JP2005024960A - 両面画像形成装置、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷用紙の一方の面と他方の面の画像形成においてそれぞれ独立して印刷画像の濃度調整を行う。
【解決手段】４色の画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄの感光体ドラム１表面に露光装置４により原稿画像の潜像を形成し、現像装置５で現像する。そのトナー像（顕像１）は第１中間転写ベルト１０に転写され、更に第２中間転写ベルト１００に転写され、用紙第１面に転写される。第２中間転写ベルト１００が顕像１を転写して走行する間、第１中間転写ベルト１０に、用紙第２面に転写するトナー像（顕像２）が形成される。顕像１，２が用紙第１面、第２面に同時に定着され、カラー両面画像を得る。各中間転写ベルト１０，１００にテストパターンのトナー像濃度センサＰＳ１，ＰＳ２を設け、各センサの出力に基き、最良印刷結果が得られるように画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄの画像形成プロセス量を調整する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写シート両面の画像濃度を調整可能にする両面画像形成装置、プログラム及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、記録用紙の両面に画像を形成する両面画像形成装置として、次に説明するような両面プリンタ装置がある。この両面プリンタ装置は、装置内のほぼ中央に第１の像担持体である感光体ドラムを配置し、その周囲にクリーニング装置、除電装置、帯電装置、現像装置を配置している。また感光体ドラムの上方に露光装置を配し、露光装置から発せられるレーザ光を感光体ドラムに照射するようにしている。
【０００３】
感光体ドラムの下方には、第２の像担持体としての中間転写ベルト（無端ベルト）が設けられ、感光体ドラムはその一部が中間転写ベルトに接するように設けられている。中間ベルトは複数のローラに張架され支持されている。中間転写ベルトのループ内側には、裏当てローラ、冷却手段、定着ローラ、第１転写手段等が配設されている。
【０００４】
定着ローラは、記録用紙の第１面に転写されたトナー像を記録用紙上に定着されるものである。第１転写手段は、ベルトを挟んで感光体ドラムと対向する位置に設けられ、感光体ドラムに形成したトナー像を中間転写ベルト又は記録用紙（第１面）に転写されるものである。
【０００５】
中間転写ベルトの外周部には、第２の転写手段、定着装置、ベルト用クリーニング装置が配備されている。定着装置は、熱源を有する定着ローラを有しており、記録用紙の第２面に転写されたトナー像を記録用紙に定着させるものである。また、装置本体の下方には給紙カセットが設けられ、また上方には排紙スタックが設けられている。
【０００６】
上述の構成の両面プリンタ装置において、該装置がプリント用の画像信号（書き込み情報）を例えばパソコンから受信すると、露光装置が駆動され、レーザ光が走査され、帯電装置により一様に帯電された感光体を照射し、感光体に書き込み情報に応じた潜像を形成する。
【０００７】
感光体上の潜像は現像され、トナーによる顕像が感光体表面に形成される。このトナー像は、第２像担持体である中間転写ベルトの裏側にある第１転写手段によって中間転写ベルトの表面に転写される。
【０００８】
中間転写ベルトは感光体ドラムと同期して回転走行しており、所定のところまで走行すると、用紙の別の面（第２面）に作成されるべきトナー像画像が前述した工程で感光体に形成され始め、給紙カセットから給紙が開始され、搬送される。先に中間転写ベルトに転写されたトナー像は、１回りしてベルトと感光体ドラムが接触する位置に向け搬送される。
【０００９】
そして、中間転写ベルトと感光体ドラムに搬送されてくる記録用紙（第２面）にまず感光体のトナー像が第１転写手段により転写される。
【００１０】
感光体から記録用紙にトナー像が転写されている間、用紙の他面は中間転写ベルト表面のトナー像とともに移動し、第２転写手段に達したとき、該手段により記録用紙に転写される。
【００１１】
第１、第２転写手段により、記録用紙の両面にトナー像が転写された用紙は、中間転写ベルトの走行により定着領域に送られ、定着手段により定着され、排紙スタックに排紙される。
【００１２】
以上述べた両面プリンタ装置は、単色型のプリンタ装置であるが、この装置にリボルバー式現像装置を付加することによりフルカラーの画像形成が可能になる。
【００１３】
リボルバー式現像装置は、４つの現像器を搭載しており、４つの現像器にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナーが収納されている。なお、モノクロプリントの場合はブラックトナーを有する現像器を現像位置に移動させて前述の動作による画像形成を行う。
【００１４】
フルカラー画像を形成する場合は、感光体ドラムと中間転写ベルトが離間した状態で、帯電された感光体表面にまずイエロートナーで現像されるべき書き込み情報が露光装置により書き込まれる。その潜像に対して現像位置に移動されたイエロー現像器によりイエロートナーが付与されて現像される。同様にして感光体表面にマゼンタの画像が形成され、イエローに重ねられる。さらにシアン像が形成され、先の画像に感光体上で重ねられ、最後にブラックトナーによる画像が重ねられ、４色のカラー像が感光体表面に形成され担持される。４色のカラー像作成に際し、感光体ドラムは４回転する。この後の両面プリントの工程は、先に述べた単色のプリントの工程と同じである。この両面プリンタ装置によれば、モノクロ又はカラーの両面印刷を容易に行うことができる。
（特許文献１参照）。
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−１１６６７９号公報（段落番号（００５３）、（００５４）、（００５６）、（００５７）、（００５９）、（００６０）、（００６３）、（００６４）、（００６６）、（００６７）、（００６９）、（００７０）、（００７１）、（０１０５）、（０１０６）、（０１０７）、図１、図４）
【００１６】
上記特許文献中に明記されていないが、この種の両面プリンタ装置において、記録用紙に印刷される画像の濃度を制御するために、中間転写ベルトに転写されたトナー像の濃度を検出し、検出出力に応じて現像電圧等を変化させ、印刷画像の印刷濃度を変えることが行われている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の両面プリンタ装置において印刷画像の濃度を調整する場合、中間転写ベルトに転写されたトナー像の濃度を検出する手段は、記録用紙の一方の面のトナー像に対するトナー像濃度しか検出していない。従って、一方の面のトナー像濃度を他方の面のトナー像濃度に合わせる制御しか行えないため、印刷用紙の一方の面（表面）と他方の面（裏面）とで、印刷される画像の性質が異なるような場合、それぞれ単独で画像特有の濃度調整ができず、高画質の印刷物を求めるユーザーにとって満足できる印刷結果が得られないという不満があった。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、（１）転写用紙の一方の面（表面）と他方の面（裏面）とでそれぞれ単独で印刷画像の濃度調整ができるようにすること、（２）転写用紙の一方の面（表面）と他方の面（裏面）とで印刷画像の種類等に応じた濃度調整ができるようにすること、よって（３）両面画像形成において高画質の画像形成が行えるようにすることである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、転写シートに形成される原稿画像の濃度を調整するためのテストパターンを生成する手段と、テストパターンの画像を形成する手段と、
テストパターンの画像の濃度を検出する手段と、検出された濃度を転写シートの第１面及び第２面の参照濃度に基き、原稿画像の濃度を転写シートの第１面及び第２面ごとに調整する手段と、を備えたことを特徴とする両面画像形成装置である。
【００２０】
請求項２の発明は、原稿画像に基いて形成された原稿画像の顕像を担持する第１の像担持体、第２の像担持体及び第３の像担持体を有し、第１の像担持体が担持する原稿の第１面画像の顕像を第２の像担持体に転写し、更に第３の像担持体に転写して転写シートの第１面画像を形成するとともに、第１の像担持体が担持する原稿の第２面画像の顕像を第２の像担持体に転写して転写シートの第２面画像を形成する両面画像形成装置において、転写シートに形成される原稿の第１面画像の濃度及び第２面画像の濃度を調整するためのテストパターンを生成する手段と、テストパターンに基いて転写シートの第１面画像として形成され、第３の像担持体に転写された前記第１面画像の濃度を検出する第１の濃度検出手段と、テストパターンに基いて転写シートの第２面画像として形成され、第２の像担持体に転写された前記第２面画像の濃度を検出する第２の濃度検出手段と、前記第１及び第２の濃度検出手段により検出された濃度を、第１面及び第２面の参照濃度に基き、転写シートの第１面及び第２面ごとに原稿画像の濃度を調整する手段と、を備えたことを特徴とする両面画像形成装置である。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項２記載の両面画像形成装置において、転写シートに形成される原稿の第１面画像の濃度及び第２面画像の濃度を調整するためのテスト画像を生成する手段は、第１の像担持体、第２の像担持体及び第３の像担持体上で、相対的に同一トラック上に原稿の第１面用及び原稿の第２面用のテスト画像を連続して、又は異なるトラック上に原稿の第１面用及び原稿の第２面用のテスト画像を分離して生成することを特徴とする両面画像形成装置である。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項２又は３記載の両面画像形成装置において、前記第１の濃度検出手段及び第２の濃度検出手段は、テスト画像の濃度の検出位置を移動可能に設置することを特徴とする両面画像形成装置である。
【００２３】
請求項５の発明は、両面画像形成装置のコンピュータを、転写シートに形成される原稿画像の濃度を調整するためのテストパターンを生成させる手段、テストパターンの画像を形成させる手段、テストパターンの画像の濃度を検出させる手段、検出された濃度を転写シートの第１面及び第２面の参照濃度と比較する手段、比較結果により転写シートの第１面及び第２面ごとに原稿画像の濃度を調整させる手段、として機能させるためのプログラムである。
【００２４】
請求項６の発明は、請求項５記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明が適用される両面画像形成装置の一例である転写ベルト式のカラー両面プリンタ装置の断面構成図である。
はじめにカラー両面プリンタ装置の構成、動作について説明する。
図１において、カラー両面プリンタ装置は、装置内のほぼ中央に、第１像担持体である感光体ドラム１、その外周部に配置される、除電装置Ｌ、クリーニング装置２、帯電装置３、現像装置５を有する画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄを有する。画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各色の画像形成プロセス用として、同じ構成により４組設けられるものであり、後述する中間転写ベルト１０の矢印で示す進行方向に対してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に配置される。
【００２６】
感光体ドラム１は、直径が３０乃至１００ｍｍ程度のアルミニウム製の円筒からなり、その表面に光導電物質である有機半導体の層が設けられる。そして感光体ドラム１表面の一部が後述する中間転写ベルト１０に接する。
【００２７】
画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄの下方には露光装置４が設けられ、露光装置４から発せられるレーザ光が、帯電装置３と現像装置５の間の書き込み位置から感光体ドラム１に照射される。
【００２８】
露光装置４は、不図示の画像読取部で読み取られた原稿画像又はパソコンで作成された原稿を、露光装置４の光学系を含むレーザ光走査装置により、一様に帯電された感光体ドラム１に照射する。なお、レーザ光走査装置の代わりにＬＥＤアレイと結像装置が用いられることがある。
【００２９】
画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄの各回転ドラム１と接するように、第２像担持体である第１中間転写ベルト１０が、回転ローラ１１，１２，１３に支持され、これら回転ローラによる３点で張架されている。
【００３０】
第１中間転写ベルト１０は、基体の厚みが５０乃至６００μｍの樹脂フィルム又はゴムであり、感光体ドラム１からトナー像を転写可能にする抵抗値を有する。
【００３１】
第１中間転写ベルト１０の裏側（ベルトループ内側）には、各回転ドラム１毎に第１の転写手段２０が回転ドラム１近傍に配備される。また第１中間転写ベルト１０のループ外側には、この中間転写ベルト用のクリーニング装置２５が配備され、不要な残留トナーを掻き落し、第１中間転写ベルト１０のクリーニングを行う。
【００３２】
更にカラー両面プリンタ装置は、図１の右方に第３の像担持体である第２中間転写ベルト１００を有する。第２中間転写ベルト１００は、基体の厚みが５０乃至６００μｍの樹脂フィルム又はゴム製であり、第１中間転写ベルト１０からトナー像を転写可能にする抵抗値を有する。
【００３３】
第２中間転写ベルト１００は、第１中間転写ベルト１０の移動方向と同じ方向、図中、半時計回りに走行するように回転ローラ１１１，１１２，１１３により支持され、これら回転ローラによる３点で張架されている。第２中間転写ベルト１００は、裏側（ループ内側）には第２の転写手段１２０が配備されている。またその表側（ループ外側）には、チャージャＣＨ、クリーニング装置２５０を備える。
【００３４】
第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト１００は、第１中間転写ベルト１０の回転ローラ１１と、第２中間転写ベルト１００の回転ローラ１１３及び転写手段１２０とにより接触し、予め定められた転写ニップを形成している。
【００３５】
第１中間転写ベルト１０の表側に対向する位置であって、第１中間転写ベルト１０に形成されたトナー像が第２中間転写ベルト１００に転写される前の位置に、後述するテストパターン読み取りのためのパターンセンサＰＳ１を設置する。
【００３６】
また第２中間転写ベルト１００の表側に対向する位置であって、第２中間転写ベルト１００に形成されたトナー像が記録用紙に転写される手前の位置に、後述するテストパターン読み取りのためのパターンセンサＰＳ２を設置する。
【００３７】
画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄの更に下方には、給紙装置（給紙カセット）２６ａ，２６ｂが設置され、給紙装置２６ａ，２６ｂにはそれぞれ記録用紙Ｐが収納される。記録用紙Ｐは、印刷が開始されると、最上の用紙から給紙ローラ２７により１枚ずつ複数の給紙ガイド２９を経てレジストローラ対２８に搬送され、レジストローラ対２８から第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト１００との間の転写ニップに供給される。
【００３８】
画像形成装置の上方に、トナー像が転写されている記録用紙のトナー像を記録用紙に加熱、溶融して定着するための定着装置３０、トナー像が定着した記録用紙を排紙スタック４０に案内する排紙ガイド３１、前記記録用紙を搬送する排紙ローラ対３２が設けられる。
【００３９】
画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄの上方で排紙スタック４０の下方には、補給用のトナーを収納するトナー収納部ＴＳが設けられる。またＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂの４色がカートリッジＴＣの形態で収納されている。
【００４０】
更にカラー両面プリンタ装置本体のフレームの一部５０は、開閉支軸５０Ａを中心として回動、開放が可能である。この構成により、記録用紙の搬送路は大きく開き、ジャムした記録用紙の取り出しを容易にしている。
【００４１】
次に、前記構成になるカラー両面プリンタ装置の両面印刷の動作について説明する。本カラー両面プリンタ装置でプリントしようとする原稿画像は、図示しない原稿読取装置で読み取られた原稿の画像又はパソコンで作成された原稿である。カラー両面プリンタ装置は、これらの原稿画像を受信すると、画像形成部ａの露光装置４が駆動され、露光装置のレーザ光源からのレーザ光は、モータにより回転するポリゴンミラーによって走査され、ミラー、レンズ等の光学系を経て、画像形成部ａの帯電装置３により一様に帯電された、画像形成部ａの第１の像担持体である感光体ドラム１に照射され、感光体１上に原稿画像の書き込み情報に対応した潜像を形成する。
【００４２】
画像形成部ａの感光体１上の静電潜像は、現像装置５によって現像され、トナー（マゼンタ）像が画像形成部ａの感光体１の表面に形成、保持される。画像形成部ａの感光体１上のトナー（マゼンタ）像は、第２の像担持体である第１中間転写ベルト１０の裏側に設置された第１転写手段２０により、画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄの各感光体ドラム１と同期して走行する第１中間転写ベルト１０の表面に転写される。
【００４３】
画像形成部ａの感光体ドラム１の表面は、残存するトナーがクリーニング装置２でクリーニングされ、除電装置Ｌで除電され、次のサイクルに備える。第１中間転写ベルト１０は、表面に転写されたトナー像を担持して図１に示す反時計回りに走行する。
【００４４】
画像形成部ｂにおいても画像形成部ａと同じ動作により感光体ドラム１の表面にトナー（シアン）像が形成、保持される。このとき、先に第１中間転写ベルト１０に転写されたトナー（マゼンタ）像が第１中間転写ベルトの走行に伴って画像形成部ｂに到達するので、トナー（シアン）像はこのトナー（マゼンタ）像に重ねて転写される。同じようにして、更に画像形成部ｃ、ｄで形成されるトナー（イエロー）像、トナー（ブラック）像がそれぞれその上に重ねて転写される。つまり最終的には第１中間転写ベルト１０に４色重ね合わされた顕像（顕像１）が形成、保持されることになる。
【００４５】
第１中間転写ベルト１０の走行と同期して第２中間転写ベルト１００が走行しているので、第１中間転写ベルト１０に転写された顕像１は、第２転写手段１２０により第１中間転写ベルト１０から第２中間転写ベルト１００に転写される。
【００４６】
ここで、記録用紙の両面に画像を得る場合、先に形成する画像（顕像１）が転写される記録用紙面を用紙第１面といい、後から形成する画像（顕像２）が転写される記録用紙面を用紙第２面という。
【００４７】
この後、第１中間転写ベルト１０が所定のところまで走行すると、記録用紙の用紙第２面に作成されるべきトナー像が画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄで作成され始め、給紙が開始される。給紙ローラ２７が矢印方向に回転すると、給紙カセット２６の最上部にある記録用紙Ｐが引き出され、給紙ガイド２９を経てレジストローラ対２８に搬送される。
【００４８】
第２中間転写ベルト１００は、第１中間転写ベルト１０と同期して走行し、第２中間転写ベルト１００に転写された顕像１は、一回りして第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト１００が接触する位置に搬送される。そして、レジストローラ対２８を経て第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト１００の間に送られる記録用紙の用紙第１面に、まず第２中間転写ベルト１００の顕像１が第２転写手段１２０により転写される。この転写に際して、記録用紙と顕像１の位置が正規のものとなるよう、レジストローラ対２８によりタイミングがとられて搬送される。
【００４９】
第２中間転写ベルト１００が、該第２中間転写ベルト１００に顕像１が転写されて１回りする間、第１中間転写ベルト１０に、記録用紙の用紙第２面に転写するトナー像（顕像２）が形成、保持され、記録用紙との接触面に搬送される。そして記録用紙の第２面は第１中間転写ベルト１０の顕像２と共に（用紙第２面がベルト１０上に転写された顕像２に密着されて）移動する。記録用紙がチャージャＣＨの作用領域を通過すると、チャージャＣＨに電圧が印加され、第１中間転写ベルト１０の顕像２が用紙第２面に転写される。このときも、顕像２の位置が正規の位置となるようタイミングがとられて搬送される。
【００５０】
なお、感光体ドラム１にトナー像を形成するときのトナーの極性はマイナスである。第１転写手段２０にプラスの電荷を与えることで、感光体ドラム１に形成されたトナー像は第１中間転写ベルト１０に転写され、第２転写手段１２０にプラスの電荷を与えることで、第１中間転写ベルト１０に形成されたトナー像は第２中間転写ベルト１００に転写される。また、その後形成された第１中間転写ベルト１０のトナー像は記録用紙の用紙第２面に転写される。さらにチャージャＣＨにプラスの電荷を与えることにより第２中間転写ベルト１００のマイナス極性のトナーは吸引され記録用紙の用紙第１面に転写される。
【００５１】
第２転写手段１２０とチャージャＣＨの作用で記録用紙の両面にトナー像が転写された前記記録用紙は、定着装置３０に送られる。ここで定着ローラにより記録用紙上のトナー像（両面）が一度に定着される。定着後の記録用紙は、ガイド対３１を経て排紙ローラ対３２により本体フレーム上の排紙スタック４０に排紙Ａされる。
【００５２】
図１に示すように排紙スタック４０を構成した場合、両面画像のうち後から記録用紙に転写される画像、即ち第１中間ベルト１０から直接転写される画像は用紙の下面となって排紙スタック４０に排紙される。このため、ページ揃えをするには、記録用紙の第２頁目に転写される画像を先に第２中間転写ベルト１００に形成保持し、第１頁に転写される画像を第１中間転写ベルト１０から直接転写するようにすればよい。
【００５３】
ところで、通常は感光体ドラム１に逆像（鏡像）を形成し、これを記録用紙に直接転写すると正像が得られるが、第１中間転写ベルト１０に転写した画像を用紙に転写する場合、感光体ドラム１に鏡像を形成した場合には、用紙転写時には鏡像となってしまう。そこで、本実施形態においては、第１中間転写ベルト１０から記録用紙に転写される画像は、感光体ドラム１表面で正像に形成し、第２中間転写ベルト１００から記録用紙に転写される画像は、感光体ドラム１表面で逆像になるように露光される。前述のページ揃えも正逆像切り替え露光も公知の画像処理技術により実現できている。
【００５４】
第２中間転写ベルト１００から記録用紙にトナー像が転写された後、内部に公知のブラシローラ、回収ローラ、ブレード等を備えたクリーニング装置２５０は、第２中間転写ベルト１００の表面に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。図１では、クリーニング装置２５０が第２中間転写ベルト１００から離れた状態を示しているが、クリーニング装置２５０自体は、支軸２５０Ａを中心として揺動可能で、第２中間転写ベルト１００表面に接離可能な構造になっている。記録用紙に転写する作業前で、第２中間転写ベルト１００がトナー像を搬送しているとき離し、クリーニングが必要なとき、図１で反時計回りに揺動し接触させる。除去されたトナー、紙粉はトナー収容部２５０Ｂに集めて廃棄等の処理を行う。
【００５５】
続いて、本発明の実施形態に係る両面画像の濃度を制御する機能を備えたカラー両面プリンタ装置について詳細に説明する。
再び図１のカラー両面プリンタ装置において、テストパターンセンサＰＳ１，ＰＳ２は、用紙第１面及び第２面に転写される画像の濃度を制御するために、第２中間転写ベルト１０及び第３中間転写ベルト１００に形成されたテストパターンのトナー像の濃さを検出する。このためにテストパターンセンサＰＳ１，ＰＳ２は、ベルト表面に形成されたテストパターンのトナー像に光を照射し、反射光を受光する構成を有し、第１中間転写ベルト１０及び第２中間転写ベルト１００の走行路中、これらベルトの走行方向に垂直な上方に設置する。
【００５６】
またカラー両面プリンタ装置は、両面画像の濃度を制御にするための制御装置（不図示）を備えており、この制御装置は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＨＨＤ装置等を有する。そしてＣＰＵは、所定のプログラムに記載された手順によりＨＤＤ装置からテストパターンを読み出し、画像読み取り画面に書き込み、露光によりテストパターンの潜像を感光体ドラム１上に形成する。この潜像から第１中間転写ベルト１０及び第２中間転写ベルト１００に、上述の画像形成手法と同じ手法により、テストパターンのトナー像を形成する。
【００５７】
図２は、中間転写ベルト表面に形成されたテストパターンのトナー像を示す図であり、図中、ａ，ｂ，ｃ，ｄは第２中間転写ベルト１００に形成されたトナー像（顕像１）であり、ｅ，ｆ，ｇ，ｈは第１中間転写ベルト１０に形成されたトナー像（顕像２）である。テストパターンは、不図示のテストパターン生成手段により、感光体ドラム１、第１中間転写ベルト１０、第２中間転写ベルト１００上で、相対的に同一トラックＣ１上になるように四角形のパターンとして生成される。これらのテストパターンのトナー像の濃度を検出するためのテストパターンセンサＰＳ１，ＰＳ２は、図中矢印で示すトナー像の進行方向つまり第１及び第２中間転写ベルト１０，１００の走行方向に垂直な上部より中間転写ベルト表面に向って光を照射しその反射光を受光するように設置する。従って、トナー像が光の照射及び反射ポイント（図２の黒丸）である濃度検出位置を通過するときその濃度が検出される。テストパターンを同一トラック上に生成することによりテストパターンを同一にすることができる。
【００５８】
また図３は、中間転写ベルト表面に形成された他のテストパターンのトナー像を示す図であり、図中、ｐ，ｑ，ｒ，ｓは第２中間転写ベルト１００に形成されたトナー像（顕像１）であり、ｔ，ｕ，ｖ，ｗは第１中間転写ベルト１０に形成されたトナー像（顕像２）である。このときテストパターンは、トナー像ｐ，ｑ，ｒ，ｓのトラックＣ２、トナー像ｔ，ｕ，ｖ，ｗのトラックＣ３が別々に分かれて生成される。このためテストパターンセンサＰＳ１，ＰＳ２は、その各検出位置を実質的に走行線を横切って移動できるようにし、異なるトラックＣ１，Ｃ２上に対応して設置する。
【００５９】
またＣＰＵは、テストパターンセンサＰＳ１，ＰＳ２の検出出力によって露光光量調整電圧、帯電電圧又は電流、現像電圧、転写電圧又は電流を制御し、用紙第１面及び第２面に転写される画像のトナー像濃度を制御する。
【００６０】
そこで、最良の印刷画像が得られるように露光光量調整電圧、帯電電圧又は電流、現像電圧、転写電圧又は電流を設定した場合、テストパターンのトナー像がテストパターンセンサＰＳ１，ＰＳ２の下を走行するとき、それぞれのトナー像濃度を検出し、当該テストパターン毎の濃度値をプロットし、その関係をトナー像濃度特性Ｓ０としてＲＡＭに記憶しておく。
【００６１】
図４は、テストパターンとトナー像濃度との関係を模式的に示すトナー像濃度特性図であり、図中、Ｓ０は露光光量調整電圧等を最良の印刷結果が得られる値にしたときのテストパターンとトナー像濃度との関係を示し、Ｓ１，Ｓ２は実際の印刷作業前のテスト時のテストパターンとトナー像濃度との関係を示す。
【００６２】
従って、実際に用紙第１面及び第２面に転写される画像のトナー像濃度を調整する前に、ユーザーはカラー両面プリンタ装置による印刷指示と共に印刷濃度の調整を不図示の操作パネルから指示する。するとカラー両面プリンタ装置の制御部は、ＨＤＤ装置から記憶されているテストパターンを読み出し、感光体ドラム１にテストパターンの潜像を形成し、図２，３で示した第２中間転写ベルト１００にテストパターンのトナー像（顕像１）を、第１中間転写ベルト１０にテストパターンのトナー像（顕像２）をそれぞれ形成する。
【００６３】
テストパターンセンサＰＳ１，ＰＳ２は、テストパターンのトナー像（顕像１及び顕像２）の濃度を検出し、検出出力は制御部に送信され、トナー像濃度特性Ｓ１，Ｓ２を生成する。制御部のＣＰＵは、最良特性として記憶している特性Ｓ０と比較し、差があるとき、差がなくなるように、つまりＳ１，Ｓ２をＳ０に近づけるように、露光装置及び／又は、帯電装置及び／又は、現像装置及び／又は、転写装置の電圧又は電流等のプロセス量を制御し、そのプロセス設定値を取得する。そしてこのプロセス設定値を記憶し、実際の画像形成を行うときは、このプロセス設定値により行う。
【００６４】
図５は、トナー像の濃度を制御するプロセス設定値を調整する手順を示すフロー図である。フロー図に従ってその調整手順を説明すると、まずカラー両面プリンタ装置の電源がオンされ、ユーザーにより「印刷濃度の調整」が指示される。すると制御部は、プロセス設定値の調整処理を開始し、ＣＰＵはＨＤＤ装置から、用紙第２面用のトナー像（顕像２）用のテストパターンを読み出し、上述の画像形成工程により第１中間転写ベルト１０表面にテストパターンのトナー像（顕像２）を形成する（Ｓ１）。このトナー像がテストパターンセンサＰＳ１を通過するとき、該センサＰＳ１によりトナー像の濃度を検出する（Ｓ２）。検出されたトナー像濃度は制御部に返され、設定済みの最良の画像形成を行う最適トナー像濃度と比較され、その差がなくなるように顕像２用のプロセス設定値の調整を行う（Ｓ３）。そして調整されたプロセス設定値をＲＡＭに保存する（Ｓ４）。続いて、ＣＰＵはＨＤＤ装置から、用紙第１面用のトナー像（顕像１）用のテストパターンを読み出し、上述の画像形成工程により第２中間転写ベルト１００表面にテストパターンのトナー像（顕像１）を形成する（Ｓ５）。このトナー像がテストパターンセンサＰＳ２を通過するとき、該センサＰＳ２によりトナー像の濃度を検出する（Ｓ６）。検出されたトナー像濃度は制御部に返され、設定済みの最適トナー像濃度と比較され、その差がなくなるように顕像１用のプロセス設定値の調整を行う（Ｓ７）。そして調整されたプロセス設定値をＲＡＭに保存する（Ｓ８）。そしてこの設定処理を終了する。以後、実際のカラー両面画像の形成は、ＲＡＭに保存されているプロセス設定値が使用される。
【００６５】
本実施形態は、中間転写ベルト方式によるカラー両面プリンタ装置におけるトナー像濃度の制御について述べたが、リボルバー式現像装置を有するカラー両面プリンタ装置においても、モノクロ両面プリンタ装置においても同じように適用することができる。また、本実施形態では、印刷濃度の調整は、印刷作業の前に行うように説明しているが、印刷作業の途中に割込んで行うようにしてもよい。このときは、調整が短時間で行われるようにテストパターンの形状等を考える。
【００６６】
本実施形態によれば、第２中間転写ベルト１００に形成されたトナー像（顕像１）と第１中間転写ベルト１０に形成されたトナー像（顕像２）の濃度に基いて、印刷用紙の一方の面（表面）と他方の面（裏面）とでそれぞれ単独で印刷画像の濃度調整ができる。このとき、トナー像濃度特性Ｓ１，Ｓ２をＳ０に近づけるプロセス設定値により画像形成を行うので、印刷用紙の一方の面（表面）と他方の面（裏面）とで同一濃度の画像形成を行うことができる。特性Ｓ０を印刷用紙の一方の面（表面）と他方の面（裏面）とで特有のものを用意すれば、各面特有の濃度で画像形成を行うことができる。また、印刷用紙の一方の面（表面）と他方の面（裏面）とで、両面とも文字画像形成のように同一種類の画像形成の場合は、同一のテストパターンを使用することができるので、顕像１のテストパターンの形成を省略することができ、表面が絵柄画像、裏面が文字画像のように異なる画像を形成する場合は、異なるテストパターンを使用することができるので、印刷画像の種類等に応じた濃度調整を容易に行うことができ、従って、高画質の印刷結果を得ることができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態に係る両面画像形成装置並びに両面画像形成方法について説明したが、両面画像形成装置のコンピュータを、両面画像形成を実行する手段として機能させるために、処理の手順を汎用のプログラム言語でコンピュータプログラムとして記述し、かつ、このプログラムをフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等の記録媒体に記録し、これを両面画像形成装置のコンピュータに読み取らせることで本発明に係る両面画像形成処理を容易に実施することができる。本プログラムは、記録媒体に記録する以外に、インターネット、イントラネット等の任意のネットワークを介して、両面画像形成装置のコンピュータに直接読み取らせることも可能である。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１，２に対応する効果： 転写シートの第１面（表面）と第２面（裏面）とでそれぞれ単独で画像の濃度調整ができる。従って、転写シートの第１面（表面）と第２面のそれぞれにおいて高画質の画像を形成することができる。
請求項３に対応する効果： 原稿画像の種類が、例えば原稿の第１面及び第２面とも白黒画像、又は原稿の第１面が白黒画像、第２面がカラー画像のように異なる場合に応じて濃度調整がし易くなるテスト画像を選択して生成することができる。
請求項４に対応する効果： テスト画像の位置が同一トラック上に生成される場合、異なるトラック上に生成される場合のいずれにも対応できるようになる。
請求項５，６に対応する効果： 本発明に係る画像形成処理を任意の両面画像形成装置において容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される両面画像形成装置の一例であるベルト式のカラー両面プリンタ装置の断面構成図である。
【図２】中間転写ベルト表面に形成されたテストパターンのトナー像を示す図である。
【図３】中間転写ベルト表面に形成された他のテストパターンのトナー像を示す図である。
【図４】テストパターンとトナー像濃度との関係を示す図である。
【図５】トナー像の濃度を制御するプロセス設定値を調整する手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
１・・・感光体ドラム、２・・・クリーニング装置、３・・・帯電装置、４・・・露光装置、５・・・現像装置、１０・・・中間転写ベルト、１１・・・回転ローラ、２０・・・第１転写手段、２５・・・クリーニング装置、２６・・・給紙装置、２７・・・給紙ローラ、２８・・・レジストローラ対、２９・・・搬送ガイド、３０・・・加熱装置、１００・・・中間転写ベルト、１１１・・・回転ローラ、１２０・・・第２転写手段、２５０・・・クリーニング装置

Claims (6)

1. 転写シートに形成される原稿画像の濃度を調整するためのテストパターンを生成する手段と、
   テストパターンの画像を形成する手段と、
   テストパターンの画像の濃度を検出する手段と、
   検出された濃度を転写シートの第１面及び第２面の参照濃度に基き、原稿画像の濃度を転写シートの第１面及び第２面ごとに調整する手段と、
   を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
2. 原稿画像に基いて形成された原稿画像の顕像を担持する第１の像担持体、第２の像担持体及び第３の像担持体を有し、第１の像担持体が担持する原稿の第１面画像の顕像を第２の像担持体に転写し、更に第３の像担持体に転写して転写シートの第１面画像を形成するとともに、第１の像担持体が担持する原稿の第２面画像の顕像を第２の像担持体に転写して転写シートの第２面画像を形成する両面画像形成装置において、
   転写シートに形成される原稿の第１面画像の濃度及び第２面画像の濃度を調整するためのテストパターンを生成する手段と、
   テストパターンに基いて転写シートの第１面画像として形成され、第３の像担持体に転写された前記第１面画像の濃度を検出する第１の濃度検出手段と、
   テストパターンに基いて転写シートの第２面画像として形成され、第２の像担持体に転写された前記第２面画像の濃度を検出する第２の濃度検出手段と、
   前記第１及び第２の濃度検出手段により検出された濃度を、第１面及び第２面の参照濃度に基き、転写シートの第１面及び第２面ごとに原稿画像の濃度を調整する手段と、
   を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
3. 請求項２記載の両面画像形成装置において、
   転写シートに形成される原稿の第１面画像の濃度及び第２面画像の濃度を調整するためのテスト画像を生成する手段は、第１の像担持体、第２の像担持体及び第３の像担持体上で、相対的に同一トラック上に原稿の第１面用及び原稿の第２面用のテスト画像を連続して、又は異なるトラック上に原稿の第１面用及び原稿の第２面用のテスト画像を分離して生成することを特徴とする両面画像形成装置。
4. 請求項２又は３記載の両面画像形成装置において、
   前記第１の濃度検出手段及び第２の濃度検出手段は、テスト画像の濃度の検出位置を移動可能に設置することを特徴とする両面画像形成装置。
5. 両面画像形成装置のコンピュータを、
   転写シートに形成される原稿画像の濃度を調整するためのテストパターンを生成させる手段、
   テストパターンの画像を形成させる手段、
   テストパターンの画像の濃度を検出させる手段、
   検出された濃度を転写シートの第１面及び第２面の参照濃度と比較する手段、比較結果により転写シートの第１面及び第２面ごとに原稿画像の濃度を調整させる手段、
   として機能させるためのプログラム。
6. 請求項５記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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