JP2005049701A - 画像形成装置および反射濃度センサの検出特性検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナー付着量が十分な反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を確実に形成する。
【解決手段】 反射濃度センサ１８の検出特性を検出するための反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９を複数の異色のトナー画像を積み重ねて形成した複数層構造とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、着色粒子（トナー）を用いて静電潜像を現像する電子写真法により画像を形成するプリンタ，ファクシミリ，複写機等の画像形成装置および該画像形成装置における光学式の反射濃度センサの検出特性検出方法に関する。

電子写真法による複写機やレーザープリンタの分野では、現像器へのトナー補給（現像器の交換）や形成画像安定化のために感光体や中間転写体の上に所定の作業条件において基準作像条件でのテストパターンを作成し、このテストパターンのトナー付着量を光学式反射濃度センサで検出することで、現像器へのトナー供給あるいは画像形成条件（感光体帯電電位、露光光量、現像バイアス等）を制御し、記録画像の画質を制御している。

このようにテストパターンのトナー付着量を検出して画像形成条件を制御する場合には、光学式反射濃度センサの検出特性が経時的に安定であることが重要である。しかしながら、実際に使用される光学式反射濃度センサは、テストパターン光照射用の光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）および検出素子である受光用フォトダイオード（ＰＤ）の経時的な劣化や光学系の汚れにより常に安定した検出特性とすることが難しい。そのために、トナー付着量検出の前に光学式反射濃度センサの検出特性を検出するようにしている。

この光学式反射濃度センサの検出特性の検出方法の１つとして、基準となる校正用反射体を用意しておいて該校正用反射体の反射量検出により行い、この検出結果が所定値となるように検出特性を制御するものがある。

また、他の検出方法として、トナー付着量の増加に伴って検出出力が低下する特性の反射濃度センサを用い、現像バイアスを増加させることによって設定トナー付着量の１．５倍から３倍の付着量の高濃度のテストパターントナー画像をトナー坦持体上に形成し、このテストパターントナー画像のトナー付着量を検出して検出出力を補正する方法がある。

特開平７−１６０７８号公報

特開平１−１９７７７７号公報

従来の光学式反射濃度センサの検出特性の検出方法において、基準となる校正用反射体を使用する検出方法では、特性検出時以外には校正用反射体を退避させる進退駆動機構が必要であり、設置スペースと部品点数の関係で、小型で安価な画像形成装置に適用することが困難である。

また、高濃度のテストパターントナー画像を使用する検出方法では、現像バイアスを増加させても十分に高濃度のテストパターントナー画像を形成することができないときには、高精度の検出を行うことができず、制御精度が低下する。十分に高濃度のテストパターントナー画像を形成することができない原因の１つとして、テストパターン画像を形成する現像器の現像能力が低下しているときを挙げることができる。

本発明の１つの目的は、小型で安価な画像形成装置に適用するのに好適な高精度の光学式反射濃度センサの検出特性検出方法および該特性検出方法を適用した画像形成装置を提案することにある。

具体的には、進退させることが必要な校正用反射体を使用せず、十分に高濃度のテストパターントナー画像を形成して光学式反射濃度センサの高精度の特性検出を可能とすることにある。

本発明の画像形成装置は、像担持体，帯電器，露光装置，複数の現像器，光学式の反射濃度センサおよび制御装置を備え、前記制御装置は、所定の基準画像形成条件で前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御して電子写真法によって前記像担持体上に画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像を形成させ、この画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像のトナー付着量を前記反射濃度センサの検出出力に基づいて検出し、この検出結果に基づいてその後の画像形成条件を制御するように構成し、更に、前記制御装置は、前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御して電子写真法によって前記像担持体上に反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成させ、この反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像のトナー付着量を検出する前記反射濃度センサの検出出力に基づいて該反射濃度センサの検出特性を検出して該特性検出結果に基づいて該反射濃度センサの検出出力特性を校正するように構成した画像形成装置において、
前記制御装置は、複数の現像器を使用して形成した複数のトナー画像を重ねて前記反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成するように前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御するように構成したことを特徴とする。

そして、前記反射濃度センサは、不可視光線を放出する光源と、不可視光線に感応する検出素子を備え、前記複数の現像器は、カラーのトナー画像を形成する現像器であることを特徴とする。

また、前記複数の現像器は、黒色トナーを収容する黒色現像器を備え、前記制御装置は、前記反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像の最上位のトナー画像を黒色とする制御を行うように構成したことを特徴とする。

また、本発明の反射濃度センサの検出特性検出方法は、像担持体，帯電器，露光装置，複数の現像器，光学式の反射濃度センサおよび制御装置を備え、前記制御装置は、所定の基準画像形成条件で前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御して電子写真法によって前記像担持体上に反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成させ、この反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像のトナー付着量を検出する前記反射濃度センサの検出出力に基づいて該反射濃度センサの検出特性を検出して該特性検出結果に基づいて該反射濃度センサの検出出力特性を校正する画像形成装置における反射濃度センサの検出特性検出方法において、
前記制御装置によって、複数の現像器を使用して形成した複数のトナー画像を重ねて前記反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成するように前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御することを特徴とする。

そして、前記反射濃度センサは、不可視光線を放出する光源と該不可視光線に感応する検出素子を使用し、前記複数の現像器は、カラーのトナー画像を形成することを特徴とする。

また、前記反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像の最上位のトナー画像を黒色とする制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、光学式反射濃度センサの検出出力特性を検出（校正）するときに使用する反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を複数の現像器によって現像して得たトナー画像を重ね合わせて形成した複数のトナー画像層で構成するようにしたので、必要なトナー付着量のトナー画像を安定に得ることができ、従って、小型で安価な画像形成装置に適用するのに好適な高精度の光学式反射濃度センサの検出特性検出方法および該特性検出方法を適用した画像形成装置を実現することができる。
る。

本発明は、像担持体，帯電器，露光装置，複数の現像器，光学式の反射濃度センサおよび制御装置を備え、前記制御装置は、所定の基準画像形成条件で前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御して電子写真法によって前記像担持体上に画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像を形成させ、この画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像のトナー付着量を前記反射濃度センサの検出出力に基づいて検出し、この検出結果に基づいてその後の画像形成条件を制御するように構成し、更に、前記制御装置は、前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御して電子写真法によって前記像担持体上に反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成させ、この反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像のトナー付着量を検出する前記反射濃度センサの検出出力に基づいて該反射濃度センサの検出特性を検出して該特性検出結果に基づいて該反射濃度センサの検出出力特性を校正するように構成した画像形成装置において、
前記反射濃度センサは、不可視光線を放出する光源と、不可視光線に感応する検出素子を備え、
前記現像器は、カラーのトナー画像を形成する複数の現像器を備え、
前記制御装置は、複数の現像器を使用して形成した複数のトナー画像を重ねて前記反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成するように前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御するように構成する。

図１は、この実施例１における画像形成装置を模式的に示す縦断側面図である。この画像形成装置は、感光体無端ベルトに形成した各色のトナー画像を中間転写体ドラムに重ねるように転写することによりカラー画像を記録する構成のカラー画像形成装置である。

図１において、１は画像形成装置、２は感光体無端ベルト、３（３ａ〜３ｃ）は前記感光体無端ベルト２を張架して回動させる案内ローラ、４は前記感光体無端ベルト２の表面を一様に帯電する帯電器、５は帯電した感光体無端ベルト２を露光して記録画像やテストパターン画像の静電潜像を形成するレーザー露光器、６（６ａ〜６ｄ）は感光体無端ベルト２上の静電潜像を現像してトナー画像を形成する個別に進退可能なカラー現像器、７は案内ローラ３ｃ，３ｄの間において感光体無端ベルト２と接触して該感光体無端ベルト２に形成されたトナー画像を転写する中間転写体ドラム、８は感光体無端ベルト２に残留するトナーを除去するベルトクリーナ、９は記録用紙１０を収容する給紙トレイ、１１は給紙トレイ９に収容されている記録用紙１０を抽出して送り出す給紙ローラ、１２は給紙ローラ１１によって送り出された記録用紙１０をトナー画像転写位置７ａにおいて中間転写体ドラム７の表面に接触するように案内する給紙ガイド、１３はトナー画像転写位置７ａにおいて記録用紙１０を中間転写体ドラム７の表面に押圧して該中間転写体ドラム７の表面上のトナー画像を記録用紙１０に転写する進退可能な転写ローラ、１４は記録用紙１０に転写されたトナー画像を該記録用紙１０に定着する定着器、１５はトナー画像転写位置７ａにおいてトナー画像が転写された記録用紙１０を前記定着器１４に送り込む定着ガイド、１６は定着器１４から送り出される定着済みの記録用紙１０を機外に排出する排紙ガイド、１７は中間転写体ドラム７の表面に残留するトナーを除去する進退可能なドラムクリーナ、１８は中間転写体ドラム７の表面に形成された画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像および反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９の光学的反射光量（トナー付着量）を検出する光学式の反射濃度センサ、２０は制御装置である。

この実施例１において、中間転写体ドラム７は、像担持体を構成する。

カラー現像器６は、着色粒子として粉末トナーを使用した乾式の現像器であって、現像器６ａは、イエロー色トナーを使用する現像器、６ｂは、マゼンタ色トナーを使用する現像器、６ｃは、シアン色トナーを使用する現像器、６ｄは、黒色トナーを使用する現像器であり、各現像器６ａ〜６ｄは、通常は、感光体無端ベルト２に作用しないように後退した待機位置にあり、感光体無端ベルト２に形成された静電潜像の現像色のトナーを使用するものが該感光体無端ベルト２に作用して該静電潜像を現像するように現像位置に前進する。

制御装置２０は、基本的には、図２に示すように、マイクロコンピュータ２０１と記録画像情報入力回路２０２と駆動回路２０３を備える。マイクロコンピュータ２０１は、内蔵した画像形成制御処理プログラムを実行することにより、反射濃度センサ１８から検出出力を入力し、記録画像情報入力回路２０２を介して上位の装置（図示省略）から記録画像情報を入力し、電子写真プロセスを実行して記録画像を記録するように駆動回路２０３を制御する。

この電子写真プロセスを実行するために、駆動回路２０３は、次のような駆動制御を実行する。

主駆動電動機２１を制御して感光体無端ベルト２と中間転写体ドラム７を回動させ、帯電器４を機能させて感光体無端ベルト２の表面を一様に帯電し、記録画像情報に従ってレーザー露光器５を制御して感光体無端ベルト２の表面を露光することによって所定のトナー色に対応する静電潜像を形成する。そして、感光体無端ベルト２の表面に形成された静電潜像の色に相応する色のトナーを収容したカラー現像器６（６ａ〜６ｄ）を選択的に機能させて該静電潜像を現像することによりトナー画像を形成する。このトナー画像は、案内ローラ３ｃ，３ｄの間において感光体無端ベルト２上から中間転写体ドラム７に転写する。カラー画像記録においては、転写ローラ１３およびドラムクリーナ１７を後退させておき、同様にして、感光体無端ベルト２上に必要な色のトナー画像を順次に形成して中間転写体ドラム７上で重ねるように転写する。

中間転写体ドラム７上に必要なカラーのトナー画像が完成すると、給紙ローラ１１を駆動して給紙トレイ９内の記録用紙１０を抽出してトナー画像転写位置７ａに向けてトナー画像と整合するように送り出す。記録用紙１０がトナー画像転写位置７ａに到達して中間転写体ドラム７の表面に接触すると転写ローラ１３を前進させて記録用紙１０を中間転写体ドラム７に押圧し、更に、転写電界を発生させることにより中間転写体ドラム７上のカラートナー画像を記録用紙に転写する。中間転写体ドラム７上のカラートナー画像を記録用紙に転写する転写方法には、圧力転写方式やコロナ転写方式等の他の方法を採用することもできる。このトナー画像転写後に中間転写体ドラム７上に残留するトナーはドラムクリーナ１７を前進させて除去する。

トナー画像が転写された記録用紙１０は、トナー画像転写位置７ａを過ぎると中間転写体ドラム７から剥離して定着器１４に進入する。定着器１４は、進入した記録用紙１０と該記録用紙１０に転写されているトナー画像を加熱定着して機外に排紙する。

このような画像記録のための電子写真プロセスの実行に先だって、記録画像の画質を安定化するために、同様の電子写真プロセスを実行して中間転写体ドラム１９上に画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像１９を形成し、この画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像１９のトナー付着量を反射濃度センサ１８の検出出力に基づいて検出し、この検出結果に基づいてその後の画像記録のための画像形成条件を制御する。このとき、反射濃度センサ１８の検出出力に基づいてトナー付着量を高精度で検出することができるように、反射濃度センサの検出特性を検出して検出出力特性を校正する制御処理を実行する。ここで、検出出力特性の校正とは、正確な検出出力信号となるように反射濃度センサ１８自体を調整すること、反射濃度センサ１８から出力する検出出力信号に係数を掛けて正確な検出出力信号に変換する、反射濃度センサ１８から出力する検出出力信号に基づく画像形成条件の制御係数を変更する、ことなどを含むものである。

光学式の反射濃度センサ１８の検出出力特性の校正について説明する。この光学式の反射濃度センサ１８は、図示説明は省略するが、不可視光線を放出してテストパターントナー画像１９を照射する光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）とテストパターントナー画像１９から反射してくる不可視光線に感応する検出素子であるフォトディテクタ（ＰＤ）を備え、中間転写体ドラム７に形成されて回動するテストパターン画像１９に対して正対するように設置される。この反射濃度センサ１８は、ＬＥＤに流す電流を調整することで、ＰＤの受光感度（検出出力特性）を調整することができる。

制御装置２０は、先ず、中間転写体ドラム７に対して必要十分なＬＥＤ電流を決定し、このＬＥＤ電流で反射濃度センサ１８を動作させて中間転写体ドラム７の表面からの反射光線の検出出力信号を得る。次に、電子写真プロセスを実行して感光体無端ベルトに反射濃度センサ検出特性検出用テストパターンの静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して形成したトナー画像を中間転写体ドラム７の表面に転写して反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９を形成する。この反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９は、後述するように、複数色のトナー画像を重ね合わせて形成した複数トナー層構造とする。そして、この反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９が反射濃度センサ１８と正対したときに該反射濃度センサ１８から出力される検出出力信号を得る。

検出特性の校正方法の１つは、反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９からの反射光線の検出出力信号が予め設定された所定値になるようにＬＥＤ電流を調整する方法である。

また、他の校正方法の１つは、反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９に正対した反射濃度センサ１８から出力されるべき所定値と正対したときに該反射濃度センサ１８から実際に出力する検出出力信号の差（誤差率ａ）を算出し、その後の検出出力信号に対して前記誤差率ａを演算することで校正する方法である。この場合の誤差率ａは、反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９に正対した反射濃度センサ１８から出力されるべき所定値をＶmarkとし、実際に出力する検出出力信号の値をＶmesとすると、a＝Ｖmark／Ｖmesとなり、校正後の検出出力信号の値Ｖは、反射濃度センサ１８の検出出力信号の値をＶoutとすると、Ｖout×ａとなる。

更に他の校正方法の１つは、前記校正方法に加えて、中間転写体ドラム７の表面からの反射光線の検出出力信号を用いる校正方法である。この校正方法では、反射濃度センサ１８のＬＥＤ電流の校正した後に、再度、中間転写体ドラム７の表面からの反射光線を反射濃度センサ１８で検出し、このときの検出値をＶbaseとする。検出出力信号の校正には、反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９に正対した反射濃度センサ１８から出力されるべき所定値Ｖmarkと中間転写体ドラム７の表面の検出出力値Ｖbaseに対する比率を用いる。そして、校正後の検出出力信号の値Ｖは、Ｖ＝（Ｖout−Ｖbase）／（Ｖmark−Ｖbase）とする。

このようにして反射濃度センサ１８を校正した後に画像濃度制御に必要な現像および転写条件で画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像１９を形成し、そのトナー付着量を反射濃度センサ１８の検出出力信号に基づいて検出し、この検出結果に基づいてその後の画像記録のための画像形成条件を設定する。

次に、反射濃度センサ１８を校正する際に用いる反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９について説明する。反射濃度センサ１８を校正するときに使用する反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９は、記録画像のための画像濃度（画像形成条件）制御に用いる画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像１９よりもトナー付着量が格段に多いトナー画像とすることが必要である。

図３は、カラートナー付着量に対する反射濃度センサ１８の検出出力特性の一例を示している。破線１８１はカラートナーの付着量に対する反射濃度センサ１８の検出出力特性曲線、実線１８２は、単層のトナー画像層で形成された反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９に対する検出出力特性曲線、実線１８３は２層のトナー画像層で形成された反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９に対する検出出力特性曲線、実線１８４は３層のトナー画像層で形成された反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９に対する検出出力特性曲線、実線１８５は４層のトナー画像層で形成された反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９に対する検出出力特性曲線である。このような検出出力特性は、カラー画像を記録するために使用する現像器６ａ〜６ｃに使用する各カラートナー（イエロー色トナー，マゼンタ色トナー，シアン色トナー）は、光学式の反射濃度センサ１８で使用する不可視光線では同様な反射特性を示すことにより得られるものである。

そこで、この実施例では、十分なトナー付着量の反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９を確実に形成するために、単層においても通常設定値よりトナー付着量が多くなるように現像時の現像パラメータを調整（現像バイアスの増加，プロセス速度の減速，トナー供給量の増加等）し、その上で、２層以上の複数のトナー画像を重ね合わせて反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９を形成するようにした。

ここで、安定したトナー付着量の反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９を確実に形成する方法について説明する。

図４は、反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９の縦断側面図である。１７は中間転写体ドラム、１９１は中間転写体ドラム１７の表面に形成（転写）した第１層目のトナー画像、１９２は中間転写体ドラム１７の表面に形成（転写）した第２層目のトナー画像、１９３は中間転写体ドラム１７の表面に形成（転写）した第３層目のトナー画像である。図１に示した画像形成装置１では、このような反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９の形成は、第１層から第３層までの各トナー画像を異色の構成となるようにしても、作成に必要な時間は、単色で構成するのとほとんど差がない。

なお、黒色トナーを使用して前記反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成するときには、最上位のトナー画像を黒色とする。

このように異色の複数のトナー画像を重ねて反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９を形成することにより、現像器６ａ〜６ｃの現像能力の低下に伴うトナー付着量の減少を防止し、また、現像器６ａ〜６ｃのトナー消費量の偏りを軽減することができる。

反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９を形成するために実際に使用する現像器６ａ〜６ｃは、各現像器６ａ〜６ｃが一般的に備えるトナー残量検出器（図示省略）からの検出信号を参照して使い分けるように制御することが望ましい。

トナー残量検出器が「トナー残量少」，「トナーなし」などの検出信号を出力しているようなトナー残量が少ない現像器は、これを使用して反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９を形成するための静電潜像を現像すると必要な量のトナーを付着させることができなくなる可能性がある。このような状況においては、「トナー残量少」，「トナーなし」などの検出信号を出力している現像器を使用せずに、トナー残量が十分な現像器のみを使用して反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９を形成するための静電潜像を現像することにより、安定したトナー画像を形成することが可能となる。

図５は、反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９を複数のトナー画像層によって形成するためのトナー画像色の組み合わせの一例を示す制御テーブルである。トナー画像層の色の組み合わせは、トナー画像層数と色数で決定される。実際の組み合わせは、次のような方法で決定する。

３層構成の場合には、基本的に３色のトナー画像層で構成し、現像器６ａ〜６ｃの配置に対して効率の良く積み重ねることができる順番で構成するものとする。３色の現像器６ａ〜６ｃにおいて、トナー残量の少なくなった現像器があるときには該現像器によるトナー画像層の形成を停止し、代わりに十分なトナー残量の２つの現像器の1つを２回使用して３層のトナー画像を形成する。更に、２つの現像器のトナー残量が少なくなったときには該現像器によるトナー画像層の形成を停止し、代わりに十分なトナー残量の１つの現像器を３回使用して３層のトナー画像を形成する。

また、２層構成の場合には、３つの現像器６ａ〜６ｃの中で環境変化や経時変化に対して安定な色の２つの現像器を選択して使用し、選択した２つの現像器の１つのトナー残量が少なくなったときには、トナー残量が十分な他の現像器を使用して２層のトナー画像を形成する。２つの現像器のトナー残量が少なくなったときには、３層構成のときと同様に、トナー残量が十分な現像器を使用して２層のトナー画像層を形成する。

図６は、この実施例２における画像形成装置を模式的に示す縦断側面図である。この画像形成装置は、４つの感光体ドラムに形成した各色のトナー画像を中転写体ベルトに重ねるように転写することによりカラー画像を記録する構成のカラー画像形成装置である。

図６において、１は画像形成装置、２ａ〜２ｄは感光体ドラム、４ａ〜４ｄは前記感光体ドラム２ａ〜２ｄの表面を一様に帯電する帯電器、５ａ〜５ｄは帯電した感光体ドラム２ａ〜２ｄを露光して記録画像やテストパターン画像の静電潜像を形成するレーザー露光器、６ａ〜６ｄは感光体ドラム２ａ〜２ｄ上の静電潜像を現像してトナー画像を形成するカラー現像器、７はカラートナー画像を形成する中間転写体ベルト、２２ａ〜２２ｃは前記中間転写体ベルト７を張架して前記感光体ドラム２ａ〜２ｄと接触するように回動させることにより該感光体ドラム２ａ〜２ｄに形成された各色のトナー画像を該中間転写体ベルト７に転写させる案内ローラ、８ａ〜８ｄは感光体ドラム２ａ〜２ｄに残留するトナーを除去するドラムクリーナ、９は記録用紙１０を収容する給紙トレイ、１１は給紙トレイ９に収容されている記録用紙１０を抽出して送り出す給紙ローラ、１２は給紙ローラ１１によって送り出された記録用紙１０を案内ローラ２２ｃによって設定されるトナー画像転写位置おいて中間転写体ベルト７の表面に接触するように案内する給紙ガイド、１３はトナー画像転写位置において記録用紙１０を中間転写体ベルト７の表面に押圧して該中間転写体ベルト７の表面上のトナー画像を記録用紙１０に転写する進退可能な転写ローラ、１４は記録用紙１０に転写されたトナー画像を該記録用紙１０に定着する定着器、１５はトナー画像転写位置においてトナー画像が転写された記録用紙１０を前記定着器１４に送り込む定着ガイド、１６は定着器１４から送り出される定着済みの記録用紙１０を機外に排出する排紙ガイド、１７は中間転写体ベルト７の表面に残留するトナーを除去する後退可能なベルトクリーナ、１８は中間転写体ベルト７の表面に形成された画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像および反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９の光学的反射光量（トナー付着量）を検出する光学式の反射濃度センサ、２０は制御装置である。

この実施例２において、中間転写体ベルト７は、像担持体を構成する。

カラー現像器６は、着色粒子として粉末トナーを使用した乾式の現像器であって、現像器６ａは、イエロー色トナーを使用する現像器、６ｂは、マゼンタ色トナーを使用する現像器、６ｃは、シアン色トナーを使用する現像器、６ｄは、黒色トナーを使用する現像器である。

制御装置２０は、図２に示した実施例１と同様に構成する。そして、次のような画像形成制御を実行する。

先ず、ドラムクリーナ８ａ〜８ｄにより清掃された各感光体ドラム２ａ〜２ｄの表面を帯電器４ａ〜４ｄによって一様に帯電させる。その後、各レーザー露光器５ａ〜５ｄを用いて画像情報に基づいて各感光体ドラム２ａ〜２ｄの表面を露光することにより各色に対応する静電潜像を形成する。各感光体ドラム２ａ〜２ｄの表面に形成された各色の静電潜像は、現像器２ａ〜２ｄにより現像して相応する色のトナー画像にする。ここまでの工程は、各色毎に独立して並列に行う。各色のトナー画像は、並べられた順番に中間転写体ベルト７に順次に積み重ねるように転写して該中間転写体ベルト７上にカラーのトナー画像を形成する。

中間転写体ベルト７上に形成したカラートナー画像は、その後、給紙トレイ９から抽出して搬送されてくる記録用紙１０に転写し、定着器１４によって加熱定着して機外に排出する。

画像記録においては、ベルトクリーナ１７を中間転写体ベルト７に接触させて残留トナーなどの汚れを清掃させるが、反射濃度センサ１８の検出特性を検出するときや画像記録のための画像形成条件を設定（画像濃度を制御）するときには、中間転写体ベルト７上に形成した画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像や反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９を乱さないように後退させて中間転写体ベルト７から離しておく、
反射濃度センサ１８の検出特性の検出は、実施例１と同様にして行う。

この実施例２の画像形成装置１は、各層のトナー画像層を異なる色で形成することにより、３層のカラー画像形成に必要な時間を単色で構成するときの１／３の時間に短縮することが可能となる。

この実施例２の画像形成装置１によっても実施例１と同様な作用効果が得られる。

図７は、この実施例３における画像形成装置を模式的に示す縦断側面図である。この画像形成装置は、感光体ベルト上で各色のトナー画像を重ねるように形成することにより構成したカラートナー画像を記録用紙に転写して記録する構成のカラー画像形成装置である。

図６において、１は画像形成装置、２は感光体無端ベルト、２３ａ〜２３ｃは前記感光体無端ベルト２を張架して回動させる案内ローラ、４は前記感光体無端ベルト２の表面を一様に帯電する帯電器、５は帯電した感光体無端ベルト２を露光して記録画像やテストパターン画像の静電潜像を形成するレーザー露光器、６ａ〜６ｄは感光体無端ベルト２上の静電潜像を現像して該感光体無端ベルト２上に複数層のトナー画像を形成する個別に進退可能なカラー現像器、９は記録用紙１０を収容する給紙トレイ、１１は給紙トレイ９に収容されている記録用紙１０を抽出して送り出す給紙ローラ、１２は給紙ローラ１１によって送り出された記録用紙１０を案内ローラ２３ｃによって設定されるトナー画像転写位置おいて感光体無端ベルト２の表面に接触するように案内する給紙ガイド、１３はトナー画像転写位置において記録用紙１０を中間転写体ベルト７の表面に押圧して該中間転写体ベルト７の表面上のトナー画像を記録用紙１０に転写する進退可能な転写ローラ、１４は記録用紙１０に転写されたトナー画像を該記録用紙１０に定着する定着器、１５はトナー画像転写位置においてトナー画像が転写された記録用紙１０を前記定着器１４に送り込む定着ガイド、１６は定着器１４から送り出される定着済みの記録用紙１０を機外に排出する排紙ガイド、２４は感光体無端ベルト２の表面に残留するトナーを除去する後退可能なベルトクリーナ、１８は感光体無端ベルト２の表面に形成された画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像および反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９の光学的反射光量（トナー付着量）を検出する光学式の反射濃度センサ、２０は制御装置である。

この実施例３において、感光体無端ベルト２は、像担持体を構成する。

カラー現像器６は、着色粒子として粉末トナーを使用した乾式の現像器であって、現像器６ａは、イエロー色トナーを使用する現像器、６ｂは、マゼンタ色トナーを使用する現像器、６ｃは、シアン色トナーを使用する現像器、６ｄは、黒色トナーを使用する現像器である。

制御装置２０は、図２に示した実施例１と同様に構成する。そして、次のような画像形成制御を実行する。

先ず、感光体無端ベルト２を回動させてベルトクリーナ２４により清掃し、ベルトクリーナ２４を後退させて退避する。その後、清掃された感光体無端ベルト２の表面を帯電器４によって一様に帯電し、各レーザー露光器５を用いて画像情報に基づいて感光体無端ベルト２の表面を露光することにより第１色（例えばイエロー）に対応する静電潜像を形成し、相応する色のトナーを収容した現像器６ａを前進させて現像することによりイエロートナー画像を形成する。その後、同様にして、イエロートナー画像の上に他の色のトナー画像を順次に重ねるように形成することにより感光体無端ベルト２上にカラーのトナー画像を形成する。

感光体無端ベルト２上に形成したカラートナー画像は、その後、給紙トレイ９から抽出して搬送されてくる記録用紙１０に転写し、定着器１４によって加熱定着して機外に排出する。

カラートナー画像を記録用紙１０に転写した後に感光体無端ベルト２に残留するトナーは、ベルトクリーナ２４を前進させることによって清掃する。

反射濃度センサ１８の検出特性を検出するときや画像記録のための画像形成条件を設定（画像濃度を制御）するときの画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像や反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像１９も同様にして形成し、反射濃度センサ１８の検出特性の検出も、実施例１と同様にして行う。

この実施例３の画像形成装置１によっても実施例１と同様な作用効果が得られる。

以上に説明した３つの実施例の画像形成装置は、乾式の電子写真法を採用しているが、本発明は、湿式の電子写真法を採用した画像形成装置においても同様にして実施することができる。

本発明の実施例１における画像形成装置を模式的に示す縦断側面図である。 図１に示した画像形成装置における制御系のブロック図である。 本発明における光学式反射濃度センサのカラートナー付着量に対する検出出力特性を示す特性図である。 本発明における反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像の縦断側面図である。 本発明における反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成する色の組合わせの制御テーブルである。 本発明の実施例２における画像形成装置を模式的に示す縦断側面図である。 本発明の実施例３における画像形成装置を模式的に示す縦断側面図である。

符号の説明

１…画像形成装置、２…感光体無端ベルト、４…帯電器、５…レーザー露光器、６（６ａ〜６ｄ）…カラー現像器、７…中間転写体ドラム、１８…反射濃度センサ、１９…反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像および反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像。

Claims (6)

1. 像担持体，帯電器，露光装置，複数の現像器，光学式の反射濃度センサおよび制御装置を備え、前記制御装置は、所定の基準画像形成条件で前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御して電子写真法によって前記像担持体上に画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像を形成させ、この画像形成条件制御用基準テストパターントナー画像のトナー付着量を前記反射濃度センサの検出出力に基づいて検出し、この検出結果に基づいてその後の画像形成条件を制御するように構成し、更に、前記制御装置は、前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御して電子写真法によって前記像担持体上に反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成させ、この反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像のトナー付着量を検出する前記反射濃度センサの検出出力に基づいて該反射濃度センサの検出特性を検出して該特性検出結果に基づいて該反射濃度センサの検出出力特性を校正するように構成した画像形成装置において、
   前記制御装置は、複数の現像器を使用して形成した複数のトナー画像を重ねて前記反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成するように前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１において、前記反射濃度センサは、不可視光線を放出する光源と、不可視光線に感応する検出素子を備え、前記複数の現像器は、カラーのトナー画像を形成する現像器であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２において、前記複数の現像器は、黒色トナーを収容する黒色現像器を備え、前記制御装置は、前記反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像の最上位のトナー画像を黒色とする制御を行うように構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 像担持体，帯電器，露光装置，複数の現像器，光学式の反射濃度センサおよび制御装置を備え、前記制御装置は、所定の基準画像形成条件で前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御して電子写真法によって前記像担持体上に反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成させ、この反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像のトナー付着量を検出する前記反射濃度センサの検出出力に基づいて該反射濃度センサの検出特性を検出して該特性検出結果に基づいて該反射濃度センサの検出出力特性を校正する画像形成装置における反射濃度センサの検出特性検出方法において、
   前記制御装置によって、複数の現像器を使用して形成した複数のトナー画像を重ねて前記反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像を形成するように前記像担持体，帯電器，露光装置，現像器を制御することを特徴とする反射濃度センサの検出特性検出方法。
5. 請求項４において、前記反射濃度センサは、不可視光線を放出する光源と該不可視光線に感応する検出素子を使用し、前記複数の現像器は、カラーのトナー画像を形成することを特徴とする反射濃度センサの検出特性検出方法。
6. 請求項３において、前記反射濃度センサ検出特性検出用テストパターントナー画像の最上位のトナー画像を黒色とする制御を行うことを特徴とする反射濃度センサの検出特性検出方法。

Images