JP2005189704A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同一色相の濃色トナー及び淡色トナーの２種類を用いた画像形成装置において、トナー像の濃度の検知能力を高め、適切な画像制御を実施することができる画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】複数の現像手段４は、一つの現像手段４Ｃ、４Ｍに収容されたトナーとは同一色相で濃度の異なるトナーが収容された現像手段４ｃ、４ｍを含み、濃度検知手段１３は、トナー像への照射光に対する正反射光量を検知する正反射光検知手段１３ｂと、乱反射光量を検知する乱反射光検知手段１３ａと、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の現像装置を具備し、多色画像を形成する、例えば複写機あるいはプリンタ等とされる電子写真方式、又は静電記録方式の画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置の最近の進歩とともに、ニーズのレベルも高くなり、４色画像形成装置に対して現像剤の色数を増やす電子写真方式の画像形成装置が提案され、一部実現されている。具体的には、従来の一般的なシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＢｋの４色に加え、淡いシアンｃ、淡いマゼンタｍ等を加えるものが提案されている。先ず、上記４色画像形成を実施する従来の画像形成装置について、図１１を用いて説明する。

図１１に、従来のカラー画像形成装置の概略構成図を示す。本例のカラー画像形成装置は、上部に、外部情報から画像データを読み取り、電気信号に変換するデジタルカラー画像リーダ部１００、下部に、リーダ部１００から送信された画像データ信号に基づいて、画像形成工程を実施する画像形成手段を備えた画像形成部（デジタルカラー画像プリンタ部）２００を有する。

デジタルカラー画像リーダ部１００において、外部情報としての原稿３０を原稿台ガラス３１上に載せ、露光ランプ３２により露光走査した原稿３０からの反射光像を、レンズ３３によりフルカラーセンサ３４に集光し、カラー色分解画像信号を得る。

カラー色分解画像信号は、不図示の増幅回路を経て、不図示のビデオ処理ユニットにて処理が施され、デジタルカラー画像プリンタ部２００に送出される。

デジタルカラー画像プリンタ部２００においては、像担持体である感光ドラム１を矢印方向Ｒ１に回転自在に担持している。この感光ドラム１の周りには、画像形成手段として、前露光ランプ１１、帯電手段としてのコロナ帯電器２、潜像形成手段であるレーザビーム露光光学系３、それぞれ違う色のトナーを含む現像剤が収容された４個の現像手段である現像器４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ）、濃度検知手段である濃度検知センサ１３、トナー像を記録材に転写するための転写手段５、クリーニング器６が配置される。

レーザビーム露光光学系３には、デジタルカラー画像リーダ部１００からのカラー色分解画像信号が入力され、カラー色分解画像信号を不図示のレーザ出力部にて光信号に変換した後、レーザ光をポリゴンミラー３ａで反射し、レンズ３ｂ及びミラー３ｃを通って、感光ドラム１の面を線状に走査（ラスタスキャン）する光像Ｅに変換する。

デジタルカラー画像プリンタ部２００にての画像形成時には、画像形成工程が実施され、まず、感光ドラム１を矢印方向Ｒ１に回転させ、前露光ランプ１１で表面を除電した後、帯電工程にて、帯電手段としてのコロナ帯電器２により一様に帯電し、この帯電面に各分解色ごとに潜像工程として光像Ｅを照射して静電潜像を形成する。

次に、各分解色ごとに所定の現像器４を動作させて、感光ドラム１上の静電潜像を現像して顕像化し、感光ドラム１上に樹脂を基体とした現像剤としてのトナーによる可視画像（トナー像）を形成する。

ここで、現像器４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ）は、それぞれ、偏心カム２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｂｋの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム１に接近するようにしている。

更に、感光ドラム１上の現像剤像としてのトナー像を、記録材カセット７より搬送系８及び転写手段５を介して感光ドラム１と対向した転写位置５１に供給された転写媒体としてのシート状の転写材である記録材に転写する。

このように、記録材担持シート５ｆに吸着させられ、転写手段５を構成する記録材担持体である記録材担持ドラム５ａの回転によって搬送される記録材には所望数の色画像が転写され、最終的に記録材上に４色を重ねたトナー像であるフルカラー画像が形成される。

４色モードの場合、このようにして記録材へ４色のトナー像の転写を終了すると、熱ローラ定着器９を介して記録材上にトナー像を定着させてトレイ１０に排紙する。

又、転写後の感光ドラム１は、表面の残留トナーをクリーニング器６で清掃した後、再度画像形成工程に供する。

上記の一連の画像形成動作において現像器４は、以下のように動作している。感光ドラム１が回転して静電潜像が現像位置に達するときに、現像バイアス電源からＡＣ、ＤＣが重畳された現像バイアスが、現像器４の開口部に露出して備えられ、感光ドラム１に対向した現像剤担持体である現像スリーブ４１に印加され、不図示の現像スリーブ駆動装置により現像スリーブ４１が回転して現像器４内部からトナーが感光ドラム１に搬送される。その時、現像器４は偏心カム２４により感光ドラム１の方へと加圧され、静電潜像をトナーで顕像化する。

ところで、上記に記載したように、このような４色画像形成装置に対してトナーの色数を増やす電子写真方式の画像形成装置が提案され、一部実現されている。現像剤の色数を増やした画像形成装置には、さまざまなタイプがあるが、その一例として、従来の一般的なシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＢｋの４色に加え、淡いシアンｃ、淡いマゼンタｍの２色を加え、合計６色のトナーを使用する画像形成装置が挙げられる（例えば特許文献１参照。）。

６種類の色のトナーを含む現像剤を用いた画像形成装置を考えると、例えば、図８に示すような１個の感光ドラム１を用いて画像形成するタイプの画像形成装置が考えられている。

図８に示す画像形成装置においても、図１１に示した４色の画像形成装置と同様の画像形成工程が実施されるが、ここでは、１個の像担持体である感光ドラム１に対して、６個の現像器４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ、４ｍ、４ｃ）を搭載したロータリ４２を対応させており、ロータリ４２を回転させることによって、搭載した現像器４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ、４ｍ、４ｃ）のうちの任意の１個の現像器４を、選択的に、感光ドラム１との対向部である現像部４０へ位置させて順次現像を行う。

又、この画像形成装置は、転写工程にて中間転写方式を採用し、トナー像を記録材に転写するための転写手段５は、感光ドラム１に対向した位置に転写媒体として中間転写体１２を有し、各色毎に形成されたトナー像を感光ドラム１と中間転写体１２との対向位置である一次転写位置５１にて中間転写体１２に順に一次転写して、多重転写を行い、６色すべて転写し終わった段階で、不図示のバイアス印加手段により二次転写バイアスが印加される二次転写位置５２にて記録材に二次転写する構成をとっている。

このように、現像器４をロータリ４２に搭載させて且つ中間転写方式を採用することで、スペースを最小限にしながら６色画像を出力することが可能になっている。

ここで、感光ドラム１に対向して、濃度検知手段である濃度センサ１３が備えられている。画像形成時以外に、例えば感光ドラム１上に濃度検知用トナー像つまりパッチを形成し、この濃度センサ１３によってパッチの画像濃度を検知し、その検知結果に基づいて、形成画像の濃度制御が行われる。

濃度センサ１３は、図２（ａ）に示すように発光素子として近赤外光のＬＥＤ１３ｃと、受光素子としてフォトダイオード１３ｄと、を用いて、感光ドラム１上の顕像化されたトナー像への照射光に対する乱反射光量を検知する乱反射光検知手段としての乱反射光センサ１３ａとして、構成されている。そして、検知した乱反射光量から換算されたパッチのトナー濃度から、現像器４へのトナー補給量を変えて現像器４に収容されている現像剤のトナー濃度、例えば、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を用いた場合の非磁性トナーの量を制御したり、コロナ帯電器２による帯電バイアス、レーザビーム露光光学系３による露光光量、現像スリーブ４１に印加する現像バイアス等の画像形成条件を制御する画像制御を行う。

しかしながら、上述した濃色及び淡色トナーを用いる場合、通常淡色トナー４ｍ、４ｃと、それと同一色相を有する濃色トナー４Ｍ、４Ｃは、顔料部数差をつけて作成される。そして、それぞれに対応する、リーダ部１００にて読み取られる画像信号を形成画像の出力濃度に変換するＬＵＴがそれぞれ別々に設定され、求められる画像濃度によって、どちらのトナーをどれだけ使用するかが制御される。例えば、低濃度では、淡色トナー４ｍ、４ｃのみが使用され、高濃度では、濃色トナー４Ｍ、４Ｃのみが使用され、その中間濃度では、両者のトナーが適当な量で使用されるような構成とされる。

そのため、従来技術の乱反射光量を検知する乱反射光センサ１３ａである濃度検知センサ１３では、図３に示すように、トナー濃度の高濃度域での濃度変化時、検知出力が飽和してしまい、濃度検知するのが困難であった。図３では、淡色トナー作成時の顔料部数を濃色トナーに対して１／２、１／５とした場合を示したが、淡いトナーであればあるほどセンサ感度が弱く、検知能力が低いことがわかる。従って、濃色、淡色トナーを用いた構成においては安定した濃度検知制御はできなかった。
特開２０００−２３１２７９号公報

本発明の目的は、同一色相の濃色トナー及び淡色トナーの２種類を用いた画像形成装置において、トナー像の濃度の検知能力を高め、適切な画像制御を実施することができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤にて現像して、前記像担持体上にトナー像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記トナー像の画像濃度を検知する濃度検知手段と、を有し、前記濃度検知手段による前記トナー像の画像濃度検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、
前記複数の現像手段は、一つの現像手段に収容されたトナーとは同一色相で濃度の異なるトナーが収容された現像手段を含み、
前記濃度検知手段は、前記トナー像への照射光に対する正反射光量を検知する正反射光検知手段と、乱反射光量を検知する乱反射光検知手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明の一実施態様によると、少なくとも２個の現像手段に収容される現像剤中のトナーは、その中に含まれる顔料の分光特性が等しくその量が異なるものであり、例えば、同一色相で濃度の薄い淡色トナーは記録材上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ²につき定着後の光学濃度が１．０未満であり、濃度の濃い濃色トナーは記録材上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ²につき定着後の光学濃度が１．０以上である。

本発明の他の実施態様によると、前記トナー像が前記濃色トナーを使用して作成されたものか、前記淡色トナーを使用して作成されたものか、に応じて、前記濃度検知手段の検出方法を切り替える。

本発明の他の実施態様によると、前記濃色トナーを使用して作成された前記トナー像の画像濃度は、前記乱反射光検知手段にて検知し、前記淡色トナーを使用して作成された前記トナー像の画像濃度は、前記正反射光検知手段にて検知する。

本発明によれば、乱反射光検知手段で濃色トナー濃度を検知し、正反射光検知手段において淡色トナー濃度を検知することができ、トナー像の画像濃度を正確に検知し、好適な画像制御を実施することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
本実施例の画像形成装置の全体構成は、従来例にて説明した図８に示すものと同様であり、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの４色の現像剤のうちマゼンタ、シアンについて同一色相を有する濃度の異なるトナーを含む濃色現像剤（濃色トナー）４Ｍ、４Ｃと淡色現像剤（淡色トナー）４ｍ、４ｃとの、顔料部数差によって分けられた２種類の現像手段を有する画像形成装置であり、その画像形成部（プリンタ部）２００を構成する主要部分を図１に示す。

本実施例の画像形成装置も、従来例と同様、図８に示すような上部のリーダ部１００により外部情報としての原稿を読み取り、送信されてくる画像信号によって、感光ドラム１に潜像を形成する画像形成装置であり、現像器４をロータリ４２に搭載し、転写手段５として中間転写体１２を有する中間転写方式を採用した構成の画像形成装置である。

即ち、図１に示すように、像担持体である感光ドラム１を矢印方向Ｒ１に回転自在に担持している。この感光ドラム１の周りには、画像形成手段である、コロナ帯電器２、レーザ露光光学系３（図８参照）、矢印方向Ｒ２に回転自在に担持された現像ロータリ４２が配設され、更に、転写手段５を構成する一次転写ローラ５ｂ及びクリーニング装置６を備えている。又、現像ロータリ４２内には６色分の現像器４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ、４ｍ、４ｃ）が内包されている。

即ち、現像手段としては、本実施例では、トナーを含む現像剤を収容した通常の現像器４Ｙ（イエロー）、４Ｍ（マゼンタ）、４Ｃ（シアン）、４Ｂｋ（ブラック）の４色の現像手段に、更に、前記現像器４Ｍ、４Ｃに収容されたトナーとは同一色相で濃度の異なる濃度の薄いトナーを含む現像剤を収容した現像手段である現像器４ｍ、４ｃを加え、計６色の現像器４を有する。

つまり、本実施例の画像形成装置は、前述したようにマゼンタ、シアンに関しては、同一色相で濃度の異なる濃いトナー（以下「濃色トナー」という。）と、薄いトナー（以下「淡色トナー」という。）をそれぞれ収容した濃色現像手段４Ｙ（イエロー）、４Ｍ（マゼンタ）、４Ｃ（シアン）、４Ｂｋ（ブラック）と、淡色現像手段４ｍ、４ｃとの２種類を具備している。

尚、同一色相で濃度の異なるトナーとは、通常、樹脂と発色成分（顔料）とを基体とするトナーの中に含まれる発色成分（顔料）の分光特性が等しく、その量が異なるトナーをいう。淡色トナーとは、同一色相で濃度の異なるトナーの組み合わせの中、濃度が相対的に低い方のものをいう。

又、同一色相とは、上述のように、発色成分（顔料）の分光特性が同一であるものを言うが、厳密に同一でなくても、一般的にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックなどのように、通常の色概念上同一色と呼べる範囲とする。

本発明にて、同一色相で濃度の薄いトナー（淡色トナー）は記録材上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ²につき、定着後の光学濃度が１．０未満であり、濃いトナー（濃色トナー）は記録材上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ²につき、定着後の光学濃度が１．０以上である。

本実施例では、濃色トナーは、トナーの記録材上での載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ²の際に定着後光学濃度が１．６となるように顔料の量を調整している。また、淡色トナーは載り量０．５ｍｇ／ｃｍ²で定着後の光学濃度が０．８となるように設計されている。この濃淡２種類のトナーを適宜混合させて、シアン、マゼンタの階調を再現している。具体的には、本実施例においては、淡色トナーは、濃色トナーの顔料部数を１／５にして作成した。

そして、従来例にて説明した画像形成工程が実施される。即ち、帯電工程にて、帯電手段である帯電器２によって感光ドラム１表面が一様に帯電された後に、潜像形成工程にて、露光手段であるレーザ露光光学系３（図８参照）においてリーダ部１００からの画像信号は、レーザ出力部にて光信号に変換され、光信号に変換されたレーザ光Ｅが感光ドラム１表面上に投影される。

尚、図１に示される画像形成部（プリンタ部）２００の画像形成時には、従来例に説明した画像形成工程が実施され、感光ドラム１を矢印Ｒ１方向に回転させ、感光ドラム１を帯電手段である帯電器２により一様に帯電させて、それぞれ分解色毎に光像Ｅを照射し、感光ドラム１上に潜像を形成する。

次に、現像工程にて、回転体である現像ロータリ４２を矢印Ｒ２方向に回転させ、所定の現像器４Ｙを感光ドラム１上の現像部４０に移動させた後に現像器４Ｙを作動させて、感光ドラム１上の静電潜像を反転現像し、感光ドラム１上に樹脂と顔料を基体とした現像剤（トナー）を移動させ、現像剤像（トナー像）を形成する。このとき、現像器４Ｙには現像バイアスが印加される。

その後、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写工程にて、一次転写位置５１にて転写手段を構成する一次転写ローラ５ｂによって、転写媒体としてのベルト状の中間転写体１２上にトナー像が重ねて形成されるように順次一次転写される。このとき、一次転写ローラ５ｂに不図示の印加手段により一次転写バイアスが印加される。

現像ロータリ４２を回転させて、順次各色の現像器４を感光ドラム１に対向させて、現像工程を実施してトナー像を形成し、それを順次中間転写体１２に一次転写していく。その結果、中間転写体１２表面にそれぞれのトナー像が順次重ねられてフルカラートナー像が形成される。

その後、中間転写体１２表面のフルカラートナー像は、二次転写位置５２にて記録材としての転写用紙に一括して二次転写される。このとき、二次転写ローラ５ｃに二次転写バイアスが印加される。その後記録材は、定着工程にて熱ローラ定着器９にてトナー像を定着され、排紙される。

本実施例では、感光ドラム１に対向して、濃度検知手段である濃度センサ１３が備えられている。画像形成時以外に、例えば感光ドラム１上に濃度検知用トナー像つまりパッチを形成し、この濃度センサ１３によってパッチの画像濃度を検知し、その検知結果に基づいて、形成画像の濃度制御が行われる。そして、濃色トナーと淡色トナーの２種類を有するマゼンタ色Ｍ、シアン色Ｃに関しては、それぞれに対応する、リーダ部１００にて読み取られる画像信号を形成画像の出力濃度に変換するＬＵＴがそれぞれ別々に設定され、求められる画像濃度によって、どちらのトナーをどれだけ使用するかが制御される。例えば、低濃度では、淡色トナー４ｍ、４ｃのみが使用され、高濃度では、濃色トナー４Ｍ、４Ｃのみが使用され、その中間濃度では、両者のトナーが適当な量で使用されるような構成とされる。

ここで、従来の画像形成装置では、感光ドラム１上のトナー像を検知する濃度検知手段（濃度センサ）１３として、図２（ａ）に示す構成の乱反射光センサ１３ａのみを使用していたが、淡色トナー像に対する検知能力が弱いといった問題があった。

そこで、本実施例では、濃度センサ１３は、図２（ａ）に示す乱反射光検知手段である乱反射光センサ１３ａの他に、図２（ｂ）に示す正反射光検知手段である正反射光センサ１３ｂをも構成要素として、感光ドラム１に対向して配置された２つのセンサ、正反射光センサ１３ｂと、乱反射光センサ１３ａと、で検知を行う。

反射光センサ１３ｂは、図２（ｂ）に示すように、ＬＥＤ１３ｅからの照射光でトナー像を照射し、その正反射光をフォトダイオード１３ｆで受光する。また、乱反射光センサ１３ａは、図２（ａ）に示すように、ＬＥＤ１３ｃからの照射光でトナー像を照射し、その乱反射光をフォトダイオード１３ｄで受光する。

図３及び図４に、濃淡トナーを用いた感光ドラム１上の現像トナー量（Ｍ／Ｓ）に対する各センサ１３ａ、１３ｂの検知出力の特性の関係を示す。ここでは、縦軸をセンサ１３ａ、１３ｂによる検知出力信号値（Ｖ）とし、横軸をトナー像におけるトナーの乗り量（ｍｇ／ｃｍ²）とする。

図３に示すように、乱反射光センサ１３ａの検知出力は、淡色トナーと濃色トナーで大きく違っている。淡色トナーを用いた場合、濃色トナーに比べ現像トナー量の増加（高濃度）領域で出力信号が濃度に対して一定化され依存性を失ってしまう。つまり、飽和してしまう。この原因は上述した通り、トナー中の顔料部数に関係がある。これは顔料が少なくなるとトナー表層面における乱反射光量が減少する為、光量が減り、検知範囲が狭くなってしまうためと考えられる。従って、顔料部数０部で作成される透明トナーにおいては、非常にセンサ感度が低いことがわかる。

一方、図４に示すように、正反射光センサ１３ｂの検知出力においても現像トナー量（高濃度）領域では出力信号が飽和する特性を有するが、濃色トナーと淡色トナーにおける特性の違いが少なく、検知範囲も同様である。これは、正反射光量がトナー層表面上の平滑さ度合いに依存するものであり、顔料部数により大きく影響されない為と考えられる。

又、本実施例では、濃色トナーに対し、顔料部数が１／５とされたトナーを淡色トナーとして用いたが、これは、これらセンサ感度特性、色域特性、制御特性等から淡色トナー及び濃色トナーにおける顔料部数比を決定した結果である。

以上説明したように本実施例では、濃度検知センサ１３として、顕像化されたトナー量（画像濃度）を検知する際、淡色トナーにおいては、正反射光センサ１３ｂを用いて検知し、濃色トナーにおいては乱反射光センサ１３ａを用いて検知することにより精度良く検知することができる。

つまり、乱反射光センサ１３ａと、正反射光センサ１３ｂと、を備えた濃度センサ１３で得られた情報により必要トナー量を算出し、現像器４に収容された現像剤のトナー濃度や画像形成条件を制御することで耐久を通して安定した画像を提供することができる。

実施例２
本実施例は、実施例１を応用した例である。実施例１と同様の部分は省略し、特徴部分について詳しく説明する。

実施例１では、図１に示すように、上述した濃度センサ１３を感光ドラム１表面に対向させて配置したが、本実施例では、図５に示すように、濃度センサ１３と同じ構成の濃度センサ１４を、中間転写体１２表面に対向させて配置し、中間転写体１２に一次転写されたパッチに対して濃度検知を行う構成としたことが特徴である。尚、ここでは、濃度センサ１４は、乱反射光センサ１４ａと正反射光センサ１４ｂとを有し、それらは、乱反射光センサ１３ａ、正反射光センサ１３ｂと同じ構成である。

これにより一次転写後の画像濃度を検出することができるため、出力画像に近い画像濃度検知出力が得られる。

更に、１色目のパッチを中間転写体１２に転写して濃度センサ１４にて検知後、中間転写体１２を１回転させて２色目のパッチを転写するために再度一次転写部５１を通過した後の１色目のパッチの画像濃度を検知することで、１色目の一次転写時に発生する再転写による濃度変化を求めることが可能である。これを２色目〜６色目まで繰り返すことによって、つまり、濃度検出を、各色ごとに実施した後に、再度検知センサ部１４を通過する際に実施することで各色一次転写時に発生する再転写による濃度変化をも正確に検知することができる。

このように、中間転写体１２に対向させた濃度センサ１４の濃度検知結果から、必要トナー量を算出し、トナー補給制御することで現像剤が二成分現像剤である時の現像剤中のトナー濃度を調整したり、帯電バイアス、露光光量、現像バイアス、等の画像形成条件を制御する画像制御によって、更に安定した画像を提供することができる。

実施例３
本実施例では、図６に示すように濃度センサ１３を感光ドラム１に対向させた位置だけではなく、中間転写体１２に対向した位置にも同様の構成の濃度センサ１４を設けたことが特徴である。

本実施例により、濃度センサ１３により感光ドラム１上に現像されたトナー像の画像濃度を、濃度センサ１４により一次転写されたトナー像の画像濃度を、更には、再転写後の画像濃度情報を正確に得ることができる。

従って、上述した検知情報から転写効率及び再転写効率まで算出することができ、この結果から転写電流値等の転写条件を変更することで、転写ローラ５ｂ等の抵抗変化や環境変化によるトナー帯電量変化による転写効率変化を容易に検知でき、フィードバックすることで更に安定した画像を提供することができる。

又、濃度センサ１３及び１４の検出結果から、トナー補給量及び転写設定条件にフィードバックしたが、もちろん帯電電位及び露光条件等といった画像形成条件を変更しても構わない。

実施例４
本実施例では、濃度検知センサとして、実施例１〜３で用いた乱反射光センサ１３ａ及び正反射光センサ１３ｂの２つのセンサを一体化した一体型センサ１５を用いる例である。

本実施例では、図７に示すような正反射光量と乱反射光量を同時に検知することができるセンサ１５を用いた。

ＬＥＤ１５ｇにより照射された光は、トナー像の形成されたトナー面に照射される。トナー面に照射された光は反射し、フォトダイオード１５ｈで受光されて正反射光量が検知され、フォトダイオード１５ｉで受光されて乱反射光量が検知される。

このような正反射光量と乱反射光量を同時に検知することのできる一体型センサ１５においても、トナー像濃度に対する正反射光量，乱反射光量の検知出力は、図３、図４に示した特性と同様となった。

従って、実施例１と同様に濃色トナーを乱反射光量にて検知し、淡色トナー濃度を正反射光量にて検知することで濃色および淡色トナー濃度を精度良く濃度検知することができ、さらに濃度検知センサが一体型センサの一つで済むことから、設置スペースが小さくて済み、従来の装置構成において濃度検知センサ１５だけを交換すればよいだけで設計変更などの必要がなくコストの点でも効果的であった。

実施例５
本発明は、中間転写方式ではなく、図９に示すように、記録材担持体である転写ドラム５ａに記録材を担持搬送させて、感光ドラム１から直接記録材に転写する構成のものにおいても、同様に適用できる。本実施例では、現像器４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ、４ｍ、４ｃ）をロータリに搭載させずに感光ドラム１周辺に固定させて配置される。本実施例の画像形成装置の全体構成や実施される画像形成動作については、従来例にて説明した図１１に示す画像形成装置と同様であるので、詳しい説明を省略する。

本実施例における濃度制御は、感光ドラム１に対向した濃度センサ１３にてトナー像の濃度検知が行われたり、記録材担持体である転写ドラム５ａにパッチを転写してそのパッチにおいて濃度検知され、その濃度検知結果に基づいてなされる。本実施例でも、濃度センサ１３は、図２に示したものと同様の乱反射光センサ１３ａと正反射光センサ１３ｂを有する。本実施例の画像形成装置においても、正確な濃度検知が実施できた。

実施例６
本発明は、図１０に示すように、各色毎に感光ドラム１及び現像手段４を備えた画像形成手段を中間転写体１２に沿って並べたインライン方式の構成をとるものにおいても、適用可能である。

本実施例では、感光ドラム１は、各色毎に４つ設けられ、それに作用する帯電手段２、露光装置３、現像手段４、クリーニング装置６等の画像形成手段と共にプロセスステーションＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋ）を構成している。そして、現像手段として、プロセスステーションＰＹには、イエロー現像器４Ｙ、プロセスステーションＰＭには、マゼンタ色の濃色トナー現像器４Ｍと淡色トナー現像器４ｍ、プロセスステーションＰＣには、シアン色の濃色トナー現像器４Ｃと淡色トナー現像器４ｃ、プロセスステーションＰＢｋには、ブラック現像器４Ｂｋが配置される。各プロセスステーションＰは中間転写体１２の移動方向に沿って配置され、中間転写体１２の移動に従って、各プロセスステーションＰからそれぞれの感光ドラム１から転写され、二次転写部５２にて記録材に転写され、定着手段９にて定着される。

ここでも、図２に示したものと同様の乱反射光センサ１３ａと正反射光センサ１３ｂを有する濃度センサ１３を、各感光ドラム１に対向させ、感光ドラム１上に形成されたトナー像の画像濃度を検知することで、又、中間転写体１２に対向して設けられた濃度センサ１４にて、中間転写体１２上に一次転写されたトナー像の画像濃度を検知して、画像制御が実施される。

尚、ここでは、４つのプロセスステーションＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋ）を設け、プロセスステーションＰＭ、ＰＣに２つ現像器４を設けたが、それぞれの現像器４毎にプロセスステーションを構成して、６つのプロセスステーションＰを、中間転写体１２に並べてもよい。

又、中間転写体１２の代わりに記録材担持体を設け、それぞれの感光ドラム１との対向部に記録材を搬送して、記録材に直接転写する構成をとってもよい。

このようなインライン方式の画像形成装置においても、正確な濃度検知が実現できた。

更に実施例１〜実施例６に発明した画像形成装置においては、濃色トナー顔料部数に対して１／５部混ぜたトナーを淡色トナーとして採用したが、究極の淡色トナーである無色透明トナーにおいても同様の制御ができることは言うまでもない。

又、現像剤は、二成分現像剤と限定されず、磁性トナーや非磁性トナーの一成分トナーを使用することもでき、その時は、画像制御は、主に、一次帯電量や露光条件、そして転写電流等の画像形成条件によってなされる。

以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明に係る濃度検知手段の一例を示す概略構成図である。 本発明に係る乱反射光検知手段の検知出力値と検知画像乗り量との関係を示すグラフである。 本発明に係る正反射光検知手段の検知出力値と検知画像乗り量との関係を示すグラフである。 本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。 本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。 本発明に係る濃度検知手段の他の例を示す概略構成図である。 本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。 本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。 従来の画像形成装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 感光ドラム（像担持体）
４ 現像器（現像手段）
５ 転写ローラ
１２ 中間転写体
１３、１４、１５ 濃度センサ（濃度検知手段）
１３ａ、１４ａ 乱反射光センサ（乱反射光検知手段）
１３ｂ、１４ｂ 正反射光センサ（正反射光検知手段）

Claims (14)

1. 表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤にて現像して、前記像担持体上にトナー像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記トナー像の画像濃度を検知する濃度検知手段と、を有し、前記濃度検知手段による前記トナー像の画像濃度検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、
   前記複数の現像手段は、一つの現像手段に収容されたトナーとは同一色相で濃度の異なるトナーが収容された現像手段を含み、
   前記濃度検知手段は、前記トナー像への照射光に対する正反射光量を検知する正反射光検知手段と、乱反射光量を検知する乱反射光検知手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 少なくとも２個の現像手段に収容される現像剤中のトナーは、その中に含まれる顔料の分光特性が等しくその量が異なるものであることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 同一色相で濃度の薄い淡色トナーは記録材上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ²につき定着後の光学濃度が１．０未満であり、濃度の濃い濃色トナーは記録材上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ²につき定着後の光学濃度が１．０以上であることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
4. 前記トナー像が前記濃色トナーを使用して作成されたものか、前記淡色トナーを使用して作成されたものか、に応じて、前記濃度検知手段の検出方法を切り替えることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
5. 前記濃色トナーを使用して作成された前記トナー像の画像濃度は、前記乱反射光検知手段にて検知し、前記淡色トナーを使用して作成された前記トナー像の画像濃度は、前記正反射光検知手段にて検知することを特徴とする請求項４の画像形成装置。
6. 前記濃度検知手段は、前記像但持体表面に形成された前記トナー像の画像濃度を検出することを特徴とする請求１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
7. 前記転写手段は、前記像担持体上に形成された前記トナー像が一次転写される中間転写体を有し、該中間転写体に転写された前記トナー像が記録材上に一括して二次転写される中間転写方式を実行し、前記濃度検知手段は、前記中間転写体表面上に形成された前記トナー像の画像濃度を検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
8. 前記転写手段は、前記像担持体上に形成された前記トナー像が一次転写される中間転写体を有し、該中間転写体に転写された前記トナー像は、記録材上に一括して二次転写される中間転写方式を実行し、前記濃度検出手段は、前記像担持体及び前記中間転写体それぞれの表面に形成された前記トナー像の画像濃度を検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成条件は、前記像担持体に静電潜像を形成するために前記像担持体表面を一様に帯電する帯電バイアス電位か、又は、前記静電潜像を現像するために前記現像手段に印加する現像バイアス電位か、又は、前記像担持体から前記中間転写体に前記トナー像を転写するために印加された転写バイアスによって前記像担持体と前記中間転写体との間に生じる電流値、を制御することを特徴とする請求項７又は８の画像形成装置。
10. 前記転写手段は、前記像担持体上に形成された前記トナー像が転写される記録材を担持する記録材担持体を有し、前記濃度検知手段は、前記記録材担持体表面上に形成された前記トナー像の画像濃度を検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
11. 前記転写手段は、前記像担持体上に形成された前記トナー像が転写される記録材を担持する記録材担持体を有し、前記濃度検出手段は、前記像担持体及び前記記録材担持体それぞれの表面に形成された前記トナー像の画像濃度を検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
12. 前記画像形成条件は、前記像担持体に静電潜像を形成するために前記像担持体表面を一様に帯電する帯電バイアス電位か、又は、前記静電潜像を現像するために前記現像手段に印加する現像バイアス電位か、又は、前記像担持体から前記記録材に前記トナー像を転写するために印加された転写バイアスによって前記像担持体と前記記録材との間に生じる電流値、を制御することを特徴とする請求項１０又は１１の画像形成装置。
13. 前記画像形成条件は、前記像担持体に静電潜像を形成するために前記像担持体表面を一様に帯電する帯電バイアス電位か、又は、前記静電潜像を現像するために前記現像手段に印加する現像バイアス電位、を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
14. 前記現像手段は、磁性キャリアと非磁性トナーを含む現像剤を収容し、前記濃度検知手段による画像濃度検出結果に基づいて、前記現像手段に補給する前記非磁性トナー量を制御し、前記画像形成条件として、前記現像手段に収容された現像剤におけるトナー濃度を制御することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載の画像形成装置。

Images