JP2002244390A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写材を搬送する転写材搬送手段に沿って複
数組配設された各感光体で各々形成されたトナー像を上
記各感光体が転写材に順次接触して転写し重ね合わせる
ことにより画像を形成するカラー画像形成モードと、最
上流の感光体のみを転写材に接触させて単色画像を形成
する単色画像形成モードとを切り替え可能な画像形成装
置において、カラー画像形成モードと単色画像形成モー
ドとのそれぞれで良好な濃度の画像を得ることのできる
画像形成装置を提供する。 【解決手段】 各画像形成ステーションＳＢｋ・ＳＣ・
ＳＭ・ＳＹにてＢｋ・Ｃ・Ｍ・Ｙの各色のパッチ画像を
形成する。そのパッチ画像の濃度を濃度検知センサ１２
により検知し、画像濃度制御部１６は検出濃度が基準値
となるまでパッチ画像形成条件を変化させ、カラー画像
形成モード用の画像形成条件と単色画像形成モード用の
画像形成条件を求め、それを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の、カラー画像または単色画像を形
成するための各色に対応したトナー像を形成する画像形
成装置に関するものであり、特に複数の各色のトナー像
形成手段をタンデム方式で配置してなる画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の現像器を備え、各現像器に
よってそれぞれ色の異なったトナー像等の可視画像を形
成し、これらの可視画像を最終的に同一転写材に重ねて
転写する多色画像形成装置が種々提案されている。一般
に、多色画像形成装置は、単一ドラム型と多段ドラム型
（以下、「タンデム型」と称す）とに大別される。

【０００３】図１２は、そのような従来の単一ドラム型
の画像形成装置の主要部構成を模式的に示す概略断面図
である。図１２に示すように、従来の単一ドラム型の画
像形成装置は、円筒形の単一の感光体ドラム１０１と、
該感光体ドラム１０１の周面に対向するように配置され
る帯電器１０２と、該感光体ドラム１０１にレーザー光
を照射する露光手段１０３と、該感光体ドラム１０１の
接線方向に４個の各現像器１０４ａ・１０４ｂ・１０４
ｃ・１０４ｄとが配設されている。更に、感光体ドラム
１０１に対向して転写部を形成する円筒形の転写材巻き
付け半導電性ドラム１０５が配置されている。該転写材
巻き付け半導電性ドラム１０５の円筒内部には、上記転
写部に近接して転写電流を放電するコロナ放電器１０６
が配設されている。

【０００４】転写材巻き付け半導電性ドラム１０５は、
図１２において矢印Ａで示す方向に搬入されてくる転写
材を、図１２において矢印Ｂで示す方向に反時計回り方
向に巻着して一周する。感光体ドラム１０１は、転写材
巻き付け半導電性ドラム１０５の周面速度と同じ周面速
度で、同図の矢印Ｃで示すように時計回り方向に回転し
ながら、先ず現像器１０４ａにより形成されたＭ（マゼ
ンタ）色のトナー像を担持し、該トナー像をコロナ放電
器１０６の放電電流によって転写材に転写する。次に、
再び転写材巻き付け半導電性ドラム１０５が一回転し、
これに応じて感光体ドラム１０１が、現像器１０４ｂに
より形成されたＣ（シアン）色のトナー像を担持し、該
トナー像をコロナ放電器１０６が転写材上に転写して重
ねる。

【０００５】更に再び、転写材巻き付け半導電性ドラム
１０５が一回転し、これに応じて感光体ドラム１０１が
現像器１０４ｃにより形成されたＹ（イエロー）色のト
ナー像を担持し、これをコロナ放電器１０６が転写材上
に転写して重ねる。最後に再び転写材巻き付け半導電性
ドラム１０５が一回転し、これに応じて感光体ドラム１
０１が現像器１０４ｄにより形成されたＢｋ（ブラッ
ク）色のトナー像を担持し、これをコロナ放電器１０６
が転写材上に転写して重ねる。

【０００６】そして、上記の４色のトナー像の転写が終
了すると、転写材の巻き付けが解除される。その後、転
写材搬送ベルト１０７によって、転写材巻き付け半導電
性ドラム１０５と距離を隔して配置されている定着装置
１０８に転写材が搬送される。該定着装置１０８によっ
て、転写材上に転写された上記の４色の転写トナー像は
転写材面に熱定着される。

【０００７】このように、単一ドラム型の画像形成装置
は、１枚の転写材に対して、減法混色の三原色であるＭ
色のトナー、Ｃ色のトナー、Ｙ色のトナーおよび黒色部
分の印字に専用されるＢｋ色のトナーの合計４種類のト
ナーを重ねて転写する。したがって、従来の単一ドラム
型の画像形成装置は、各色のトナー毎に独立して露光記
録と、現像と、転写とからなる印字工程を行うので、転
写材１枚に対して印字工程が４回繰り返され、印字処理
に長時間を要する。

【０００８】一方、図１３は従来のタンデム型の画像形
成装置の主要部構成を模式的に示す概略断面図である。
図１３に示すように、例えばＢｋ色のトナー像を形成す
る画像形成ステーション２００Ｂｋにおいては、感光体
ドラム２０１Ｂｋが図１３に示す矢印Ｄの方向に回転
し、該感光体ドラム２０１Ｂｋの回転方向に帯電器２０
２Ｂｋと、露光手段２０３Ｂｋと、現像器２０４Ｂｋ
と、クリーニング装置２０５Ｂｋとが配置されている。
帯電器２０２Ｂｋと現像器２０４Ｂｋとの間の感光体ド
ラム２０１Ｂｋ表面に露光手段２０３Ｂｋからレーザー
光が照射され、感光体ドラム２０１Ｂｋに静電潜像が形
成されるようになっている。

【０００９】そして、このような感光体ドラム２０１Ｂ
ｋに対し、画像形成ステーション２００Ｂｋと同等の各
画像形成ステーション２００Ｃ・２００Ｍ・２００Ｙ
が、転写材Ｐを搬送する転写材搬送ベルト２５０に沿っ
て並置されている。

【００１０】各画像形成ステーション２００Ｃ・２００
Ｍ・２００Ｙにおいて、各感光体ドラム２０１Ｃ・２０
１Ｍ・２０１Ｙは感光体ドラム２０１Ｂｋに対応し、各
帯電器２０２Ｃ・２０２Ｍ・２０２Ｙは帯電器２０２Ｂ
ｋに対応し、各露光手段２０３Ｃ・２０３Ｍ・２０３Ｙ
は露光手段２０３Ｂｋに対応し、各現像器２０４Ｃ・２
０４Ｍ・２０４Ｙは現像器２０４Ｂｋに対応し、各クリ
ーニング装置２０５Ｃ・２０５Ｍ・２０５Ｙはクリーニ
ング装置２０５Ｂｋに対応する。

【００１１】転写材搬送ベルト２５０は、各画像形成ス
テーション２００Ｂｋ・２００Ｃ・２００Ｍ・２００Ｙ
の各現像器２０４Ｂｋ・２０４Ｃ・２０４Ｍ・２０４Ｙ
と各クリーニング装置２０５Ｂｋ・２０５Ｃ・２０５Ｍ
・２０５Ｙとの間で、各感光体ドラム２０１Ｂｋ・２０
１Ｃ・２０１Ｍ・２０１Ｙに当接している。更に、転写
材搬送ベルト２５０を挟んで各感光体ドラム２０１Ｂｋ
・２０１Ｃ・２０１Ｍ・２０１Ｙと対向する面には転写
バイアスを印加するための各転写器２０６Ｂｋ・２０６
Ｃ・２０６Ｍ・２０６Ｙが配置されている。このよう
に、各画像形成ステーション２００Ｂｋ・２００Ｃ・２
００Ｍ・２００Ｙは各現像器２０４Ｂｋ・２０４Ｃ・２
０４Ｍ・２０４Ｙ内部のトナー色が異なるだけで、その
他は全て同様の構成となっている。

【００１２】図１３に示すようなタンデム型の画像形成
装置において、画像形成動作は以下のようにして行われ
る。まず、各画像形成ステーション２００Ｂｋ・２００
Ｃ・２００Ｍ・２００Ｙにおいて、各感光体ドラム２０
１Ｂｋ・２０１Ｃ・２０１Ｍ・２０１Ｙが各帯電器２０
２Ｂｋ・２０２Ｃ・２０２Ｍ・２０２Ｙにより帯電され
る。次に、各露光手段２０３Ｂｋ・２０３Ｃ・２０３Ｍ
・２０３Ｙから発せられるレーザー光により、作成する
各色の画像に対応した静電潜像が形成される。その後、
各現像器２０４Ｂｋ・２０４Ｃ・２０４Ｍ・２０４Ｙに
より静電潜像を現像してトナー像が形成される。

【００１３】各現像器２０４Ｂｋ・２０４Ｃ・２０４Ｍ
・２０４Ｙは、それぞれＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナーで現
像を行う現像器であり、４つの各感光体ドラム２０１Ｂ
ｋ・２０１Ｃ・２０１Ｍ・２０１Ｙ上で作られた各色の
トナー像は転写材Ｐ上に重ね合わせられる。この転写材
Ｐは、各感光体ドラム２０１Ｂｋ・２０１Ｃ・２０１Ｍ
・２０１Ｙ上への画像形成とタイミングを合わせて、転
写材搬送ベルト２５０により供給部２４０から図１３に
示す矢印Ｅの方向に送られる。転写材Ｐは、転写材搬送
ベルト２５０上に保持搬送されながら、各感光体ドラム
２０１Ｂｋ・２０１Ｃ・２０１Ｍ・２０１Ｙとの当接位
置（以下、「転写部」と称す）において後述する各色ト
ナー像の転写が行われる。

【００１４】各感光体ドラム２０１Ｂｋ・２０１Ｃ・２
０１Ｍ・２０１Ｙ上のトナー像は、各転写器２０６Ｂｋ
・２０６Ｃ・２０６Ｍ・２０６Ｙに印加された転写バイ
アスと各感光体ドラム２０１Ｂｋ・２０１Ｃ・２０１Ｍ
・２０１Ｙとの電位差から形成される電界により、転写
材Ｐ上に転写される。そして４つの各転写器２０６Ｂｋ
・２０６Ｃ・２０６Ｍ・２０６Ｙを通過して４色のトナ
ー像が重ねられた転写材Ｐは転写材搬送ベルト２５０に
より定着装置２６０に搬送される。定着装置２６０によ
り転写材Ｐ上に転写されたトナーが定着された後、図示
しない排出部に転写材Ｐが排出される。なお、各転写器
２０６Ｂｋ・２０６Ｃ・２０６Ｍ・２０６Ｙで転写され
ずに各感光体ドラム２０１Ｂｋ・２０１Ｃ・２０１Ｍ・
２０１Ｙに残った残留トナーは、各クリーニング装置２
０５Ｂｋ・２０５Ｃ・２０５Ｍ・２０５Ｙにより回収さ
れる。また、図１３に示すように、各画像形成ステーシ
ョン２００Ｂｋ・２００Ｃ・２００Ｍ・２００Ｙは転写
材搬送方向上流側から下流側に向けて、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，
Ｙの色の順で並んでいるが、色の順番はこれに限られ
ず、任意に設定されるものである。

【００１５】上記のように、各画像形成ステーション２
００Ｂｋ・２００Ｃ・２００Ｍ・２００Ｙは各現像器２
０４Ｂｋ・２０４Ｃ・２０４Ｍ・２０４Ｙ内部のトナー
色が異なるだけで、全て同様の画像形成動作を行う。そ
のため各画像形成ステーション２００Ｂｋ・２００Ｃ・
２００Ｍ・２００Ｙの各現像器２０４Ｂｋ・２０４Ｃ・
２０４Ｍ・２０４Ｙの各現像ローラ２０４ａＢｋ・２０
４ａＣ・２０４ａＭ・２０４ａＹの回転数も同一回転数
に設定されている。

【００１６】このように、タンデム型の画像形成装置
は、１工程で４種類のトナーを転写材に順次重ねて転写
するため、単一ドラム型の画像形成装置に比較してほぼ
４倍の処理速度を有している。更に、近年、画像形成装
置の内部装置が小型化され且つユニット化されて比較的
安価になったこととも相侯って、タンデム型の構成が多
色画像形成装置の主流となりつつある。

【００１７】ところが、このようなタンデム型の画像形
成装置においては、カラー画像形成時（以下、「カラー
画像形成モード」と称す）において、各感光体ドラム２
０１Ｂｋ・２０１Ｃ・２０１Ｍ・２０１Ｙの全てに転写
材搬送ベルト２５０が接触する構成となる。このため、
転写材Ｐの搬送方向の上流側の画像形成ステーションで
一旦転写材Ｐ上に転写された未定着トナーが、下流側の
画像形成ステーションで奪われてしまう、所謂「逆転写
現象」が発生し、良好なカラー画像が得られなくなる。
この「逆転写現象」について以下に説明する。

【００１８】タンデム方式の画像形成装置では、最上流
の画像形成ステーションの現像工程で形成された第１色
目のトナー像が転写材上に転写されるが、次の画像形成
ステーションの現像工程で形成された第２色目のトナー
像を転写材に重ねて転写する際に、先に転写された第１
色目のトナー像の一部が第２色目の画像を転写する感光
体側に転写される現象が生じる。

【００１９】同様のことは、第３色目、および第４色目
のトナー像を転写材上に転写する際にも生じる。このた
め、最下流の画像形成ステーションで第４色目のトナー
像の転写を終了した後では、転写材への第１色目のトナ
ー像のトナー付着量は、当初の付着量に比べて数１０％
に減少してしまう。そして、同様な現象が第２色目のト
ナー像、および第３色目のトナー像にも生じる。

【００２０】したがって、例えばトナー像の形成と転写
の工程を４回実施するものとした場合、各トナー像の最
終的な転写材への付着量は第１色目のトナー像が最も少
なめとなって、「第１色目の付着量」＜「第２色目の付
着量」＜「第３色目の付着量」＜「第４色目の付着量」
というバランスの崩れた色相となり、下流の色ほど色濃
度が高くなって正しい色相から離れたカラー画像が形成
されてしまうことになる。

【００２１】この逆転写現象は、カラー画像形成工程に
おいてドラムまたはベルト等の感光体の画像電位に応じ
てトナーが感光体に付着する際、トナーが必ずしも一様
なマイナス電荷を帯びているわけではなく、マイナス極
性の弱いものや逆にプラス極性の電荷を有するものが混
在し、又転写後に転写材が感光体から剥離する工程で放
電が生じ、後からプラス極性となるものもあるため、こ
れらのトナーが後段の転写工程でプラス極性の転写電荷
を受けるたびに少しずつ感光体に逆戻りすることから生
じる現象であるとされている。

【００２２】一方、図１３に示すようなタンデム型の多
色画像形成装置において、例えばＢｋ単色の画像のみ形
成する場合（以下、「単色画像形成モード」と称す）に
は、他の３色のトナー像を形成する各感光体ドラム２０
１Ｃ・２０１Ｍ・２０１Ｙにはトナー像を形成せず、感
光体ドラム２０１ＢｋによりＢｋ色のみの画像を形成す
る。

【００２３】しかし、他の３色のトナー像を形成する各
感光体ドラム２０１Ｃ・２０１Ｍ・２０１Ｙにも転写材
Ｐが接触して搬送されるため、各感光体ドラム２０１Ｃ
・２０１Ｍ・２０１Ｙ上に残留する不必要な色のトナー
が転写材Ｐに付着し、画像の品位を落とすといった問題
があった。

【００２４】そのような単色画像形成時の画像品位の低
下を防止することを目的とした画像形成装置の一例とし
て、例えば特開平６−２５８９１４号公報に記載された
画像形成装置がある。図１４に、上記公報に記載された
画像形成装置の概略断面図を示す。

【００２５】図１４に示すように、上記公報に記載され
た画像形成装置は、転写材搬送ベルト３１２が、カラー
画像形成モードにおいては各感光体ドラム３００Ｙ・３
００Ｍ・３００Ｃ・３００Ｂｋの全てに接触し、単色画
像形成モードにおいてはその単色画像に対応した色の感
光体ドラム３００Ｂｋにのみ接触するように、該転写材
搬送ベルト３１２をベルトループの形状を変化させずに
ベルトユニットフレーム３２４の位置を変化させる構成
としたものである。これにより、上記公報に記載された
画像形成装置は、単色画像形成時には転写材搬送ベルト
３１２と各感光体ドラム３００Ｙ・３００Ｍ・３００Ｃ
とを離間させ、不必要な色のトナーを転写材に付着させ
ずに単色画像の品位を向上させることができるものであ
る。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
ように単色画像形成モードとカラー画像形成モードとで
転写材搬送ベルトの各感光体に対する接触状態を変更す
ることができる構成のタンデム型の画像形成装置におい
ては、カラー画像形成モードに対して設定した画像濃度
に関する画像形成条件を、単色画像形成モードと共通と
している。

【００２７】すなわち、カラー画像形成モードでは上流
側の画像形成ステーションのトナーほど逆転写現象を見
越して多めに供給しており、単色画像形成時にもこの画
像形成条件をそのまま使用している。そのため、単色画
像形成モードで得られる画像の濃度は逆転写現象を伴わ
ない分、必然的に高くなる。

【００２８】このように、従来技術のタンデム型の画像
形成装置においては、カラー画像形成モードと、最上流
の画像形成ステーションのみが関与する単色画像形成モ
ードとでは、最上流側に配置されているトナー色につい
て得られる画像に大きな濃度差が発生するという問題が
ある。

【００２９】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、カラー画像形成モード
と、単色画像形成モードとにおいて転写材搬送手段の各
感光体に対する接触状態を変更する構成の画像形成装置
において、カラー画像形成モードと単色画像形成モード
とのそれぞれで良好な濃度の画像を得ることのできる画
像形成装置を提供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、上記課題を解決するために、画像が形成される転写
材を搬送する転写材搬送手段に沿って複数組配設された
各感光体で各々形成されたトナー像を上記各感光体が上
記転写材搬送手段によって上流側から下流側へ搬送され
る転写材に順次接触して転写し重ね合わせることにより
画像を形成するカラー画像形成モードと、最上流の感光
体のみを上記転写材に接触させて単色画像を形成する単
色画像形成モードとを切り替え可能な画像形成装置にお
いて、上記カラー画像形成モードと上記単色画像形成モ
ードとのそれぞれについて専用に求められた画像形成条
件に基づいて画像濃度の制御を行う画像濃度制御手段を
備えていることを特徴としている。

【００３１】上記の発明によれば、画像濃度制御手段
は、カラー画像形成モードと、単色画像形成モードとの
それぞれについて専用に求められた画像形成条件に基づ
いて画像濃度の制御を行う。すなわち、画像濃度制御手
段を用いて、カラー画像形成モードにおいてはカラー画
像形成モード用の画像形成条件に基づいて、また単色画
像形成モードにおいては単色画像形成モード用の画像形
成条件に基づいて画像を形成し、所望の濃度を得ること
ができる。

【００３２】それぞれの画像形成条件は、画像濃度制御
手段が読み出すデータとして画像形成装置内部あるいは
外部に記憶させておいたり、画像濃度制御手段自身にデ
ータとして記憶させておけばよい。

【００３３】したがって単色画像形成モードにおいて、
単にカラー画像形成モードの画像形成条件で画像形成を
行うことによって、画像濃度がトナーの逆転写現象分に
対応して濃度が所望値からずれることが避けられる。

【００３４】それゆえ、カラー画像形成モードと単色画
像形成モードとのそれぞれで良好な濃度の画像を得るこ
とができる。

【００３５】また、本発明の画像形成装置は、上記課題
を解決するために、上記構成の画像形成装置において、
上記画像形成条件のいずれか一方は、上記カラー画像形
成モード用の画像形成条件と、上記単色画像形成モード
用の画像形成条件との既知の相関関係に基づいて、予め
求められた他方の画像形成条件から求められることを特
徴としている。

【００３６】上記の発明によれば、カラー画像形成モー
ド用の画像形成条件と単色画像形成モード用の画像形成
条件との相関関係を用いて、一方の画像形成条件から容
易に他方の画像形成条件を求めることができる。

【００３７】それゆえ、単色画像形成モードあるいはカ
ラー画像形成モードの良好な画像濃度を得るための画像
形成条件を求める処理を簡略化することができる。

【００３８】また、本発明の画像形成装置は、上記課題
を解決するために、上記構成の画像形成装置において、
上記画像形成条件は、上記単色画像形成モードで画像を
形成する場合の転写トナー像の濃度が、上記画像を上記
カラー画像形成モードで最上流の感光体によって形成す
る場合の上記感光体からの転写トナー像の適切とする濃
度よりも、上記カラー画像形成モードにおける上記転写
材上のトナーの下流側の感光体への逆転写現象で減少す
る濃度だけ低くなるように求められていることを特徴と
している。

【００３９】上記の発明によれば、単色画像形成モード
時の転写トナー像濃度が、カラー画像形成モード時トナ
ー像濃度よりも、逆転写現象で減少する濃度だけ低くな
るように求められている。

【００４０】それゆえ、単色画像形成モードにおいてカ
ラー画像形成モードと同じ画像を形成しようとする際
に、最上流のトナー色について逆転写現象分だけ高くな
ってしまっていた、従来の単色画像形成モードにおける
画像濃度をカラー画像形成モードにおける適切な画像濃
度と等しくすることができる。

【００４１】また、本発明の画像形成装置は、上記課題
を解決するために、上記構成の画像形成装置において、
最上流の感光体が、黒色トナー用であることを特徴とし
ている。

【００４２】上記の発明によれば、黒色トナーが最下層
となるので、カラー画像形成モードにおいて良好な画像
を得ることができると同時に、単色用トナーとして最も
頻繁に使用されるとともに濃度差が認識されやすい黒ト
ナーに対して適切に濃度制御が行われ、無駄なトナー使
用が避けられる。

【００４３】それゆえ、カラー画像形成モードおよび単
色画像形成モードにおいてより良好な画像を得ることが
できる。

【００４４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、本実施の形態においては画像形成装置とし
て、例えばタンデム方式のカラー電子写真装置について
説明する。

【００４５】本実施の形態の画像形成装置としてのカラ
ー電子写真装置１は、図１に示すように、同一の構成の
４つの各画像形成ステーションＳＢｋ・ＳＣ・ＳＭ・Ｓ
Ｙと、転写材搬送ベルト部ＴＳと、定着装置８と、濃度
検知センサ１２と、画像濃度制御手段としての画像濃度
制御部１６とを備えている。

【００４６】画像形成ステーションＳＢｋは、表面に感
光体の層が設けられた感光体ドラム６Ｂｋを備え、さら
に帯電器１Ｂｋと、露光手段２Ｂｋと、現像器３Ｂｋ
と、転写ローラ４Ｂｋと、クリーニング装置５Ｂｋとを
感光体ドラム６Ｂｋの周囲に備えている。

【００４７】感光体ドラム６Ｂｋは、図示しない駆動装
置により同図において矢印Ｆで示す方向に回転駆動され
る。帯電器１Ｂｋは、感光体ドラム６Ｂｋの表面を一様
に帯電する。露光手段２Ｂｋは、帯電器１Ｂｋによって
帯電された感光体ドラム６Ｂｋの表面を画像データに応
じて露光して静電潜像を形成する。

【００４８】現像器３Ｂｋは、現像スリーブ３ａＢｋを
備えている。現像スリーブ３ａＢｋは、感光体ドラム６
Ｂｋに対して所定の周速比で回転し、現像器３Ｂｋ内に
貯蔵されたトナーを感光体ドラム６Ｂｋに供給する。そ
して、感光体ドラム６Ｂｋ上の静電潜像が形成された部
分にトナーを吸着させ、静電潜像をトナー像として可視
像化する。転写ローラ４Ｂｋは、感光体ドラム６Ｂｋに
転写材Ｐを密着させ、感光体ドラム６Ｂｋ上に吸着され
たトナー像を転写材Ｐに転写する。クリーニング装置５
Ｂｋは、転写材Ｐに転写しきらずに感光体ドラム６Ｂｋ
の表面に残留したトナーを除去する。

【００４９】そして、このような画像形成ステーション
ＳＢｋに対し、各画像形成ステーションＳＣ・ＳＭ・Ｓ
Ｙが、同図において矢印Ｇの方向で示す後述する転写材
搬送ベルト７の搬送方向の上流側から、転写材搬送ベル
ト７に沿ってＢｋ・Ｃ・Ｍ・Ｙの色順に配置されてい
る。各画像形成ステーションＳＣ・ＳＭ・ＳＹにおいて
感光体としての各感光体ドラム６Ｃ・６Ｍ・６Ｙは感光
体ドラム６Ｂｋに対応し、各帯電器１Ｃ・１Ｍ・１Ｙは
帯電器１Ｂｋに対応し、各露光手段２Ｃ・２Ｍ・２Ｙは
露光手段２Ｂｋに対応し、各現像器３Ｃ・３Ｍ・３Ｙは
現像器３Ｂｋに対応し、各転写ローラ４Ｃ・４Ｍ・４Ｙ
は転写ローラ４Ｂｋに対応し、各クリーニング装置５Ｃ
・５Ｍ・５Ｙはクリーニング装置５Ｂｋに対応してい
る。

【００５０】転写材搬送ベルト部ＴＳは、転写材搬送手
段としての転写材搬送ベルト７と、駆動側プーリー１０
と、従動側プーリー１１と、転写材搬送ベルト用クリー
ニング装置１５とを備えている。転写材搬送ベルト７
は、駆動側プーリー１０と従動側プーリー１１とにより
張架され、各感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙと
各転写ローラ４Ｂｋ・４Ｃ・４Ｍ・４Ｙとの間を走行す
るように設けられている。さらに、転写材搬送ベルト７
は、駆動側プーリー１０および従動側プーリー１１の回
転により、同図において矢印Ｇで示す方向に走行すると
ともに、転写材Ｐを静電的に保持して、図１において矢
印Ｈで示す方向に搬送する。転写材搬送ベルト用クリー
ニング装置１５は、転写材搬送ベルト７上に付着したト
ナーを除去する。

【００５１】定着装置８は、従動側プーリー１１の近傍
で、転写材搬送ベルト７の排出側に設けられているとと
もに、転写材搬送ベルト７上を搬送され、４本の各感光
体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙを通過した後の転写
材Ｐに対して、トナーを定着させる。

【００５２】なお、濃度検知センサ１２および画像濃度
制御部１６については後述する。

【００５３】また、図２に示すように、本実施の形態の
カラー電子写真装置１は、Ｂｋ色の単色画像形成モード
において、転写材搬送ベルト部ＴＳにおける転写材搬送
ベルト７が、最上流の感光体ドラム６Ｂｋの表面の感光
体のみに接触し、それ以外の各感光体ドラム６Ｃ・６Ｍ
・６Ｙから離間するように、転写材搬送ベルト７が移動
可能である構成である。

【００５４】この転写材搬送ベルト７の移動に伴い、各
転写ローラ４Ｂｋ・４Ｃ・４Ｍ・４Ｙ、濃度検知センサ
１２、転写材搬送ベルト用クリーニング装置１５、およ
び定着装置８は、転写材搬送ベルト７との相対的な位置
関係を保ちつつ各感光体ドラム６Ｃ・６Ｍ・６Ｙから離
間するように移動する。

【００５５】転写材Ｐは、表面にトナー画像が形成され
るものであり、紙、ＯＨＰフィルム等を使用することが
できる。

【００５６】上記構成のカラー電子写真装置１は、カラ
ー画像形成モードにおいては図１に示すような状態で、
すなわち転写材搬送ベルト７に沿って配設された各感光
体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙで各々形成されたト
ナー像を、上記各感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６
Ｙが、上記転写材搬送ベルト７によって上流側から下流
側へ搬送される転写材Ｐに順次接触して転写し重ね合わ
せることによりカラー画像を形成する。一方、単色画像
形成モードにおいては図２に示すような状態で、すなわ
ち最上流の感光体ドラム６Ｂｋのみを転写材Ｐに接触さ
せて単色画像を形成する。このようにして、カラー電子
写真装置１は、転写材搬送ベルト７を移動させることに
より、カラー画像形成モードと単色画像形成モードとを
切り替える。

【００５７】上記構成のカラー電子写真装置１では、装
置の使用環境、各現像器３Ｂｋ・３Ｃ・３Ｍ・３Ｙや各
感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙの印字枚数によ
る特性変動、各感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙ
の製造時における感度のばらつき、画像形成工程におけ
る帯電・露光・現像等の印加電圧、温度上昇等の種々の
画像形成条件により、印刷画像の濃度に変動が生じる。
そこで、所望の印刷画像の濃度を得るために、画像濃度
制御部１６によりプロセスコントロールを実施し、最適
な画像形成条件を求める。次に、このプロセスコントロ
ールについて説明する。

【００５８】プロセスコントロールとは、通常の画像形
成に先立って、感光体や転写材搬送ベルト等へ実際にト
ナー像を作成し、そのトナー像の反射光量等の光学特性
を検出するなどして、所望の濃度を得る画像形成条件の
データを求めることをいう。

【００５９】このプロセスコントロールによれば、単に
予め実験等を通じて各画像形成モードについてプログラ
ミングされたとおりに感光体の周速の設定または定着速
度の固定的な設定を行う場合に比べて、使用環境、現像
器や感光体の経時的な特性変化、感光体の特性ばらつ
き、トナーの帯電特性のばらつき等の突発的な変化や、
高度かつ広範囲な内容の条件切り換えを含めて、画像形
成条件の不定要素への対応が可能となる。したがって、
画像形成条件の設定を固定的、一義的な内容とすること
を避けることができる。

【００６０】本実施の形態においては、画像濃度制御部
１６および濃度検知センサ１２を用いてプロセスコント
ロールを行う。

【００６１】本実施の形態のプロセスコントロールにお
いては、電源投入時、各トナー色のカートリッジ交換
時、または所定枚数出力毎に、各感光体ドラム６Ｂｋ・
６Ｃ・６Ｍ・６Ｙ上に所定の濃度に対応したパッチ画像
を各色毎に複数個形成する。次に、このパッチ画像を、
露光・現像・転写を経て転写材搬送ベルト７上に転写す
る。そして、転写材搬送ベルト７上に転写されたパッチ
画像の濃度を濃度検知センサ１２によって測定する。

【００６２】画像濃度制御部１６は、濃度検知センサ１
２により測定された濃度と、最も望ましい濃度つまり予
め設定された基準値とを比較し、これに基づいて画像形
成条件の目標値を設定する。そして、この画像形成条件
を基に、高電圧電源、駆動制御装置等に対し制御を行
う。このようにしてプロセスコントロールが行われる。

【００６３】ここで、上記のプロセスコントロールに用
いる濃度検知センサ１２の構成および機能についてより
詳細に説明する。図１または図２に示すように、濃度検
知センサ１２は、転写材搬送ベルト７のベルトループの
下側の適当な位置で転写材搬送ベルト７に対向する状態
で配置されている。また、図３に拡大して示すように、
濃度検知センサ１２は、発光素子１３と、乱反射受光素
子１４ａおよび正反射受光素子１４ｂとからなる受光素
子１４とを備える所謂反射型センサである。

【００６４】上記構成の濃度検知センサ１２を用いるこ
とにより、以下に説明するようにカラー画像の濃度検知
および単色画像の濃度検知が可能である。

【００６５】先ず、濃度検知センサ１２を用いてカラー
画像の濃度検知を行う場合について説明する。カラー画
像の濃度検知を行う際には、発光素子１３から、転写材
搬送ベルト７に転写されたトナーパターン等のカラー画
像（パッチ画像）の方向に、検知光を出射する。このよ
うに出射された検知光は、カラー画像の表面において乱
反射する。このように乱反射した後の検知光の光量は、
後述するように画像の濃度、すなわちトナーの付着量に
より変化する。このように画像の濃度に対応して光量が
変化する反射光を、乱反射受光素子１４ａにて受光させ
る。そして、乱反射受光素子１４ａの受光量に応じて濃
度検知センサ１２に電圧が発生する。すなわち、濃度検
知センサ１２に発生する電圧を計測することにより、乱
反射受光素子１４ａの受光量を知り、転写材搬送ベルト
７に転写されたカラー画像の濃度を検知することができ
る。

【００６６】一方、濃度検知センサ１２によって例えば
Ｂｋ単色のトナー画像の濃度検知を行う場合について説
明する。単色画像の濃度検知を行う場合には、カラー画
像の濃度検知の場合と同様に、発光素子１３から、転写
材搬送ベルト７に転写されたＢｋ単色のトナーパターン
等の単色画像（パッチ画像）の方向に、検知光を出射す
る。この場合、検知光は単色画像の表面において正反射
する。そして、該単色画像で正反射する検知光を正反射
受光素子１４ｂにて受光させる。この受光量に応じた電
圧が濃度検知センサ１２に発生するので、濃度検知セン
サ１２に発生する電圧を計測することにより、正反射受
光素子１４ｂの受光量を知り、転写材搬送ベルト７に転
写された単色画像の濃度を検知することができる。

【００６７】このようにして、濃度検知センサ１２によ
り、カラー画像の濃度検知とＢｋ色の濃度検知とを行う
ことができる。なお、転写材搬送ベルト７は、濃度変化
に対して検知光の反射率を大きく変化させるため、材質
として変性ポリイミドが使用され、且つ表面が鏡面仕上
げとされる。これによって、転写材搬送ベルト７の正反
射率は１０％以上とされている。

【００６８】次に、図４および図５を参照しつつ濃度検
知センサ１２の性質についてより詳細に説明する。図４
においてＡ１点またはＢ１点で示す、比較的トナー付着
量の少ない低濃度または中間調の濃度においては、濃度
検知センサ１２は高い出力電圧、すなわち良好な検知感
度を示す性質がある。一方、同図においてＣ１点または
Ｄ１点で示す、トナー付着量の多いベタ画像や文字等の
濃度においては、濃度検知センサ１２は低い出力電圧を
示し、検知感度が著しく低下する性質がある。

【００６９】すなわち、図５（ａ）・図５（ｂ）に示す
ように、比較的トナー付着量の少ない低濃度または中間
調の濃度領域においては、トナー粒子Ｔは疎らな状態で
部分的に転写材搬送ベルト７の表面に付着している。こ
のような状況では、濃度検知センサ１２の発光素子１３
から発せられた光は、転写材搬送ベルト７のトナー粒子
Ｔに覆われていない表面で反射することができる。した
がって、濃度検知センサ１２はトナー付着量の少ない低
濃度または中間調の濃度領域に対して高い出力電圧、す
なわち良好な検知感度を示す。

【００７０】一方、図５（ｃ）・図５（ｄ）に示すよう
に、トナー付着量の多いベタ画像や文字等の濃度領域に
おいては、転写材搬送ベルト７上の表面にトナー粒子Ｔ
が一面に付着し、さらにその上に重なって付着してい
く。このような状況では、転写材搬送ベルト７の表面全
体がトナー粒子Ｔで覆われている為に、濃度検知センサ
１２の発光素子１３から発せられた光は、転写材搬送ベ
ルト７の表面で反射できない。したがって、濃度検知セ
ンサ１２は、トナー付着量の多いベタ画像や文字等の濃
度に対して、低い出力電圧を示し、検知感度が著しく低
下する性質があるとともに、図５（ｃ）と図５（ｄ）と
の状態のトナー付着量の差を検出することが困難とな
る。

【００７１】また、本実施の形態の画像濃度制御部１６
は、濃度検知センサ１２と信号のやりとりを行うことが
できるようになっており、画像濃度制御部１６は濃度検
知センサ１２からの受光の出力電圧が入力されてパッチ
画像の濃度を検知し、プロセスコントロールを行うよう
になっている。一方、画像濃度制御部１６は、プロセス
コントロールによって得られたカラー画像形成モード用
の画像形成条件と単色画像形成モード用の画像形成条件
とのそれぞれに基づいて各画像形成ステーションの動作
を制御し、対応するモードにおける画像濃度を制御す
る。

【００７２】次に、上記構成の濃度検知センサ１２を用
いて画像濃度制御部１６が行うプロセスコントロールに
ついてより詳細に説明する。なお、画像濃度制御部１６
は、ユーザの入力に応じてカラー画像形成モードのプロ
セスコントロールと単色画像形成モードのプロセスコン
トロールとを独立して実行することが可能である。な
お、カラー画像形成モードのＢｋ・Ｃ・Ｍ・Ｙ色のトナ
ー像に対するプロセスコントロールは図１の状態で行
い、単色画像形成モードのＢｋ色のトナー像に対するプ
ロセスコントロールは図２の状態で行う。

【００７３】以下、画像濃度制御部１６がプロセスコン
トロールを行う過程について説明する。なお、ここで
は、プロセスコントロールとして、例えば第１段階とし
ての高濃度補正と、第２段階としての中間調濃度補正と
を行う場合について説明するが、プロセスコントロール
には、各感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙや転写
材搬送ベルト７等へ実際にトナー像を作成し、そのトナ
ー像の光学特性を検出することによって所望の濃度を得
る画像形成条件を求めるための種々の方法を用いること
ができる。

【００７４】先ず、画像濃度制御部１６は、プロセスコ
ントロールが実行される条件であるか否かを判定し、プ
ロセスコントロールが実行される条件であると判定した
場合に、濃度検知センサ１２のキャリブレーションを行
い、上記プロセスコントロールの第１段階である高濃度
補正を実行する。

【００７５】画像濃度を多量の画像形成に際しても安定
的に維持し、更にカラー画像形成モードにおいてＹ、
Ｍ、ＣおよびＢｋのそれぞれの色が良好なバランスとな
る画像濃度に現像するためには、ベタ画像や文字等に要
求される高濃度のトナー像がどのように現像されるかを
適確に把握することが重要である。したがって、各画像
形成条件の制御を行って、所望の画像濃度を得るために
高濃度補正を行う。

【００７６】また、この高濃度補正を行う方法として
は、（１）現像バイアス電圧を変化させる方法、（２）
最大露光量照射にて帯電電位を変化させる方法、（３）
現像スリーブの周速比を変更する方法等が考えられる。
以下、これらの（１）、（２）、（３）の高濃度補正方
法について順番に説明する。

【００７７】先ず、上記（１）の方法について図１を参
照しつつ説明する。本方法においては、最初に、例えば
各現像スリーブ３ａＢｋ・３ａＣ・３ａＭ・３ａＹヘの
現像バイアス電圧を変化させて、各感光体ドラム６Ｂｋ
・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙに対して帯電、露光、現像を行い、
各感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙ上に各色毎に
複数個の高濃度検出用トナーパターンをパッチ画像とし
て形成する。

【００７８】このように形成した各色の複数個の高濃度
検出用トナーパターンを転写材搬送ベルト７に転写さ
せ、濃度検知センサ１２で複数個の該高濃度検出用トナ
ーパターンの濃度を各色順に測定してゆく。そして、画
像濃度制御部１６は、このようにして得られる濃度検知
センサ１２の検出値と予め設定された高濃度基準値とを
比較し、検出値と基準値とのずれが発生していた場合
に、検出値が基準値と一致するまで、あるいは検出値と
基準値との差が所定範囲内に入るまで高濃度補正を行
う。

【００７９】上記の方法による高濃度補正において、カ
ラーの高濃度補正時には上記パッチ画像を８０％ベタパ
ターンとして転写材搬送ベルト７上に転写し、Ｂｋ色の
高濃度補正時には上記パッチ画像を８０％ベタパターン
として転写材搬送ベルト７上に転写する。ここで、８０
％ベタパターンをＢｋ色で使用するのは、１００％ベタ
パターンでは転写材搬送ベルト７上に付着しているトナ
ーの量が多いため、転写材搬送ベルト７の表面で反射す
る検知光の反射光が弱くなり、濃度検知センサ１２によ
り反射光を検知できないためである。

【００８０】上記のように形成されたベタパターンの濃
度を濃度検知センサ１２および画像濃度制御部１６によ
り検知して高濃度補正を行う。これにより、ベタ画像や
文字等に要求される高濃度のトナー像がどのように現像
されるかを的確に検知して、所望の濃度を得るための画
像形成条件を知ることができる。

【００８１】次に、上記（２）の方法について図１を参
照しつつ説明する。本方法においては、先ず、ベタ画像
や文字等に要求される高濃度のトナー像を帯電させる帯
電電位にて、各感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙ
上にパッチ画像を帯電させる。例えば、反転現像を行う
場合は、最も低い電位レベルでパッチ画像を帯電させ
る。次に、帯電されたパッチ画像の領域の全画素につい
て、各露光手段２Ｂｋ・２Ｃ・２Ｍ・２Ｙによりレーザ
光を最大露光量にて照射して、パッチ画像を各感光体ド
ラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙ上に露光させる。そし
て、このようにして各感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ
・６Ｙ上に形成されたパッチ画像を現像した後、転写材
搬送ベルト７上に転写する。

【００８２】以上のように形成されたパッチ画像は、高
濃度のトナー像を帯電させる帯電電位において最大露光
量によるレーザ光の照射により各感光体ドラム６Ｂｋ・
６Ｃ・６Ｍ・６Ｙ上に形成されているので、帯電電位が
上記電位で一定とした場合において、最大濃度を有して
いる。したがって、このように形成されたパッチ画像の
濃度を濃度検知センサ１２により検知すれば、高濃度の
トナー像を帯電させる帯電電位における最大濃度を容易
に検出することができる。これにより、所望の濃度を得
るための画像形成条件を知ることができる。

【００８３】次に、上記（３）の方法について説明す
る。本方法による高濃度補正については、図６に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。先ず、図示しない温
湿度センサから、カラー電子写真装置１の温湿度を読み
込む（Ｓ１：以下、ステップを「Ｓ」と記す）。読み込
んだ温湿度に基づいて図示しない可変電圧源の出力電圧
を調整して各帯電器１Ｂｋ・１Ｃ・１Ｍ・１Ｙの帯電電
位を調整するとともに、各露光手段２Ｂｋ・２Ｃ・２Ｍ
・２Ｙのレーザ光の露光量を調整する（Ｓ２）。

【００８４】次に、上述のように調整された帯電電位お
よびレーザ光の露光量にて各感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ
・６Ｍ・６Ｙの非画像領域にパッチ画像を形成し、該パ
ッチ画像を転写材搬送ベルト７上に転写する（Ｓ３）。
次に、濃度検知センサ１２により、転写材搬送ベルト７
上に転写されたパッチ画像の濃度、すなわち転写材搬送
ベルト７上のトナー量を検出する（Ｓ４）。

【００８５】次に、後述する補正テーブルを参照し、検
出したトナー量に対応する最適な最大基準濃度を与える
ための各感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙの周速
に対する各現像スリーブ３ａＢｋ・３ａＣ・３ａＭ・３
ａＹの周速（以下、「周速比」と称す）の補正量を算出
する（Ｓ５）。Ｓ５にて算出された補正量に基づき各現
像スリーブ３ａＢｋ・３ａＣ・３ａＭ・３ａＹを補正し
た周速比で回転させる。

【００８６】ここで、濃度検知センサ１２の出力電圧と
パッチ画像のトナー付着量とは、図７（ａ）に示すよう
に、トナー付着量の増加に対して出力電圧がほぼ直線的
に減少する関係にある。一方で、パッチ画像のトナー付
着量と各現像スリーブ３ａＢｋ・３ａＣ・３ａＭ・３ａ
Ｙの周速比とは、図７（ｂ）に示すように、正比例関係
にある。したがって、濃度検知センサ１２の出力電圧と
各現像スリーブ３ａＢｋ・３ａＣ・３ａＭ・３ａＹの周
速比とは、図７（ｃ）に示す関係となる。

【００８７】よって、図８に示す補正テーブルから得ら
れる補正量に基づいて各現像スリーブ３ａＢｋ・３ａＣ
・３ａＭ・３ａＹの周速比を変化させることにより、パ
ッチ画像のトナー量を変化させ、最大基準濃度を得るこ
とができる。

【００８８】ここで、上記Ｓ５にて参照する補正テーブ
ルについて詳細に説明する。図８に示す補正テーブルに
は、濃度検知センサ１２により検出したトナー量に対応
する最適な最大基準濃度を与えるための周速比の補正量
が記憶されている。上記の補正量は、各現像スリーブ３
ａＢｋ・３ａＣ・３ａＭ・３ａＹの周速比と濃度検知セ
ンサ１２の出力電圧との関係を示す図７（ｃ）のグラフ
に基づいて得られ、濃度検知センサ１２の出力電圧を基
準値に一致させる、あるいは許容範囲内とするための各
現像スリーブ３ａＢｋ・３ａＣ・３ａＭ・３ａＹの周速
比の補正量である。なお、各現像スリーブ３ａＢｋ・３
ａＣ・３ａＭ・３ａＹの周速比の補正量の可変値（以
下、「周速比補正量可変値」と称す）は、図９に示すよ
うに離散的であり、周速比は数段階にわけて階段状にＵ
ＰもしくはＤＯＷＮさせることが可能なプログラムに基
づいて制御されている。

【００８９】ここで例えば、濃度検知センサ１２で検出
したトナー量がＫ２であって、濃度検知センサ１２の出
力電圧がＶ２であるとする。この場合、出力電圧の基準
値Ｖｓ（図９）を与えるためには、図９に示すグラフに
基づいて、各現像スリーブ３ａＢｋ・３ａＣ・３ａＭ・
３ａＹの周速比補正量可変値ΔＱ２だけ周速比補正量を
ＵＰすればよいと求めることができる。このようにし
て、トナー量Ｋ２が濃度検知センサ１２により検知され
た場合に、最適な最大基準濃度を与えるためにはΔＱ２
だけ周速比を補正すればよいものとして、図８に示す補
正テーブルには、トナー量Ｋ２に対して周速比補正量可
変値ΔＱ２が記憶されている。

【００９０】上記のように、画像濃度制御部１６によっ
て図示しない現像スリーブ駆動回路を制御して、各現像
スリーブ３ａＢｋ・３ａＣ・３ａＭ・３ａＹの周速比を
調整することにより、パッチ画像のトナー付着量が所定
の値に制御され、結果としてトナー像のトナー付着量が
一定になるように制御される。したがって、トナー像の
画像濃度の的確な制御を実現することが可能となる。

【００９１】なお、上記（１）ないし（３）の高濃度補
正方法におけるパッチ画像は比較的短いインターバルで
形成され、その都度画像濃度が検出される。そして、該
画像濃度を一定の基準値に近いレベルに維持するため、
微小な画像濃度の調整を行う動作が頻繁に反復されてい
る。この画像濃度維持のプロセスを図１０に示すフロー
チャートに基づいてより詳細に説明する。

【００９２】先ず、プリントスタート（Ｓ１１）により
パッチ画像を形成し（Ｓ１２）、その画像濃度を濃度検
知センサ１２によって検出する（Ｓ１３）。その後、画
像濃度制御部１６は、濃度検知センサ１２の出力電圧
と、出力電圧の基準値とを比較し（Ｓ１４）、その差が
所定値よりも小さい時には画像濃度の調整を行わない。
なお、出力電圧の基準値とは、最大基準濃度を検出した
場合の濃度検知センサ１２の出力電圧である。一方、出
力電圧の値と基準値との差が所定値よりも大きい時に
は、画像濃度制御部１６によりパッチ画像形成条件を変
化させる（Ｓ１５）。

【００９３】上記Ｓ１５においては、上記（１）ないし
（３）の方法のいずれかによりパッチ画像形成条件を変
化させ、微小な画像濃度の調整を行う。例えば、上記
（３）の方法においては、図６のフローチャートに示す
Ｓ１ないしＳ５のステップに相当するステップをＳ１５
において実行することにより、微小な画像濃度の調整を
行う。Ｓ１５にてパッチ画像形成条件を変化させた後、
再びＳ１２およびＳ１３にてパッチ画像を形成するとと
もにその濃度を検出し、Ｓ１４にて検知された濃度に基
づく出力電圧と出力電圧の基準値との差を所定値と比較
する。

【００９４】このようにして、形成するパッチ画像の濃
度に基づいた濃度検知センサ１２の出力電圧と出力電圧
の基準値との差が小さくなるまで、上記Ｓ１２ないしＳ
１５のステップが反復される。以上のようにして、上記
（１）ないし（３）の高濃度補正の方法においては、画
像濃度を一定の基準値に維持するプロセスが行われてい
る。

【００９５】そして、上記（１）ないし（３）の方法に
より高濃度部の画像濃度が保証された後で、上記プロセ
スコントロールの第２段階である中間調濃度補正の実行
判定が行われる。この中間調濃度補正の実行判定におい
ては、中間調濃度検出用パターンから中間調濃度を検出
し、中間調濃度基準値と比較する。そして、検出された
中間調濃度と基準値とのずれが発生している場合に、中
間調濃度補正を行う。

【００９６】また、中間調濃度補正は例えば以下のよう
な状況において行えばよい。

【００９７】画像形成装置の出力画像としては、ベタ、
ライン、中間調がある。そして、これらの画像が、帯電
・露光・現像・転写・定着からなる電子写真形成プロセ
スにおける種々のパラメータの影響を受けて変化し、画
像に対して制御を施さずに出力画像の濃度を一定に保つ
のが困難となる場合がある。また、出力画像の種類によ
って各プロセスにおける種々のパラメータの影響の度合
が異なり、画像の種類によって制御方法を変える必要が
生じる場合がある。したがって、上記のように、ベタパ
ターン若しくはパッチ画像の濃度或いはトナー付着量を
検出して特定の画像濃度のみを制御し、その他の濃度に
ついては判断せずに画像濃度の制御を行うと、画像全体
の濃度出力を一定にすることが困難となる状況が発生す
る場合に中間調濃度補正を行えばよい。

【００９８】また、実際のディジタル式の画像形成装置
では、画素毎の画像データに応じた露光を行うために、
レーザ光をパルス幅変調し、各画素における露光量を変
動させて中間調濃度の画素を形成している。すなわち、
レーザ光の出力を一定にし、露光時間を変化させて画素
ごとの露光量を変化させ、濃度を変化させている。ここ
で、高濃度部分、すなわち各画素における露光時間が長
い部分で画像濃度を制御すると、中間調濃度部分、すな
わち各画素における露光時間が短い部分で環境等の影響
を受け易く、現像時にトナー濃度が変動して画質が劣化
するという場合を考慮して、高濃度と中間調濃度とをそ
れぞれ独立に制御した後、本来の画像形成条件を行うこ
とにより、画像全体の濃度を一定に保持する。

【００９９】なお、中間調濃度補正は、高濃度補正が行
われたときに常には行わなくてもよい。中間調濃度補正
を行うために、中間調濃度検出用のトナーパターンを各
感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙ上に各色につい
て複数個形成することにより、中間調濃度補正の回数が
増大し、本来の画像形成に関与しない補正時間の増加ま
たはトナー消費量増大に繋がるおそれがある場合など
は、中間調濃度補正の実行条件を判定し、この実行条件
に合致したときのみ中間調濃度補正が行われる。

【０１００】次に、中間調濃度補正の方法について説明
する。

【０１０１】中間調濃度補正においては、高濃度補正に
より高濃度を所望の濃度に補正した後、中間調濃度領域
における出力濃度を測定する。測定された出力濃度と目
標濃度との偏差が所定の許容幅より大きい場合に、図示
しない濃度曲線補正手段を用いて、図示しない画像信号
入力手段からの入力画像信号を出力画像信号に変換する
図示しない濃度変換手段の変換係数を補正する。これに
より、出力濃度を測定したプロセス制御点以外のすべて
の濃度においても、出力濃度と目標濃度との偏差が所定
の許容幅より小さくなるようにする。

【０１０２】例えば図１１に示すように、入力画像信号
が２５６階調で表されるとし、高濃度部の濃度を所望の
画像濃度に補正した後の、入力画像信号に対する出力濃
度の曲線が同図中の実線で示した高濃度補正後γ特性で
あり、入力画像信号に対する２標濃度の曲線が同図中の
破線で示すような目標γ特性であるとする。

【０１０３】同図中、両γ特性は高濃度補正を行った結
果、Ａ２点において一致している。そして、中間調濃度
領域における出力濃度の測定点として、同図中の測定点
Ｂ２点、Ｃ２点およびＤ２点の如く中間調濃度領域にあ
る複数の測定点を抽出する。各測定点において、出力濃
度と目標濃度との濃度偏差が所定の許容幅より大きい、
すなわち高濃度補正後γ特性が目標γ特性からはずれて
いると判断された場合、目標γ特性上における各測定点
の出力濃度に対応する入力画像信号を求める。このよう
にして求めた同一の出力濃度に対する目標γ特性と高濃
度補正後γ特性との入力画像信号の偏差を、各測定点に
おける入力画像信号のシフト量とする。そして、該シフ
ト量が小さくなるように、上記濃度曲線補正手段によ
り、上記濃度変換手段の変換係数を補正する。

【０１０４】これにより、高濃度補正後γ特性を目標γ
特性に近似するように高濃度補正後γ特性を補正するこ
とができ、出力濃度と目標濃度との濃度偏差を許容幅よ
り小さくなるようにすることができる。

【０１０５】なお、測定点以外の入力画像信号のシフト
量は、各測定点でのシフト量と入力画像信号との関係を
線形補完したグラフを作成することにより求めることも
できる。なお、ある測定点における出力濃度が目標濃度
からはずれていない場合は、その測定点以外の出力濃度
の目標濃度曲線に対するずれも相対的に少ないとみなせ
る。また、出力濃度の測定点の数は、特に制限を受け
ず、測定点の数を増やすことにより測定点以外の出力濃
度の補正精度は向上する。これに対して、測定ポイント
が少ないと、濃度測定時間や処理時間を短くすることが
できる。

【０１０６】このようにして、画像濃度制御部１６によ
り中間調濃度補正を行い、すべての入力画像信号に対す
る出力濃度を目標濃度に一致させ、画像濃度が安定する
よう制御することができる。

【０１０７】画像濃度制御部１６は、上述のようにして
求めた高濃度・中間調濃度に対応するカラー画像形成モ
ード専用の画像形成条件と単色画像形成モード専用の画
像形成条件とに基づき、両モードにおける画像濃度の制
御を行う。

【０１０８】以上のように、本実施の形態のカラー電子
写真装置１は、画像が形成される転写材Ｐを搬送する転
写材搬送ベルト７に沿って複数組配設された各感光体ド
ラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙで各々形成されたトナー
像を上記各感光体ドラム６Ｂｋ・６Ｃ・６Ｍ・６Ｙが上
記転写材搬送ベルト７によって上流側から下流側へ搬送
される転写材Ｐに順次接触して転写し重ね合わせること
により画像を形成するカラー画像形成モードと、最上流
の感光体ドラム６Ｂｋのみを上記転写材Ｐに接触させて
単色画像を形成する単色画像形成モードとを切り替え可
能であって、上記カラー画像形成モードと上記単色画像
形成モードとのそれぞれについて専用に求められた画像
形成条件に基づいて画像濃度の制御を行う画像濃度制御
部１６を備えているものである。

【０１０９】これにより、画像濃度制御部１６は、カラ
ー画像形成モードと、単色画像形成モードとのそれぞれ
について専用に求められた画像形成条件に基づいて画像
濃度の制御を行う。すなわち、画像濃度制御部１６を用
いて、カラー画像形成モードにおいてはカラー画像形成
モード用の画像形成条件に基づいて、また単色画像形成
モードにおいては単色画像形成モード用の画像形成条件
に基づいて画像を形成し、所望の濃度を得ることができ
る。

【０１１０】それぞれの画像形成条件は、画像濃度制御
部１６が読み出すデータとしてカラー電子写真装置１内
部あるいは外部に記憶させておいたり、画像濃度制御部
１６自身にデータとして記憶させておけばよい。

【０１１１】したがって単色画像形成モードにおいて、
単にカラー画像形成モードの画像形成条件で画像形成を
行うことによって、画像濃度がトナーの逆転写現象分に
対応して濃度が所望値からずれることが避けられる。

【０１１２】それゆえ、カラー画像形成モードと単色画
像形成モードとのそれぞれで良好な濃度の画像を得るこ
とができる。

【０１１３】また、本実施の形態のカラー電子写真装置
１は、上記構成のカラー電子写真装置１において、上記
画像形成条件のいずれか一方は、上記カラー画像形成モ
ード用の画像形成条件と、上記単色画像形成モード用の
画像形成条件との既知の相関関係に基づいて、予め求め
られた他方の画像形成条件から求められるものであって
もよい。

【０１１４】これにより、カラー画像形成モード用の画
像形成条件と単色画像形成モード用の画像形成条件との
相関関係を用いて、一方の画像形成条件から容易に他方
の画像形成条件を求めることができる。

【０１１５】それゆえ、単色画像形成モードあるいはカ
ラー画像形成モードの良好な画像濃度を得るための画像
形成条件を求める処理を簡略化することができる。

【０１１６】また、本実施の形態のカラー電子写真装置
１は、上記構成のカラー電子写真装置１において、上記
画像形成条件は、上記単色画像形成モードで画像を形成
する場合の転写トナー像の濃度が、上記画像を上記カラ
ー画像形成モードで最上流の感光体ドラム６Ｂｋによっ
て形成する場合の上記感光体ドラム６Ｂｋからの転写ト
ナー像の適切とする濃度よりも、上記カラー画像形成モ
ードにおける上記転写材Ｐ上のトナーの下流側の各感光
体ドラム６Ｃ・６Ｍ・６Ｙへの逆転写現象で減少する濃
度だけ低くなるように求められているものであってもよ
い。

【０１１７】これにより、単色画像形成モード時の転写
トナー像濃度が、カラー画像形成モード時トナー像濃度
よりも、逆転写現象で減少する濃度だけ低くなるように
求められている。

【０１１８】それゆえ、単色画像形成モードにおいてカ
ラー画像形成モードと同じ画像を形成しようとする際
に、最上流のトナー色について逆転写現象分だけ高くな
ってしまっていた、従来の単色画像形成モードにおける
画像濃度をカラー画像形成モードにおける適切な画像濃
度と等しくすることができる。

【０１１９】また、本実施の形態のカラー電子写真装置
１は、上記構成のカラー電子写真装置１において、最上
流の感光体ドラム６Ｂｋが、黒色トナー用であるもので
あってもよい。

【０１２０】これにより、黒色トナーが最下層となるの
で、カラー画像形成モードにおいて良好な画像を得るこ
とができると同時に、単色用トナーとして最も頻繁に使
用されるとともに濃度差が認識されやすい黒トナーに対
して適切に濃度制御が行われ、無駄なトナー使用が避け
られる。

【０１２１】それゆえ、カラー画像形成モードおよび単
色画像形成モードにおいてより良好な画像を得ることが
できる。

【０１２２】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、以上のよう
に、画像が形成される転写材を搬送する転写材搬送手段
に沿って複数組配設された各感光体で各々形成されたト
ナー像を上記各感光体が上記転写材搬送手段によって上
流側から下流側へ搬送される転写材に順次接触して転写
し重ね合わせることにより画像を形成するカラー画像形
成モードと、最上流の感光体のみを上記転写材に接触さ
せて単色画像を形成する単色画像形成モードとを切り替
え可能な画像形成装置において、上記カラー画像形成モ
ードと上記単色画像形成モードとのそれぞれについて専
用に求められた画像形成条件に基づいて画像濃度の制御
を行う画像濃度制御手段を備えているものである。

【０１２３】それゆえ、カラー画像形成モードと単色画
像形成モードとのそれぞれで良好な濃度の画像を得るこ
とができるという効果を奏する。

【０１２４】また、本発明の画像形成装置は、以上のよ
うに、上記構成の画像形成装置において、上記画像形成
条件のいずれか一方は、上記カラー画像形成モード用の
画像形成条件と、上記単色画像形成モード用の画像形成
条件との既知の相関関係に基づいて、予め求められた他
方の画像形成条件から求められるものである。

【０１２５】それゆえ、単色画像形成モードあるいはカ
ラー画像形成モードの良好な画像濃度を得るための画像
形成条件を求める処理を簡略化することができるという
効果を奏する。

【０１２６】また、本発明の画像形成装置は、以上のよ
うに、上記構成の画像形成装置において、上記画像形成
条件は、上記単色画像形成モードで画像を形成する場合
の転写トナー像が、上記画像を上記カラー画像形成モー
ドで最上流の感光体によって形成する場合の上記感光体
からの転写トナー像の適切とする濃度よりも、上記カラ
ー画像形成モードにおける上記転写材上のトナーの下流
側の感光体への逆転写現象で減少する濃度だけ低くなる
ように求められているものである。

【０１２７】それゆえ、単色画像形成モードにおいてカ
ラー画像形成モードと同じ画像を形成しようとする際
に、最上流のトナー色について逆転写現象分だけ高くな
ってしまっていた、従来の単色画像形成モードにおける
画像濃度をカラー画像形成モードにおける適切な画像濃
度と等しくすることができるという効果を奏する。

【０１２８】また、本発明の画像形成装置は、以上のよ
うに、上記構成の画像形成装置において、最上流の感光
体が、黒色トナー用であるものである。

【０１２９】それゆえ、カラー画像形成モードおよび単
色画像形成モードにおいてより良好な画像を得ることが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における画像形成装置の実施の一形態に
係る構成をカラー画像形成モードにおける状態で示す概
略断面図である。

【図２】図１の画像形成装置の構成を単色画像形成モー
ドにおける状態で示す概略断面図である。

【図３】図１および図２の画像形成装置の濃度検知セン
サの構成を説明する説明図である。

【図４】図１および図２の画像形成装置における転写材
搬送ベルト上のトナー付着量と濃度検知センサの出力電
圧との関係を示すグラフである。

【図５】（ａ）ないし（ｄ）は転写材搬送ベルト上への
トナー粒子の付着状態を説明する説明図である。

【図６】現像スリーブの周速を変更することにより高濃
度補正を行う方法を示すフローチャートである。

【図７】（ａ）はパッチ画像のトナー付着量と濃度検知
センサの出力電圧との関係を表すグラフであり、（ｂ）
は現像スリーブの周速比とパッチ画像のトナー付着量と
の関係を表すグラフであり、（ｃ）は濃度検知センサの
出力電圧と現像スリーブの周速比との関係を表すグラフ
である。

【図８】濃度検知センサにより検出したトナー量と現像
スリーブの周速比の補正量との関係の一例を表す補正テ
ーブルの説明図である。

【図９】濃度検知センサの出力電圧と周速比補正量可変
値との関係を示すグラフである。

【図１０】高濃度補正におる画像濃度維持の方法を示す
フローチャートである。

【図１１】入力画像信号に対する出力濃度の高濃度補正
後γ特性および目標γ特性を示すグラフである。

【図１２】従来の単一ドラム型の画像形成装置の主要部
構成を模式的に示す概略断面図である。

【図１３】従来のタンデム型の画像形成装置の主要部構
成を模式的に示す概略断面図である。

【図１４】特開平６−２５８９１４号公報に記載された
画像形成装置の主要部構成を模式的に示す概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１ カラー電子写真装置（画像形成装置） ６Ｂｋ 感光体ドラム（感光体） ６Ｃ 感光体ドラム（感光体） ６Ｍ 感光体ドラム（感光体） ６Ｙ 感光体ドラム（感光体） ７ 転写材搬送ベルト（転写材搬送手段） Ｐ 転写材 １６ 画像濃度制御部（画像濃度制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北川 高志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DA45 DE02 DE07 EA04 EA05 EB04 EC03 EC06 ED24 EE07 EF01 FA28 FA35 HB04 ZA07 2H030 AA03 AB02 AD07 AD12 AD13 BB02 BB36 BB53 BB63 2H200 FA05 GA12 GA47 JB06 JB25 JB37 LA24 PA12 PA26

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像が形成される転写材を搬送する転写材
   搬送手段に沿って複数組配設された各感光体で各々形成
   されたトナー像を上記各感光体が上記転写材搬送手段に
   よって上流側から下流側へ搬送される転写材に順次接触
   して転写し重ね合わせることにより画像を形成するカラ
   ー画像形成モードと、最上流の感光体のみを上記転写材
   に接触させて単色画像を形成する単色画像形成モードと
   を切り替え可能な画像形成装置において、 上記カラー画像形成モードと上記単色画像形成モードと
   のそれぞれについて専用に求められた画像形成条件に基
   づいて画像濃度の制御を行う画像濃度制御手段を備えて
   いることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記画像形成条件のいずれか一方は、上記
   カラー画像形成モード用の画像形成条件と、上記単色画
   像形成モード用の画像形成条件との既知の相関関係に基
   づいて、予め求められた他方の画像形成条件から求めら
   れることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】上記画像形成条件は、上記単色画像形成モ
   ードで画像を形成する場合の転写トナー像の濃度が、上
   記画像を上記カラー画像形成モードで最上流の感光体に
   よって形成する場合の上記感光体からの転写トナー像の
   適切とする濃度よりも、上記カラー画像形成モードにお
   ける上記転写材上のトナーの下流側の感光体への逆転写
   現象で減少する濃度だけ低くなるように求められている
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】最上流の感光体が、黒色トナー用であるこ
   とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載
   の画像形成装置。