JP2003149883A - カラー画像形成装置及び該装置の制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濃度制御の時間を短縮し、且つ検知用トナー
パッチ濃度の時間的変動および位置的変動により生じる
濃度制御の精度低下を防止可能とするカラー画像形成装
置及び該装置の制御システムの提供。 【解決手段】 像担持体或いは転写材担持体上に形成さ
れた第一の検知用トナー像の濃度を検知する第一の濃度
検知手段と、転写材上に定着された第二の検知用トナー
像の濃度を検知する第二の濃度検知手段とを有し、第一
の濃度検知手段と第二の濃度検知手段との両検知結果に
基づいて、画像濃度の制御を実施するカラー画像形成装
置であって、前記第一の濃度検知手段の検出光照射位置
と前記第二の濃度検知手段の検出光照射位置とは、転写
材の搬送垂直方向に対して、略同一であることを特徴と
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、カラープリンタ、
カラー複写機等の電子写真方式のカラー画像形成装置及
び該装置の制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラープリンタ、カラー複写機等
のカラー画像形成装置には、出力画像の高画質化が求め
られている。特に、濃度の階調とその安定性は、画像の
良し悪しに大きな影響を与える。

【０００３】ところが、一般的に電子写真方式の画像形
成装置は、環境の変化や長時間の使用による装置各部の
変動があると、得られる画像の濃度が変動してしまう。
特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、僅かな
濃度の変動でもカラーバランスが崩れてしまう虞がある
ので、常に一定の濃度特性を保つための手段を持つ必要
がある。

【０００４】そこで、装置各部の変動が起こっても一定
の濃度階調特性が得られるように、各色のトナーで濃度
検知用トナーパッチを中間転写体や感光体或いは転写材
担持体上に作成し、その未定着トナーパッチの濃度を濃
度検知センサで検知し、その検知結果より露光量、現像
バイアスなどのプロセス条件にフィードバックをかけて
濃度制御を行うことで、画像を安定させる方法が広く用
いられている。

【０００５】しかし、上記濃度センサを用いた濃度制御
は未定着トナーパッチを中間転写体や感光体或いは転写
材担持体上に形成し検知するもので、転写材への転写性
や定着性の変化に関しては対応できない。

【０００６】そこで転写材への転写性や定着性の変化に
も対応できるように、転写材上に転写・定着されたパッ
チ画像の濃度を外部のフラットベットスキャナや複写機
などの原稿読取装置或いは、前記濃度センサとは別に設
けられた転写材上トナーパッチの濃度を検出するセンサ
（以降、カラーセンサ）で検知して濃度制御を行うよう
な方式もある。しかし、この方式は濃度制御動作の度に
転写材を無駄に消費してしまうというデメリットがあ
る。つまり、頻繁に実施される濃度制御にはあまり適さ
ない。

【０００７】従って、転写材上のトナーパッチを使用し
て濃度制御を実施する場合は、前述した未定着パッチを
使用した濃度制御と組み合わせて使用することが好まし
い。この手法例として本出願人は、ＡＡ−ＡＡＡＡＡ
Ａ、やＢＢ−ＢＢＢＢＢＢをすでに出願している。簡単
に説明するとＡＡ−ＡＡＡＡＡＡは、転写材上に形成さ
れた定着後のトナーパッチの濃度をカラーセンサで検出
し、その検出結果に応じて画像濃度制御における目標濃
度階調特性を算出し、その目標濃度階調特性が得られる
ように、濃度センサを使用して画像濃度制御を行う方法
である。

【０００８】また、ＢＢ−ＢＢＢＢＢＢは、転写材上に
形成された定着後のトナーパッチの濃度をカラーセンサ
で検出し、その検出結果に応じて濃度センサの補正を行
い、画像濃度制御を行う方法である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のカラー画像形成装置における画像濃度制御方法
には以下のような不具合があった。

【００１０】第一に従来の画像濃度制御は、カラーセン
サによる定着後トナー画像の濃度検出と、濃度センサに
よる未定着トナー画像の濃度検出（濃度制御）をそれぞ
れ独立に行っていたため、制御全体が終了するまでに長
時間を要した。つまり、ユーザーに不快感を与える虞を
ぬぐいきれなかった。

【００１１】第二に、カラー画像形成装置は、短時間の
間に濃度差が生じたり、あるいは画像の形成位置の違い
（特に装置長手方向の位置の違い）によっても濃度差が
生じる可能性がある。この場合、カラーセンサによる濃
度検出結果と濃度センサによる濃度検出結果との差に前
述の濃度差が加わってしまい、本来不必要な補正制御が
行われてしまうことになる。つまりは、濃度制御の精度
が低下することになる。

【００１２】本発明は、上述の事情に鑑みて成されたも
ので、濃度制御の時間を短縮し、且つ検知用トナーパッ
チ濃度の時間的変動および位置的変動により生じる濃度
制御の精度低下を防止可能とするカラー画像形成装置及
び該装置の制御システムを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記構成を備
えることにより上記課題を解決できるものである。

【００１４】（１）像担持体或いは転写材担持体上に形
成された第一の検知用トナー像の濃度を検知する第一の
濃度検知手段と、転写材上に定着された第二の検知用ト
ナー像の濃度を検知する第二の濃度検知手段とを有し、
第一の濃度検知手段と第二の濃度検知手段との両検知結
果に基づいて、画像濃度の制御を実施するカラー画像形
成装置であって、前記第一の濃度検知手段の検出光照射
位置と前記第二の濃度検知手段の検出光照射位置とは、
転写材の搬送垂直方向に対して、略同一であることを特
徴とするカラー画像形成装置。

【００１５】（２）像担持体上に形成された第一の検知
用トナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転
写材上に定着された第二の検知用トナー像の濃度を検知
する第二の濃度検知手段とを有し、第一の濃度検知手段
と第二の濃度検知手段との両検知結果に基づいて、画像
濃度の制御を実施するカラー画像形成装置であって、前
記第一の検知用トナー像を転写材に転写及び定着して、
前記第二の検知用トナー像とすることを特徴とするカラ
ー画像形成装置。

【００１６】（３）像担持体上に形成された第一の検知
用トナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転
写材上に定着された第二の検知用トナー像の濃度を本体
外部の第二の濃度検出手段で検出し、検出結果を本体に
取り込む手段を有し、第一の濃度検知手段と本体外部の
第二の濃度検出手段との両検知結果に基づいて、画像濃
度の制御を実施するカラー画像形成装置であって、前記
第一の検知用トナー像を転写材に転写及び定着して、前
記第二の検知用トナー像とすることを特徴とするカラー
画像形成装置。

【００１７】（４）前項（１）〜（３）の何れかに記載
のカラー画像形成装置において、前記第二の濃度検出手
段の検出結果に応じて、前記第一の濃度検出手段の補正
を行うことを特徴とするカラー画像形成装置。

【００１８】（５）前項（１）〜（３）の何れかに記載
のカラー画像形成装置において、前記第二の濃度検出手
段の検出結果に応じて、画像濃度制御の目標階調特性を
算出し、前記目標階調特性を得るための画像濃度制御を
前記第一の濃度検出手段を用いて行うことを特徴とする
カラー画像形成装置。

【００１９】（６）像担持体上に形成された検知用トナ
ー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転写材上
に定着された検知用トナー像の濃度を検知する装置本体
内部或いは本体外部の第二の濃度検知手段とを有するカ
ラー画像形成装置であって、前記第一の濃度検知手段及
び前記第二の濃度検知手段によって、共通の検知用トナ
ー画像の濃度を検知して、前記共通の検知用トナー画像
に対する前記第一の濃度検知手段の検知結果と前記第二
の濃度検知手段の検知結果に応じて、前記第一の濃度検
知手段もしくは前記第二の濃度検知手段の故障判断をす
ることを特徴とするカラー画像形成装置。

【００２０】（７）像担持体或いは転写材担持体上に形
成された第一の検知用トナー像の濃度を検知する第一の
濃度検知手段と、転写材上に定着された第二の検知用ト
ナー像の濃度を検知する第二の濃度検知手段とを有し、
第一の濃度検知手段と第二の濃度検知手段との両検知結
果に基づいて、画像濃度の制御を実施するカラー画像形
成装置の制御システムであって、前記第一の濃度検知手
段の検出光照射位置と前記第二の濃度検知手段の検出光
照射位置とは、転写材の搬送垂直方向に対して、略同一
であることを特徴とするカラー画像形成装置の制御シス
テム。

【００２１】（８）像担持体上に形成された第一の検知
用トナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転
写材上に定着された第二の検知用トナー像の濃度を検知
する第二の濃度検知手段とを有し、第一の濃度検知手段
と第二の濃度検知手段との両検知結果に基づいて、画像
濃度の制御を実施するカラー画像形成装置の制御システ
ムであって、前記第一の検知用トナー像を転写材に転写
及び定着して、前記第二の検知用トナー像とすることを
特徴とするカラー画像形成装置の制御システム。

【００２２】（９）像担持体上に形成された第一の検知
用トナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転
写材上に定着された第二の検知用トナー像の濃度を本体
外部の第二の濃度検出手段で検出し、検出結果を本体に
取り込む手段を有し、第一の濃度検知手段と本体外部の
第二の濃度検出手段との両検知結果に基づいて、画像濃
度の制御を実施するカラー画像形成装置の制御システム
であって、前記第一の検知用トナー像を転写材に転写及
び定着して、前記第二の検知用トナー像とすることを特
徴とするカラー画像形成装置の制御システム。

【００２３】（１０）前項（７）〜（９）の何れかに記
載のカラー画像形成装置の制御システムにおいて、前記
第二の濃度検出手段の検出結果に応じて、前記第一の濃
度検出手段の補正を行うことを特徴とするカラー画像形
成装置の制御システム。

【００２４】（１１）前項（７）〜（９）の何れかに記
載のカラー画像形成装置の制御システムにおいて、前記
第二の濃度検出手段の検出結果に応じて、画像濃度制御
の目標階調特性を算出し、前記目標階調特性を得るため
の画像濃度制御を前記第一の濃度検出手段を用いて行う
ことを特徴とするカラー画像形成装置の制御システム。

【００２５】（１２）像担持体上に形成された検知用ト
ナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転写材
上に定着された検知用トナー像の濃度を検知する装置本
体内部或いは本体外部の第二の濃度検知手段とを有する
カラー画像形成装置の制御システムであって、前記第一
の濃度検知手段及び前記第二の濃度検知手段によって、
共通の検知用トナー画像の濃度を検知して、前記共通の
検知用トナー画像に対する前記第一の濃度検知手段の検
知結果と前記第二の濃度検知手段の検知結果に応じて、
前記第一の濃度検知手段もしくは前記第二の濃度検知手
段の故障判断をすることを特徴とするカラー画像形成装
置の制御システム。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係るカラー画像形
成装置及び該装置の制御システムの実施の形態を説明す
る。

【００２７】図１は、実施例１におけるカラー画像形成
装置の全体構成を示す断面図、図２は、濃度センサの構
成を示す説明図、図３は、カラーセンサの構成を示す説
明図、図４は、濃度センサとカラーセンサの配置説明
図、図５は、実施例１における画像濃度制御システムの
処理手順を示すフローチャート、図６は、実施例１で使
用されるパッチパターンを示す説明図、図７は、濃度セ
ンサ出力に対するカラーセンサ出力／補正出力の関係を
示すグラフ、図８は、濃度諧調補正制御を示すグラフ、
図９は、実施例２におけるシステム構成を示すブロック
図、図１０は、実施例２における画像濃度制御システム
の処理手順を示すフローチャート、図１１は、実施例３
における画像濃度制御システムの処理手順を示すフロー
チャートである。

【００２８】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説
明する。

【００２９】（実施例１）図１は、実施例１におけるカ
ラー画像形成装置の全体構成を示す断面図である。この
装置は、図示のように、電子写真方式のカラー画像形成
装置の一例である中間転写体２７を採用したタンデム方
式のカラー画像形成装置である。本カラー画像形成装置
は、図１に示す画像形成部と図示しない画像処理部から
構成される。

【００３０】以下、図１を用いて、電子写真方式のカラ
ー画像形成装置における、画像形成部の動作を説明す
る。画像形成部は、画像処理部が変換した露光時間に基
づいて点灯させる露光光により静電潜像を形成し、この
静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色ト
ナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色
トナー像を転写材１１へ転写し、その転写材１１上の多
色トナー像を定着させるもので、給紙部２１、現像色分
並置したステーション毎の感光体（２２Ｙ、２２Ｍ、２
２Ｃ、２２Ｋ）、一次帯電手段としての注入帯電器（２
３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ）、トナーカートリッジ
（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）、現像手段（２６
Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ）、中間転写体２７、転写
ローラ２８、クリーニング手段２９、定着部３０、濃度
センサ４１及びカラーセンサ４２によって構成されてい
る。

【００３１】前記感光ドラム（感光体）２２Ｙ、２２
Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光
導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動
力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラ
ム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを画像形成動作に応
じて、図面上、反時計周り方向に回転させる。

【００３２】一次帯電手段として、ステーション毎にイ
エロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラッ
ク（Ｋ）の感光体を帯電させるための４個の注入帯電器
２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを備える構成で、各注
入帯電器にはスリーブ２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、
２３ＫＳが備えられている。

【００３３】感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２
Ｋへの露光光はスキャナ部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２
４Ｋから送られ、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、
２２Ｋの表面を選択的に露光することにより、静電潜像
が形成されるように構成されている。

【００３４】現像手段として、前記静電潜像を可視化す
るために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４
個の現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備える構
成で、各現像器には、スリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２
６ＣＳ、２６ＫＳが設けられている。各々の現像器は脱
着可能に取り付けられている。

【００３５】中間転写体２７は、感光ドラム２２Ｙ、２
２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに接触しており、カラー画像形成
時に時計周り方向に回転し、感光ドラム２２Ｙ、２２
Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの回転に伴って回転し、単色トナー
像が転写される。その後、中間転写体２７に後述する転
写ローラ２８が接触して転写材１１を狭持搬送し、転写
材１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写され
る。

【００３６】転写ローラ２８は、転写材１１上に多色ト
ナー像を転写している間、２８ａの位置で転写材１１に
当接し、印字処理後は２８ｂの位置に離間した状態とな
る。

【００３７】定着部３０は、転写材１１を搬送させなが
ら、転写された多色トナー像を溶融定着させるものであ
り、図１に示すように転写材１１を加熱する定着ローラ
３１と転写材１１を定着ローラ３１に圧接させるための
加圧ローラ３２を備えている。定着ローラ３１と加圧ロ
ーラ３２は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ３
３、３４が内蔵されている。すなわち、多色トナー像を
保持した転写材１１は定着ローラ３１と加圧ローラ３２
により搬送されると共に、熱および圧力を加えられ、ト
ナーが転写材１１表面に定着される。

【００３８】トナー像定着後の転写材１１は、その後、
図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに
排出して画像形成動作を終了する。

【００３９】クリーニング手段２９は、中間転写体２７
上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間
転写体２７上に形成された４色の多色トナー像を転写材
１１に転写した後の廃トナーは、クリーナ容器に蓄えら
れる。

【００４０】濃度センサ４１は、図１のカラー画像形成
装置において中間転写体２７へ向けて配置されており、
中間転写体２７の表面上に形成されたトナーパッチの濃
度を測定する。この濃度センサ４１の構成の一例を図２
に示す。ＬＥＤなどの赤外発光素子５１と、フォトダイ
オード、Ｃｄｓ等の受光素子５２（５２ａ、５２ｂ）、
受光データを処理する図示しないＩＣなどとこれらを収
容する図示しないホルダーで構成される。

【００４１】受光素子５２ａはトナーパッチ６４からの
乱反射光強度を検知し、受光素子５２ｂはトナーパッチ
６４からの正反射光強度を検知する。正反射光強度と乱
反射光強度の両方を検知することにより、高濃度から低
濃度までのトナーパッチ６４の濃度を検知することがで
きる。尚、前記発光素子５１と受光素子５２の結合のた
めに図示しないレンズなどの光学素子が用いられること
もある。

【００４２】カラーセンサ４２は、図１のカラー画像形
成装置において転写材搬送路の定着部３０より下流に転
写材１１の画像形成面へ向けて配置されており、転写材
１１上に形成された定着後の混色パッチの色のＲＧＢ出
力値を検知する。カラー画像形成装置内部に配置するこ
とにより、定着後の画像を排紙部に排紙する前に、自動
的に検知することが可能となる。

【００４３】図３にカラーセンサ４２の構成の一例を示
す。カラーセンサ４２は、白色ＬＥＤ５３とＲＧＢオン
チップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａにより構成
される。白色ＬＥＤ５３を定着後のパッチが形成された
転写材１１に対して斜め４５度より入射させ、０度方向
（垂直方向）への乱反射光強度をＲＧＢオンチップフィ
ルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａにより検知する。ＲＧ
Ｂオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａの受
光部は、５４ｂのようにＲＧＢが独立した画素となって
いる。

【００４４】ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型
センサ５４ａは、フォトダイオードでも良い。ＲＧＢの
３画素のセットが、数セット並んでいるものでも良い。
また、入射角が０度、反射角が４５度の構成でも良い。
更には、ＲＧＢ３色が発光するＬＥＤとフィルタ無しセ
ンサにより構成しても良い。

【００４５】尚、図４に示すように濃度センサ４１とカ
ラーセンサ４２は共に、本体長手方向（転写材の搬送方
向と直交する方向）に対して、中心位置に配置されてい
る。つまり、長手方向同一位置に配置されている。この
配置は、本発明の特徴の一つであり、こうすることによ
りカラーセンサと濃度センサとで同一位置のパッチ濃度
を検出することが可能になる。すなわち、パッチ濃度の
位置的な濃度差（この場合、長手方向の位置に対する濃
度差）の影響を受けることがなくなる。

【００４６】図５は、本実施例における、濃度センサの
補正制御及びそれと同時に実行される画像濃度制御を表
すフローチャートである。本実施例の制御には、カラー
センサ４２を使用する。すなわち転写材に定着されたト
ナー像を必要とするので、実行頻度を極力少なくするこ
とが好ましい。本実施例では、ユーザーが濃度センサの
補正制御実施を所望した場合に、ユーザーの手動操作に
より実施されるものとする。

【００４７】以下、制御フローについて説明する。

【００４８】まず、ステップＳ５１において、中間転写
体２７上にセンサ補正制御及び濃度制御用のパッチパタ
ーンを形成する。

【００４９】図６に、形成する制御用パッチパターンを
示す。

【００５０】制御用パッチパターンは、イエローの階調
パッチ６１１、６１２、６１３、６１４、マゼンタの階
調パッチ６２１、６２２、６２３、６２４、シアンの階
調パッチ６３１、６３２、６３３、６３４、ブラックの
階調パッチ６４１、６４２、６４３、６４４、の計１６
個である。尚、階調パターンの印字率（ハーフトーンパ
ッチに対応する画像データ）は、パッチ６１１、６２
１、６３１、６４１が２５％、パッチ６１２、６２２、
６３２、６４２が５０％、パッチ６１３、６２３、６３
３、６４３が７５％、パッチ６１４、６２４、６３４、
６４４が１００％に定められている。

【００５１】次に、ステップＳ５２において、ステップ
Ｓ５１で形成されたトナーパッチの濃度を濃度センサ４
１によって検出する。

【００５２】次に、ステップＳ５３において、給紙部２
１より転写材が給紙され、転写ローラ２８によって中間
転写体上の制御用パッチパターンが転写材に転写され
る。更に転写材上のパッチパターンは、定着部３０によ
って定着される。

【００５３】次に、ステップＳ５４において、ステップ
５３で転写材に定着されたトナーパッチの濃度をカラー
センサ４２によって検出する。

【００５４】ここで、検出された濃度検知結果は、転写
材へのトナー像の転写性のばらつきや、定着性の振れに
よる影響を含んだ値なので、未定着トナーを濃度センサ
で検知した場合と比較して精度の高い値となる。

【００５５】次に、ステップＳ５５により、濃度センサ
４１の出力の補正を行う。以下、図７を用いて、濃度セ
ンサ４１の補正方法について説明する。図７中、横軸
は、濃度センサ４１の検出結果を表す。また、縦軸は、
カラーセンサ４２の検出結果を表す。図中、白丸ポイン
トＰは、ステップＳ５４の検出結果（転写材上のトナー
パッチをカラーセンサで検出した結果）と、ステップＳ
５２の検出結果（中間転写材２７上のトナーパッチを濃
度センサで検出した結果）との関係を表している。

【００５６】直線Ａは、濃度センサの出力とカラーセン
サの出力が等しい場合、すなわち濃度センサの測定誤差
が無い場合を表す（カラーセンサは、転写材上の濃度を
検出しているので、濃度検出精度が高い。従って、カラ
ーセンサの測定誤差は無いものと考える）。図中、ポイ
ントＰと直線Ａは、一致していない。つまり、濃度セン
サに僅かな測定誤差が生じていることを表す。

【００５７】次に、濃度センサ４１の補正テーブル（図
中曲線Ｃ）を算出する。補正テーブルＣはポイントＰを
通る曲線であり、パッチを形成していない階調濃度（パ
ッチとパッチとの間の階調）に関しては、原点とポイン
トＰとをスプライン補間して算出されている。尚、補正
テーブルＣは色毎（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ック）に算出される。また、補正テーブルの計算は、不
図示の本体ＣＰＵで実行され、更に算出された補正テー
ブルＣは、不図示の本体メモリ（本実施例では不揮発性
メモリを使用した）に記憶される。

【００５８】以上が濃度センサ４１の補正方法である。

【００５９】次にステップＳ５６により、画像濃度制御
を実施する。尚、本実施例で行う画像濃度制御は画像の
濃度階調特性を補正する濃度階調特性制御である。以
下、図８を用いて、濃度階調特性制御の説明をする。

【００６０】図８中、横軸は画像データを表している。
また、縦軸は、濃度センサ４１の濃度検出結果を表して
いる。

【００６１】また、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、中間転
写体上のトナーパッチを濃度センサ４１で検出した結果
を表す。尚、前記検出濃度は、ステップＳ５５で算出し
た補正テーブルＣによる補正を行った後の値である。

【００６２】次に、直線Ｔは、画像濃度制御の目標濃度
階調特性を表す。本実施例では、画像データと濃度の関
係が比例関係になるように目標濃度階調特性Ｔを定め
た。曲線γは、濃度制御（階調補正制御）を実施してい
ない状態での濃度階調特性を表している。尚、パッチを
形成していない階調の濃度については、原点及びＰ１、
Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を通るスプライン補間によって算出し
た。

【００６３】曲線Ｄは、本制御で算出される階調補正テ
ーブルを表しており、補正前の階調特性γの目標階調特
性Ｔに対する対称ポイントを求めることにより算出され
る。

【００６４】尚、階調補正テーブルＤの計算は、不図示
の本体ＣＰＵで実行され、更に算出された階調補正テー
ブルＤは、不図示の本体メモリ（本実施例では不揮発性
メモリを使用した）に記憶される。

【００６５】プリント画像の形成時は、画像データを階
調補正テーブルＤで補正することにより、目標階調特性
を得ることができる。

【００６６】以上が本実施例における、濃度センサの補
正制御及びそれと同時に実行される画像濃度制御の説明
である。

【００６７】尚、本画像形成装置では、上述の制御とは
別に通常の画像濃度制御が、濃度センサ４１を使用して
定期的に実施される。当然のことながら、定期的画像濃
度制御は未定着パッチを使用する制御なので、転写材を
必要としない。また、本実施例のカラー画像形成装置に
おいて定期的画像濃度制御は、電源ＯＮ時、現像装置も
しくは感光ドラムの交換時、或いは所定枚数プリント毎
に実行される。即ち、濃度の変動が予測される場合に実
行される。この際、濃度センサの出力は既に算出された
補正テーブルＣによって毎回補正される。また、ここで
実施される画像濃度制御の手法は、図８で説明した濃度
階調特性制御である。従って、定期的画像濃度制御が実
行される度に、階調補正テーブルＤが更新される。

【００６８】尚、転写条件や定着条件の変動が予測され
る場合（例えば、中間転写体や定着装置の交換時、或い
は装置の設置場所つまり使用環境が変更された場合な
ど）は、ユーザーが前述の濃度センサの補正制御及びそ
れと同時に実行される画像濃度制御を実行し、濃度セン
サの補正テーブルＣ及び階調補正テーブルＤが更新され
る。

【００６９】また、本実施例では、転写材へのトナー転
写性や定着性の変動を補正するために、濃度センサ補正
を行ったが、カラーセンサの出力濃度と濃度センサの出
力濃度を比較して、目標濃度階調特性Ｔに対し補正を行
っても良い。

【００７０】更に、本実施例では、濃度センサの補正に
使用するパッチと画像濃度制御に使用するパッチを全て
共通にしたが、全てのパッチが共通でなくても良い。例
えば、濃度センサの補正に必要なパッチの数よりも画像
濃度制御に必要なパッチの数が多い場合は、画像濃度制
御パッチの中から濃度センサ補正用のパッチを幾つか選
ぶだけでも良い。少なくとも一つ以上のパッチが共通で
あれば、本発明の意図する効果を得ることができる。

【００７１】更にまた、本実施例では、画像濃度制御の
方法として、複数段階の階調パターンで複数のパッチを
形成し、それらの濃度カーブからエンジンの濃度階調特
性を算出し、算出結果に応じて所定の階調特性を得るた
めの階調補正ルックアップテーブルを算出する方法を用
いた。しかしながら、濃度制御の方法はこれに限るもの
ではなく、他の方法を用いても良い。例えば、現像条件
あるいは帯電条件等を複数段階に変化させた複数個の所
定パターン（ハーフトーンパターンなど）パッチを中間
転写体上に形成し、そのパッチパターンの濃度を検出
し、所望の濃度が得られる現像条件、帯電条件を算出す
る方法でもよい。

【００７２】尚、本実施例においては、中間転写体上の
パッチを濃度センサで検知するカラー画像形成装置を例
にしたが、濃度センサとカラーセンサを長手同一位置に
配置し長手方向の濃度差の影響を少なくするという手法
は、転写ベルトなどの転写材担持体上のパッチを濃度セ
ンサで検知する方式のカラー画像形成装置においても効
果がある。

【００７３】以上本実施例では、転写材へのトナー転写
性や定着性の変動補正、すなわち濃度センサの補正と、
画像濃度制御を同時に実施するので、前記制御を独立で
行う場合と比較して制御全体に要する時間の短縮化が図
れた。

【００７４】更に、濃度センサの補正に使用する定着パ
ッチと未定着パッチを共通にすることによって、短時間
の間に生じる濃度変動や、あるいは画像の形成位置の違
いにより生じる濃度差の影響を受けない正確な濃度セン
サ補正を可能にした。その結果、画像濃度制御の精度が
向上し、濃度安定性の優れたカラー画像形成装置を提供
することができた。

【００７５】（実施例２）本実施例では、装置外部の原
稿読取り手段（複写機の原稿読取り装置を含む）、或い
は外部の濃度検出手段を使用して濃度センサ補正および
濃度制御を行う場合において、濃度制御の時間を短縮
し、且つ検知用トナーパッチ濃度の時間的変動および位
置的変動により生じる濃度制御の精度低下を防止する方
法について説明する。

【００７６】尚、本実施例は、実施例１を発展させた例
であり、実施例１と異なる点はカラーセンサの代わりに
装置外部の原稿読取り手段（複写機の原稿読取り装置を
含む）、或いは外部の濃度検出手段を使用する部分のみ
である。

【００７７】図９は、本実施例で使用するシステム構成
を表す図であり、カラー画像形成装置１及びカラー画像
形成装置に接続されたホストコンピュータ２及び外部の
原稿読取り装置３からなる。

【００７８】尚、カラー画像形成装置１の主な構成は、
実施例１で使用したカラー画像形成装置とほぼ同一であ
り、カラーセンサ４２が無いところのみが異なる。ま
た、原稿読取り装置３は、市販のフラットベットスキャ
ナでありホストコンピュータと接続されている。

【００７９】次に、図１０のフローチャートを用いて、
本実施例における、濃度センサの補正制御及びそれと同
時に実行される画像濃度制御について説明する。

【００８０】尚、本実施例の制御には、原稿読取り装置
３を使用する。すなわち転写材に定着されたトナー像を
必要とするので、実行頻度を極力少なくすることが好ま
しい。本実施例では、ユーザーが濃度センサの補正制御
実施を所望した場合に、ユーザーの手動操作により実施
されるものとする。

【００８１】以下、制御フローについて説明する。

【００８２】まず、ステップＳ１０１において、中間転
写体２７上にセンサ補正制御及び濃度制御用のパッチパ
ターンを形成する。

【００８３】制御用パッチパターンについては、実施例
１と同様に図６のパターンを使用する。

【００８４】次に、ステップＳ１０２において、ステッ
プＳ１０１で形成されたトナーパッチの濃度を濃度セン
サ４１によって検出する。また、検出された濃度データ
はホストコンピュータ２に送信される。

【００８５】次に、ステップＳ１０３において、給紙部
２１より転写材が給紙され、転写ローラ２８によって中
間転写体上の制御用パッチパターンが転写材に転写され
る。更に転写材上のパッチパターンは、定着部３０によ
って定着される。その後、パッチパターンが形成された
転写材はカラー画像形成装置１から排紙される。

【００８６】次に、ステップＳ１０４において、ステッ
プＳ１０３でプリントされたパッチパターンの濃度を原
稿読取り装置３によって検出する。

【００８７】尚、パッチパターンがプリントされた転写
材の原稿読取り装置３へのセットはユーザーによって行
われる。

【００８８】尚、検出された濃度データは、ホストコン
ピュータ２に送信される。

【００８９】次に、ステップＳ１０５により、濃度セン
サ４２の出力の補正を行う。センサ補正の方法は実施例
１と同様であるが、補正テーブルＣの算出は、ホストコ
ンピュータ２によって行われる。

【００９０】尚、算出された補正テーブルＣは、ホスト
コンピュータ２からカラー画像形成装置１に送信され、
カラー画像形成装置１内の本体メモリ（本実施例では不
揮発性メモリを使用した）に記憶される。

【００９１】以上が濃度センサ４１の補正方法である。

【００９２】次にステップＳ１０６により、画像濃度制
御を実施する。尚、本実施例で行う画像濃度制御は画像
の濃度階調特性を補正する濃度階調特性制御である。制
御の方法は、実施例１と同様である。

【００９３】以上が本実施例における、濃度センサの補
正制御及びそれと同時に実行される画像濃度制御の説明
である。

【００９４】尚、本実施例においても、実施例１と同様
に上述の制御とは別の通常の画像濃度制御が、濃度セン
サ４１を使用して定期的に実施される。言うまでもな
く、定期的画像濃度制御が実行される度に、階調補正テ
ーブルＤが更新される。

【００９５】尚、転写条件や定着条件の変動が予測され
る場合は、ユーザーが前述の濃度センサの補正制御及び
それと同時に実行される画像濃度制御を実行し、濃度セ
ンサの補正テーブルＣ及び階調補正テーブルＤが更新さ
れる。

【００９６】また、本実施例では、転写材へのトナー転
写性や定着性の変動を補正するために、濃度センサ補正
を行ったが、原稿読取り装置３の出力濃度と濃度センサ
の出力濃度を比較して、目標濃度階調特性に補正を行っ
ても良い。

【００９７】更に、本実施例においても実施例１と同様
に濃度センサの補正に使用するパッチと画像濃度制御に
使用するパッチの全てのパッチが共通でなくても良い。
少なくとも一つ以上のパッチが共通であれば、本発明の
意図する効果を得ることができる。

【００９８】また、本実施例では、外部の濃度検出手段
として原稿読取り装置（フラットベットスキャナ）を使
用したが、外部の濃度検出手段はこれに限定されるもの
ではない。例えば、コンピュータと接続が可能な濃度計
測器でもよいし、あるいは、複写機などの原稿読取装置
でもよい。当然のことながら原稿読取装置が付随した複
写機に本発明を適用する場合は、ホストコンピュータ２
がなくてもよい。

【００９９】以上本実施例では、装置外部の濃度検出手
段を使用した場合においても、制御全体に要する時間の
短縮化が図れた。更に、濃度センサの補正に使用する定
着パッチと未定着パッチを共通にすることによって、短
時間の間に生じる濃度変動や、あるいは画像の形成位置
の違いにより生じる濃度差の影響を受けない正確な濃度
センサ補正を可能にした。その結果、画像濃度制御の精
度が向上し、濃度安定性が優れているカラー画像形成装
置を提供できた。

【０１００】（実施例３）本実施例では、同一のパッチ
をカラーセンサと濃度センサで検出し、夫々のセンサの
故障判断を行う方法について説明する。尚、本発明は、
実施例１と組み合わせて行うことが好適であり、従っ
て、本実施例においても、実施例１と組み合わせた例に
ついて説明する。

【０１０１】図１１は本実施例のセンサ故障判断制御を
表すフローチャートである。

【０１０２】以下、図１１の制御について説明する。

【０１０３】ステップＳ１１１にて、トナーパッチを形
成する。尚、トナーパッチは、中間転写体に形成された
後に転写材に転写され、更に定着が行われる。詳細は実
施例１と同様である。

【０１０４】ステップＳ１１２で、カラーセンサおよび
濃度センサでパッチの濃度検出を行う。

【０１０５】ステップＳ１１３で、濃度センサの出力値
に異常がないかを判断する。尚、異常の判断は、すべて
のパッチ出力が０である場合を異常とする。

【０１０６】ステップＳ１１４、ステップＳ１１５で、
カラーセンサの出力値に異常がないかを判断する。尚、
異常の判断は、すべてのパッチ出力が０である場合を異
常とする。

【０１０７】カラーセンサおよび濃度センサの出力値が
共に正常である場合、ステップＳ１１６で、センサ補正
制御および画像濃度制御を実行する。

【０１０８】濃度センサの出力値のみが正常である場
合、カラーセンサ故障と判断する。この場合、ステップ
Ｓ１１７で、センサ補正制御は実施せずに、画像濃度制
御のみを行う。

【０１０９】カラーセンサの出力値のみが正常である場
合、ステップＳ１１８で、濃度センサ故障と判断する。
この場合、センサ補正制御、画像濃度制御ともに実施し
ない。

【０１１０】カラーセンサと濃度センサの出力値が共に
異常である場合、ステップＳ１１９で、画像形成部の故
障と判断する。

【０１１１】以上が、本実施例のセンサ故障判断制御の
説明である。

【０１１２】尚、センサの故障が検出された場合の処理
（ユーザーもしくは本体の対処）は、本発明を適用する
カラー画像形成装置に合わせて、最適な方法を定めれば
よい。

【０１１３】本実施例で使用したカラー画像形成装置で
は、濃度センサ及びカラーセンサがサービス交換パーツ
として設定されているので、センサの故障を表示パネル
上に表示し、ユーザーにセンサ故障が発生していること
を知らせ、サービス交換を促すようにしている。

【０１１４】尚、本制御の特徴は、濃度センサの出力と
カラーセンサの出力を組み合わせて故障の判断を行うの
で、画像形成部の故障とセンサの故障とを明確に切り分
けて判断できるところにある。更に、濃度センサとカラ
ーセンサの故障判断に使用するパッチを共通にしている
ので、故障判断制御に要する時間を短縮することが可能
となる。

【０１１５】更にまた、センサの故障判断に使用するパ
ッチと画像濃度制御に使用するパッチも共通であるた
め、更なる時間短縮の効果が得られる。

【０１１６】以上、本実施例では本発明の効果を最大限
に発揮できる例として、実施例１との組み合わせ例につ
いて説明したが、本センサの故障判断制御を単独で行っ
ても効果を得ることができることは勿論である。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写材へのトナー転写性や定着性の変動補正、すなわち
濃度センサの補正と画像濃度制御を同時に実施するの
で、前記制御を独立で行う場合と比較して制御全体に要
する時間の短縮化が図れた。

【０１１８】更に、濃度センサの補正に使用する定着パ
ッチと未定着パッチを共通にすることによって、短時間
の間に生じる濃度変動や、あるいは画像の形成位置の違
いにより生じる濃度差の影響を受けない正確な濃度セン
サ補正を可能にした。その結果、画像濃度制御の精度が
向上し、濃度安定性が優れたカラー画像形成装置を提供
することができた。

【０１１９】また、装置外部の濃度検出手段を使用した
場合においても、制御全体に要する時間の短縮化が図れ
ると同時に、短時間の間に生じる濃度変動や、あるいは
画像の形成位置の違いにより生じる濃度差の影響を受け
ない正確な濃度センサ補正を可能にした。

【０１２０】また、濃度センサの出力とカラーセンサの
出力を組み合わせて故障の判断を行うので、画像形成部
の故障とセンサの故障とを明確に切り分けて判断するこ
とが可能になった。更に、濃度センサとカラーセンサの
故障判断に使用するパッチを共通にしているので、故障
判断制御に要する時間を短縮することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１におけるカラー画像形成装置の全体
構成を示す断面図

【図２】 濃度センサの構成を示す説明図

【図３】 カラーセンサの構成を示す説明図

【図４】 濃度センサとカラーセンサの配置説明

【図５】 実施例１における画像濃度制御システムの処
理手順を示すフローチャート

【図６】 実施例１で使用されるパッチパターンを示す
説明図

【図７】 濃度センサ出力に対するカラーセンサ出力／
補正出力の関係を示すグラフ

【図８】 濃度諧調補正制御を示すグラフ

【図９】 実施例２におけるシステム構成を示すブロッ
ク図

【図１０】 実施例２における画像濃度制御システムの
処理手順を示すフローチャート

【図１１】 実施例３における画像濃度制御システムの
処理手順を示すフローチャート

【符号の説明】

１ カラー画像形成装置本体 ２ ホストコンピュータ ３ 原稿読取り手段 １１ 転写材 ２２ 感光体（感光ドラム） ２６ 現像手段 ２７ 中間転写体 ３０ 定着装置 ４１ 濃度センサ ４２ カラーセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中居 智朗 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DE02 DE07 DE09 DE10 EA18 EB04 EC03 HA13 HA14 2H030 AB02 AD11 AD16 BB02 BB21 BB36 BB42

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体或いは転写材担持体上に形成さ
   れた第一の検知用トナー像の濃度を検知する第一の濃度
   検知手段と、転写材上に定着された第二の検知用トナー
   像の濃度を検知する第二の濃度検知手段とを有し、第一
   の濃度検知手段と第二の濃度検知手段との両検知結果に
   基づいて、画像濃度の制御を実施するカラー画像形成装
   置であって、 前記第一の濃度検知手段の検出光照射位置と前記第二の
   濃度検知手段の検出光照射位置とは、転写材の搬送垂直
   方向に対して、略同一であることを特徴とするカラー画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 像担持体上に形成された第一の検知用ト
   ナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転写材
   上に定着された第二の検知用トナー像の濃度を検知する
   第二の濃度検知手段とを有し、第一の濃度検知手段と第
   二の濃度検知手段との両検知結果に基づいて、画像濃度
   の制御を実施するカラー画像形成装置であって、 前記第一の検知用トナー像を転写材に転写及び定着し
   て、前記第二の検知用トナー像とすることを特徴とする
   カラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 像担持体上に形成された第一の検知用ト
   ナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転写材
   上に定着された第二の検知用トナー像の濃度を本体外部
   の第二の濃度検出手段で検出し、検出結果を本体に取り
   込む手段を有し、第一の濃度検知手段と本体外部の第二
   の濃度検出手段との両検知結果に基づいて、画像濃度の
   制御を実施するカラー画像形成装置であって、 前記第一の検知用トナー像を転写材に転写及び定着し
   て、前記第二の検知用トナー像とすることを特徴とする
   カラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載のカラー画
   像形成装置において、前記第二の濃度検出手段の検出結
   果に応じて、前記第一の濃度検出手段の補正を行うこと
   を特徴とするカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜３の何れかに記載のカラー画
   像形成装置において、前記第二の濃度検出手段の検出結
   果に応じて、画像濃度制御の目標階調特性を算出し、前
   記目標階調特性を得るための画像濃度制御を前記第一の
   濃度検出手段を用いて行うことを特徴とするカラー画像
   形成装置。
6. 【請求項６】 像担持体上に形成された検知用トナー像
   の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転写材上に定
   着された検知用トナー像の濃度を検知する装置本体内部
   或いは本体外部の第二の濃度検知手段とを有するカラー
   画像形成装置であって、 前記第一の濃度検知手段及び前記第二の濃度検知手段に
   よって、共通の検知用トナー画像の濃度を検知して、前
   記共通の検知用トナー画像に対する前記第一の濃度検知
   手段の検知結果と前記第二の濃度検知手段の検知結果に
   応じて、前記第一の濃度検知手段もしくは前記第二の濃
   度検知手段の故障判断をすることを特徴とするカラー画
   像形成装置。
7. 【請求項７】 像担持体或いは転写材担持体上に形成さ
   れた第一の検知用トナー像の濃度を検知する第一の濃度
   検知手段と、転写材上に定着された第二の検知用トナー
   像の濃度を検知する第二の濃度検知手段とを有し、第一
   の濃度検知手段と第二の濃度検知手段との両検知結果に
   基づいて、画像濃度の制御を実施するカラー画像形成装
   置の制御システムであって、 前記第一の濃度検知手段の検出光照射位置と前記第二の
   濃度検知手段の検出光照射位置とは、転写材の搬送垂直
   方向に対して、略同一であることを特徴とするカラー画
   像形成装置の制御システム。
8. 【請求項８】 像担持体上に形成された第一の検知用ト
   ナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転写材
   上に定着された第二の検知用トナー像の濃度を検知する
   第二の濃度検知手段とを有し、第一の濃度検知手段と第
   二の濃度検知手段との両検知結果に基づいて、画像濃度
   の制御を実施するカラー画像形成装置の制御システムで
   あって、 前記第一の検知用トナー像を転写材に転写及び定着し
   て、前記第二の検知用トナー像とすることを特徴とする
   カラー画像形成装置の制御システム。
9. 【請求項９】 像担持体上に形成された第一の検知用ト
   ナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転写材
   上に定着された第二の検知用トナー像の濃度を本体外部
   の第二の濃度検出手段で検出し、検出結果を本体に取り
   込む手段を有し、第一の濃度検知手段と本体外部の第二
   の濃度検出手段との両検知結果に基づいて、画像濃度の
   制御を実施するカラー画像形成装置の制御システムであ
   って、 前記第一の検知用トナー像を転写材に転写及び定着し
   て、前記第二の検知用トナー像とすることを特徴とする
   カラー画像形成装置の制御システム。
10. 【請求項１０】 請求項７〜９の何れかに記載のカラー
    画像形成装置の制御システムにおいて、前記第二の濃度
    検出手段の検出結果に応じて、前記第一の濃度検出手段
    の補正を行うことを特徴とするカラー画像形成装置の制
    御システム。
11. 【請求項１１】 請求項７〜９の何れかに記載のカラー
    画像形成装置の制御システムにおいて、前記第二の濃度
    検出手段の検出結果に応じて、画像濃度制御の目標階調
    特性を算出し、前記目標階調特性を得るための画像濃度
    制御を前記第一の濃度検出手段を用いて行うことを特徴
    とするカラー画像形成装置の制御システム。
12. 【請求項１２】 像担持体上に形成された検知用トナー
    像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、転写材上に
    定着された検知用トナー像の濃度を検知する装置本体内
    部或いは本体外部の第二の濃度検知手段とを有するカラ
    ー画像形成装置の制御システムであって、 前記第一の濃度検知手段及び前記第二の濃度検知手段に
    よって、共通の検知用トナー画像の濃度を検知して、前
    記共通の検知用トナー画像に対する前記第一の濃度検知
    手段の検知結果と前記第二の濃度検知手段の検知結果に
    応じて、前記第一の濃度検知手段もしくは前記第二の濃
    度検知手段の故障判断をすることを特徴とするカラー画
    像形成装置の制御システム。