可以防止由于图像的调色剂的蜡的凝固进行状态的偏差引起检测结果产生偏差。因此，基准图像的浓度稳定，可以进行基于该基准浓度的高精度的浓度调整。另外，由于浓度传感器9设置在双面输送通路93中，所以不需要增大本体尺寸，从而本体也不会大型化。
此后，形成有基准图像的记录介质，经由双面输送辊79、校准辊75、2次转印部76及热辊定影装置8被排出到排纸盘65(参照图1)上。
最好像本实施例那样，将浓度传感器9配置在水平双面输送通路内。作为其理由可以举出以下几点。当把浓度传感器配置在翻转输送通路上时，记录介质2次通过传感器相对部，需要只在浓度稳定了的记录介质第2次通过传感器相对部时检测浓度的控制器，但在双面输送通路内，只要在记录介质1次通过时检测浓度即可，由于只要在记录介质上形成成为触发器的图像即可，所以可以降低成本。
另外，在翻转输送通路部上，不能确保用于测量浓度的充分的直线输送通路部，在测定浓度中，记录介质的前端会撞上弯曲输送通路部，由于其冲入冲击，记录介质相对于浓度传感器在垂直方向上波动，所以不能高精度地进行浓度测定。这是因为，众所周知，通常的光学式传感器抵抗上下波动影响的能力较弱，当被测定物上下波动时，其输出值会产生较大的变化。
再有，当在翻转输送通路部上设置浓度传感器时，大都是其传感器受光部朝向大致水平方向，该传感器受光部有可能受到飞散的调色剂和纸粉的影响。作为解决此问题的对策，可以设置罩子或挡板等，但这样做会引起成本上升。对于近年来正在不断高速化的图像形成装置，在翻转输送通路部中有可能不能确保进行充分冷却的距离，作为解决此问题的对策，必须装设风扇等冷却器。由此，当然会使成本上升，因冷却风扇输出的空气的影响，记录介质进行上下波动，由于该记录介质的上下波动，不能高精度地进行浓度调整。
在此，如图2所示，浓度传感器9配置在可以经过翻转输送通路66、翻转辊78附近的输入部等向大致水平方向输送记录介质的双面水平输送通路93(直线输送通路)上，由于浓度传感器9的受光面被配置成垂直向下，所以浓度传感器9难以受到飞散调色剂和纸屑等的影响。如果把浓度传感器9配置在从处于双面水平输送通路93的下游侧的弯曲输送通路94离开比图像调整用的记录介质的最大尺寸大的距离的位置，由于在测定浓度中记录介质的前端不会碰到弯曲输送通路94，所以不会由其冲入冲击引起记录介质上下波动，可以把成为扫描型传感器的问题的被测定物的上下波动产生的影响抑制到最小，从而能够进行稳定的浓度调整。
另外，在不能够把浓度传感器9配置在从处于双面水平输送通路93的下游侧的弯曲输送通路94离开比图像调整用的记录介质的最大尺寸大的距离的位置时，如果仅以到浓度图像调整用的记录介质前端输送到弯曲输送通路94上为止的时间由浓度传感器9进行浓度测定，也可以减小记录介质上下波动的影响，从而可进行稳定的浓度调整。
再有，通过把设置在浓度传感器9的上游且与该浓度传感器9相邻的上游辊95和设置在浓度传感器9的下游且与该浓度传感器9相邻的的下游辊96的辊间隔设定成比图像浓度调整用的记录介质的最小尺寸短，并且把下游辊96处的记录介质输送速度设定成与上游辊95的记录介质输送速度相等或者比上游辊95的记录介质输送速度快，可以进一步减小记录介质的上下波动，可以更加稳定地进行浓度调整。
再有，浓度传感器9的参照光，可以使用LED或卤素灯、氙灯等的白色光或红、兰、绿光等，受光装置92内的光电转换元件可以使用CCD、光二极管、光电倍增管、CMOS传感器等。
如上所述，根据本例子，在检测加热像后的记录介质的图像浓度进行图像浓度调整的图像形成装置中，由于在定影后的记录介质上的图像浓度稳定后检测图像浓度，所以可以高精度且稳定地进行图像浓度调整。
在本实施例中使用旋转型显影器进行显影，但并不限于于此，只要能得到本发明的效果，无论怎样的方式都可以使用。
权利要求
1.一种图像形成装置，包括图像形成器，该图像形成器用含有蜡的调色剂在记录材料上形成图像；加热器，该加热器加热由所述图像形成器形成的记录材料上的图像；输送通路，该输送通路输送被所述加热器加热了的记录材料；浓度检测装置，该浓度检测装置配置在所述输送通路上，用于检测由所述加热器加热了的记录材料上的图像浓度；调整装置，该调整装置根据由所述浓度检测装置检测的检测结果调整在记录材料上形成的图像的浓度，其特征在于，所述浓度检测装置配置在由所述加热器加热了的蜡的温度成为蜡的凝固温度或低于该凝固温度的温度的位置上。
2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述浓度检测装置被设置在所述输送通路中，并且处于所述加热器的下游侧且向记录材料上形成图像的图像形成位置的上游侧。
3.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述输送通路具有沿直线输送记录材料的直线输送通路和处于所述直线输送通路的下游侧的弯曲输送通路，所述浓度检测装置配置在所述直线输送通路上，且配置在从所述弯曲输送通路离开比图像浓度调整用的记录材料的最大尺寸大的距离的位置上。
4.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，当记录材料通过由所述浓度检测装置检测浓度的检测位置时，记录材料被以其被检测浓度的面相对于重力方向向上的状态输送，所述浓度检测装置的检测部被配置成相对于重力方向向下。
5.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，把配置在所述浓度检测装置的上游侧且与所述浓度检测装置相邻的输送部件、与配置在所述浓度检测装置的下游侧且与所述浓度检测装置相邻的输送部件之间的间隔设定成比图像浓度调整用的记录材料的最小尺寸短，并且在用所述输送部件保持记录材料的状态下检测图像浓度。
6.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，配置在所述浓度检测装置的下游侧且与所述浓度检测装置相邻的输送部件的记录材料输送速度与配置在所述浓度检测装置的上游侧且与所述浓度检测装置相邻的输送部件的记录介质输送速度相等或者比其快。
7.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述浓度检测装置具有反射型浓度传感器，该反射型浓度传感器用于检测通过将光照射在记录材料上的图像上而得到的反射光。
8.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述凝固温度是所述蜡的差示热分析曲线的最大吸热峰值温度。
全文摘要
本发明的图像形成装置，具有把由调色剂显影的图像加热定影在记录介质上的热辊定影装置(定影器)(8)和检测定影后的图像浓度的浓度传感器(9)，根据由该浓度传感器(9)检测的图像浓度进行图像浓度调整，把所述浓度传感器(9)配置于在输送通路内被输送的记录介质上的图像的温度下降到所述调色剂的凝固温度(熔点)或该凝固温度以下的位置上。
文档编号G03G15/00GK1707369SQ20051007503
公开日2005年12月14日 申请日期2005年6月7日 优先权日2004年6月7日
发明者岩川正 申请人:佳能株式会社