JP2006039090A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像濃度ムラを減少させるため、カラーセンサ、転写器、高圧電源、電流検知回路からなり、定着後の連続パッチの濃度ムラを検出して二次転写バイアスを補正する。
【解決手段】転写材上に形成された定着後のパッチの色を検知する色検知手段と、画像情報の階調度を濃度−階調特性に基づいた階調度へ変換するシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）各色のキャリブレーションテーブルを用いて濃度−階調特性を制御する手段、転写材に高圧バイアスを印加する高圧電源出力手段、転写材に流れる電流を検出する転写電流検出手段、高圧電源出力制御手段、を有する画像形成装置において、色検知手段によって検出された値に基づいて、高圧バイアスを制御することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、中間転写体を用いたカラープリンタ、カラー複写機等のカラー画像形成装置に関し、中間転写体から用紙などのメディアへの転写均一性の向上に関するものである。

図７は高圧電源部の二次転写バイアス制御部を示す回路であり、正ＤＣバイアス出力回路、負ＤＣバイアス出力回路、負荷電流検出回路から構成されている。正ＤＣバイアス制御部は、３３ＫＨｚＤｕｔｙ５０％のＣＬＫＡ１０１によりＦＥＴ１０３が駆動されＦＥＴ１０３のドレイン端子は抵抗１０４及び１０５で駆動用電源を分圧した電圧に接続され更にＦＥＴ１０６のゲートを駆動する。ＦＥＴ１０３ゲート−ＧＮＤ間に接続されている抵抗１０２はＦＥＴ１０３のゲートに対する静電気対策抵抗である。ＦＥＴ１０６のドレインはフライバックトランスの一次巻線及び共振用コンデンサ１０７と接続されている。フライバックトランス１０８の一次巻線の他方はトランジスタ１１０、抵抗１１１，１１３、オペアンプ１１４、コンデンサ１１５及び、制御端子ＤＣＰＣＮＴ１１６により制御される電圧が印加される。ここでアルミ電解コンデンサ１０９はフライバックトランス１０８駆動時の急峻な電流変化の場合にも駆動電圧の変動を無くするためのコンデンサである。このようにフライバックトランス１０８の一次巻線をある一定の制御電圧で駆動することによりフライバックトランス１０８の出力端子ＴＲ２ＯＵＴ１１７には、制御電圧に相当する高圧ＤＣバイアスが出力される。一方負ＤＣバイアス出力は、４２ＫＨｚ正Ｄｕｔｙ２０％のクロック信号ＣＬＫＢ１２９にてＦＥＴ１２７を駆動してＦＥＴ１２７のドレイン端子がインバータトランス１３０の一次巻線に接続されている。インバータトランスの一次巻線の他一方はダイオード１２６にてＧＮＤに接続されスナバを形成している。もう一方の一次巻線は、トランジスタ１１３、抵抗１２１，１２２、ダイオード１２４、オペアンプ１１９、コンデンサ１２０、負ＤＣバイアス制御用電圧ＤＣＮＣＯＮＴ１１８により制御される電圧が印加されている。アルミ電解コンデンサ１２５はインバータトランス１３０の一次巻線印加電圧を一定とするためにデカップリングコンデンサである。この様に一次巻線を駆動することによりインバータトランス１３０の二次巻線には高圧ＡＣ電圧が発生する。この高圧ＡＣバイアスを高圧コンデンサ１３１，１３４、高圧ダイオード１３１，１３２により構成される倍整流回路によって高圧負ＤＣバイアスが生成される。ここで、抵抗１３５は倍整流回路に配置された高圧コンデンサ１３４の放電用ブリーダ抵抗である。このインバータトランス及び倍整流回路にて生成された負ＤＣバイアスは、フライバックトランス１０８の二次巻線入力端子に接続され、フライバックトランス１０８の二次巻き線を通じて出力端子ＴＲ２ＯＵＴに出力される。抵抗１３６は、高圧バイアス出力検出用抵抗であり、フライバックトランス１０８に内蔵されている高圧抵抗と直列に接続され出力制御用オペアンプの反転入力端子（正バイアス制御部）、非反転入力端子（負バイアス制御部）に接続される。

Ｖｉｓｎｓ１４６端子は電流検出出力端子であり、画像形成装置エンジン制御回路１５３に接続される。電流検出回路は、抵抗１３７、１３８、１４３、１４５，１４７、コンデンサ１４１，１４４、ダイオード１３９，１４０にて構成される。この回路に基準電圧はＶｓであり、抵抗１３７，１３８及び、基準電圧にて生成される。負荷電流“零”にてＶｓを示し正負荷電流が大きくなるに従い電圧は増加する。又負負荷電流が大きくなった場合には電圧は減少する。

次に二次転写バイアス決定方法について説明を進める。

画像形成装置は、被印刷物（以下用紙とする）のサイズおよび使用される環境によって最適な転写電流を供給するように二次転写バイアスを制御するよう設計されている図１１を元に二次転写バイアスの決定方法の説明を進める。まず印刷開始時に、二次転写ローラを当接して、二次転写バイアスにスロープをつけ上昇させていく。このときの目標バイアス値ＨＶＴ２１は不図示の環境センサの情報を元にエンジン制御回路中のＣＰＵ４８により決定する。二次転写バイアスが目標値ＨＶＴ２１（Ｖ）となった時点から、二次転写電流の検知を開始し二次転写ローラ１周分の二次転写電流ＶｓｎｓＴ２１検出を実行して、ＣＰＵ４８はその平均値を算出し、用紙印刷時の二次転写バイアス値ＨＶＴ２２を決定する。このような動作は、二次転写ローラ抵抗のばらつきや、耐久による二次転写ローラ抵抗変更に対応するためである。

通常印刷時においては、検出電流値を一定とするように二次転写バイアスを制御を行う。しかし二次転写ローラの抵抗値検知シーケンスにて、二次転写ローラ抵抗が高いと判断され、さらに、二次転写ローラ抵抗の温度依存性により、抵抗の高くなる低温環境においては、定電流制御を実行すると、印加するバイアス値を非常に高い値としなければならない。二次転写バイアスをあるレベルよりも高くした場合には、二次転写ローラから用紙への注入転写電流に比べ、放電による転写電流が増大する。この様に放電による転写電流が増大すると、トナーが放電によって飛散してしまったり、放電のムラによって転写ムラが発生してしまい正しく用紙に転写することができずに結果として画像品質の劣化の原因となってしまう。このためにこのような状況においては、二次転写バイアス定電圧制御を実行している。このように、画像形成装置の設置環境、ローラインピーダンス検知を実行し、その結果から定電流制御を実行するか、定電圧制御を実行するかを判断し、適切な制御方法を選択することにより、使用環境ならびに機体によって画像品質のばらつきのない画像形成装置の提供が可能となっている。
特開２００２−７２７１５号公報

しかしながら、上記方法を用いてカラー画像形成装置における転写効率の最適化を行う場合には以下の問題があった。

転写性（効率）の最適化のために、転写ローラに流れる電流を検出し、平均化して、二次転写バイアス値を決定しているために、二次転写ローラ１周の中での抵抗値バラツキに関しては、検出することが困難であり、更に、二次転写電流検出回路の分解能によっては二次転写バイアス値の最適化を行った場合においても、視覚における最適化はなされていない場合がある。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、中間転写体を用いた画像形成装置において、二次転写時の転写バラツキに起因する視覚上の画像バラツキをカラーセンサにより検出して、二次転写バイアスの最適化を実行することによって、見た目を含めた、画像品質の向上を行うことを目的とするものである。

前記目的を達成するため、本発明では、カラー画像形成装置システムを次の構成とする。

（１）転写材上に形成された定着後のパッチの色を検知する色検知手段と、画像情報の階調度を濃度‐階調特性に基づいた階調度へ変換するシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）各色のキャリブレーションテーブルを用いて濃度‐階調特性を制御する手段を有するカラー画像形成装置において、特定の二次色べたパターンを検出用パッチとして用いて、前記色検知手段に検知させ、検知結果にもとづいて、二次転写バイアス値を最適化する制御を実行する。

（２）前記（１）記載のカラー画像形成装置システムにおいて、使用する検出用パッチを、ＣＭＹ３色のグレーパッチを用いる。

（３）前記（１）記載のカラー画像形成装置システムにおいて、使用する検出用パッチを、ＣＭＹ３色のグレーパッチならびに二次色べたパターンを連続的に並べたパターンを用いる。それぞれのパッチを前記色検知手段に検知させ、その検知結果にもとづいて、二次転写バイアス値を最適化する制御を実行する。

本発明によれば、カラー画像形成装置の中間転写体から紙に転写する時の転写効率の差による濃度差を低減することが出来、高画質画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明を“カラー画像形成装置システム”の実施例により詳しく説明する。

図１は実施例１である“カラー画像形成装置システム”で用いる各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。

最初に画像処理部における処理について説明する。図２は、カラー画像形成装置の画像処理部における処理の一例を示す説明図である。ステップ２２１で、あらかじめ用意されているカラーマッチングテーブルにより、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像の色を表すＲＧＢ信号をカラー画像形成装置の色再現域に合わせたデバイスＲＧＢ信号（以下ＤｅｖＲＧＢという）に変換する。ステップ２２２で、あらかじめ用意されている色分解テーブルにより、前記ＤｅｖＲＧＢ信号をカラー画像形成装置のトナー色材色であるＣＭＹＫ信号に変換する。ステップ２２３で、各々のカラー画像形成装置に固有の濃度‐階調特性を補正するキャリブレーションテーブルにより、前記ＣＭＹＫ信号を濃度−階調特性の補正を加えたＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号へ変換する。ステップ２２４で、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）テーブルにより、前記Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号に対応するスキャナ部２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙ、２４Ｋの露光時間Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙ、Ｔｋへ変換する。

次に図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、２２Ｃ、２２Ｋ、一次帯電手段としての注入帯電手段２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ、トナーカートリッジ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ、現像手段２６Ｙ、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。

前記感光ドラム（感光体）２２Ｙ、２２Ｍ、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反時計回り方向に回転させる。

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。

感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋへの露光光はスキャナ部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ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。

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、２６ＣＳ、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。

中間転写体２７は、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに接触しており、カラー画像形成時に時計回り方向に回転し、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、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する。

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の位置に離間する。

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３３、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ともに、熱および圧力を加えられ、トナーが表面に定着される。

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。

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。

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３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、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。受光素子５２ａはトナーパッチ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の濃度を検知することができる。なお、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。

図４に、中間転写体に形成する濃度−階調特性制御用パッチパターンの一例を示す。未定着Ｋトナー単色の階調パッチ６５が並んでいる。この後、図示しないＣ，Ｍ，Ｙトナー単色の階調パッチが引き続き形成される。前記濃度センサ４１は中間転写体上に乗っているトナーの色を見分けることはできない。そのため、単色トナーの階調パッチ６５を中間転写体上に形成する。その後この濃度データは、画像処理部の濃度−階調特性を補正するキャリブレーションテーブルや、画像形成部の各プロセス条件へフィードバックされる。

また濃度センサ４１は、検知した濃度から特定の紙種との色差へ変換する変換テーブルを用いて、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ単色のパッチに限り特定の紙種との色差へ変換して出力することができるものもある。濃度センサが濃度のほか特定の紙種との色差を出力することが可能である場合、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各々の濃度‐階調特性を制御する代わりに、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各々の特定の紙種との色差‐階調特性を制御しても良い。この場合、これまでに述べた濃度‐階調特性制御の濃度を全て特定の紙種との色差に変えれば良い。Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各々の特定の紙種との色差−階調特性を制御することにより、より人間の視覚特性に即した階調特性を得ることができる。

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における色の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。

図５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。ＲＧＢ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。ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４の電荷蓄積型センサは、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。

ここで、図６に転写材１１上に形成する定着後の濃度‐階調特性制御用パッチパターンの一例を示す。濃度−階調特性制御用パッチパターンは、色再現域の中心であり、カラーバランスを取る上で非常に重要な色であるグレーの階調パッチパターンである。ブラック（Ｋ）によるグレー階調パッチ６１と、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を混色したプロセスグレー階調パッチ６２で構成されており、６１ａと６２ａ、６１ｂと６２ｂ、６１ｃと６２ｃといったように、標準のカラー画像形成装置において色度が近いＫによるグレー階調パッチ６１とＣＭＹプロセスグレー階調パッチ６２が対をなして並んでいる。このパッチのＲＧＢ出力値を、カラーセンサ４２で検知する。

転写材１１上に形成する定着後の濃度‐階調特性制御用パッチパターンは、グレーのパッチパターンに限らず、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ単色の階調パッチパターンでも良い。つまり、先に説明した中間転写体に形成する濃度‐階調特性制御用パッチパターンを定着させたものでも良い。また、絶対的な白色基準などを設ければ、絶対色度を算出することも可能である。

さらに、ＲＧＢ出力値は階調度に対して連続的に変化するので、ある階調度とそれに隣接する階調度のＲＧＢ出力値を１次近似や２次近似等の数学的処理をすることで、検知した階調度間におけるＲＧＢ出力値の推定値を算出することができる。絶対的な白色基準が無く、絶対色度を算出できない場合においても、Ｋによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチのＲＧＢ出力値を相対比較することにより、ある階調度のＫによるグレーパッチと色度がほぼ同じになる、ＣＭＹの３色を混合したプロセスグレーパッチのＣＭＹ３色の混合比率を算出できる。

以下で本実施例特有の複数のカラー画像形成装置における検出濃度による二次転写バイアス制御について説明を行う。

図７は高圧電源部の二次転写バイアス制御部を示す回路であり、正ＤＣバイアス出力回路、負ＤＣバイアス出力回路、負荷電流検出回路から構成されている。正ＤＣバイアス制御部は、３３ＫＨｚＤｕｔｙ５０％のＣＬＫＡ１によりＦＥＴ１０３が駆動されＦＥＴ１０３のドレイン端子は抵抗１０４及び１０５で駆動用電源を分圧した電圧に接続され更にＦＥＴ１０６のゲートを駆動する。ＦＥＴ１０３ゲート−ＧＮＤ間に接続されている抵抗１０２はＦＥＴ１０３のゲートに対する静電気対策抵抗である。ＦＥＴ１０６のドレインはフライバックトランス１０８の一次巻線及び共振用コンデンサ７と接続されている。フライバックトランス１０８の一次巻線の他方はトランジスタ１１０、抵抗１１１，１１３、オペアンプ１１４、コンデンサ１１５及び、制御端子ＤＣＰＣＮＴ１１６により制御される電圧が印加される。ここでアルミ電解コンデンサ１０９はフライバックトランス１０８駆動時の急峻な電流変化の場合にも駆動電圧の変動を無くするためのコンデンサである。このようにフライバックトランス８の一次巻線をある一定の制御電圧で駆動することによりフライバックトランス８の出力端子ＴＲ２ＯＵＴ１１７には、制御電圧に相当する高圧ＤＣバイアスが出力される。一方負ＤＣバイアス出力は、４２ＫＨｚ正Ｄｕｔｙ２０％のクロック信号ＣＬＫＢ１２９にてＦＥＴ１２７を駆動してＦＥＴ１２７のドレイン端子がインバータトランス１３０の一次巻線に接続されている。インバータトランスの一次巻線の他一方はダイオード１２６にてＧＮＤに接続されスナバを形成している。もう一方の一次巻線は、トランジスタ１１３、抵抗１２１，１２２、ダイオード１２４、オペアンプ１１９、コンデンサ１２０、負ＤＣバイアス制御用電圧ＤＣＮＣＯＮＴ１１８により制御される電圧が印加されている。アルミ電解コンデンサ１２５はインバータトランス１３０の一次巻線印加電圧を一定とするためにデカップリングコンデンサである。この様に一次巻線を駆動することによりインバータトランス１３０の二次巻線には高圧ＡＣ電圧が発生する。この高圧ＡＣバイアスを高圧コンデンサ１３１，１３４、高圧ダイオード１３１，１３２により構成される倍整流回路によって高圧負ＤＣバイアスが生成される。ここで、抵抗１３５は倍整流回路に配置された高圧コンデンサ１３４の放電用ブリーダ抵抗である。このインバータトランス及び倍整流回路にて生成された負ＤＣバイアスは、フライバックトランス１０８の二次巻線入力端子に接続され、フライバックトランス１０８の二次巻き線を通じて出力端子ＴＲ２ＯＵＴに出力される。抵抗１３６は、高圧バイアス出力検出用抵抗であり、フライバックトランス１０８に内蔵されている高圧抵抗と直列に接続され出力制御用オペアンプの反転入力端子（正バイアス制御部）、非反転入力端子（負バイアス制御部）に接続される。

Ｖｉｓｎｓ１４６端子は電流検出出力端子であり、不図示の画像形成装置エンジン制御回路に接続される。電流検出回路は、抵抗１３７、１３８、１４３、１４５，１４７、コンデンサ１４１，１４４、ダイオード１３９，１４０にて構成される。この回路に基準電圧はＶｓであり、抵抗１３７，１３８及び、基準電圧にて生成される。負荷電流“零”にてＶｓを示し正負荷電流が大きくなるに従い電圧は増加する。又負負荷電流が大きくなった場合には電圧は減少する。

まずカラー画像形成装置は、図８に示すとおりの青色（二次色べた印字）の検出パターン画像７１を形成して印刷動作を行う。この二次色画像パターンのパターン長さＬ１ ７２に関しては、二次転写ローラ２８の周長よりも長いものとしており、本実施例においては、二次転写ローラ周長＝５０．２６ｍｍであるため、これ以上の長さとする。本例では、周期性の確認のために二周分の長さを印字するよう、Ｌ１ ７２は １２０ｍｍとしている。カラーセンサ４２にて、定着後の本カラー画像を連続的に検出して、ＲＧＢ出力値をそれぞれ画像形成装置の制御部メモリに格納する。その後ＲＧＢ各色成分毎に平均値を算出し、平均値との差分を計算して、平均値以下になっている箇所の時刻を算出する。本実施例では、青パターン印刷してその印刷結果を検出するために、Ｂ成分のみに着目して算出作業を行う。本実施例に於ける画像形成装置の印刷速度は１００ｍｍ／Ｓである。二次転写ローラの起因する転写性バラツキの場合には、二次転写ローラ２８の周期即ち ５００ｍＳ毎に現象が現れる。前記カラーセンサの出力から算出した濃度低下の周期が５００ｍＳとなっている場合においては、濃度変動の要因は二次転写ローラの特性バラツキであると判断して、画像形成装置の制御部にて、二次転写ローラバイアス制御信号ＤＣＰＣＮＴ１１６の値を増加させるように動作する。二次転写バイアス電圧の増加量に関しては、濃度平均値と５００ｍＳ毎に低下しているＲＧＢ出力の差分に定数Ｋを掛けた値とする。このような動作を行うことによって、二次転写バイアス値増加により二次転写ローラに流れる二次転写電流を増加させることとなる。

以上説明したように、本実施例によれば、定着後の二次色パターンを画像形成装置のカラーセンサで検知し画像形成した色に着目し、その濃度変化に対して二次転写バイアスを増加させることによって、濃度ムラの少ない高画質カラー画像形成装置の提供が可能となる。

図９は実施例２で説明する二次転写バイアス制御に用いる、画像パターンである。画像形成装置は、実施例１と同様、タンデム方式のカラー画像形成装置である。基本的な構成、及び動作は実施例１と同様である為、省略し、以下では実施例１と異なる点を説明する。

実施例２においては、テストチャートとして図９に示すとおりのＣＭＹのグレーパッチを用いる。この二次色画像パターンのパターン長さＬ２ ７４に関しては、二次転写ローラ２８の周長よりも長いものとしており、本実施例においては、二次転写ローラ周長＝５０．２６ｍｍであるため、これ以上の長さとする。本例では、周期性の確認のために二周分の長さを印字するよう、Ｌ２ ７４は １２０ｍｍとしている。カラーセンサ４２にて、定着後の本カラー画像を連続的に検出して、ＲＧＢ出力値をそれぞれ画像形成装置の制御部メモリに格納する。その後ＲＧＢ各色成分毎に平均値を算出し、平均値との差分を計算して、平均値以下になっている箇所の時刻を算出する。本実施例に於ける画像形成装置の印刷速度は１００ｍｍ／Ｓである。二次転写ローラの起因する転写性バラツキの場合には、二次転写ローラ２８の周期即ち ５００ｍＳ毎に現象が現れる。前記カラーセンサの出力から算出した濃度低下の周期が５００ｍＳとなっている場合においては、濃度変動の要因は二次転写ローラの特性バラツキであると判断して、画像形成装置の制御部にて、二次転写ローラバイアス制御信号ＤＣＰＣＮＴ１１６の値を増加させるように動作する。二次転写バイアス電圧の増加量に関しては、濃度平均値と５００ｍＳ毎に低下しているＲＧＢ出力の差分に定数Ｋを掛けた値とする。又、ＲＧＢ各成分にて同様に周期性の有る濃度低下を観測した場合には、そのＲＧＢ出力差の大きいものを選択して、二次転写バイアス電圧を設定するものとする。

このような動作を行うことによって、二次転写バイアス値増加により二次転写ローラに流れる二次転写電流を増加させることとなる。

以上説明したように、本実施例によれば、定着後の二次色パターンを画像形成装置のカラーセンサで検知し画像形成した色に着目し、その濃度変化に対して二次転写バイアスを増加させることによって、濃度ムラの少ない高画質カラー画像形成装置の提供が可能となる。

図１０は実施例３で説明する二次転写バイアス制御に用いる、画像パターンである。画像形成装置は、実施例１及び２と同様、タンデム方式のカラー画像形成装置である。基本的な構成、及び動作は実施例１及び２と同様である為、省略し、以下では実施例１或いは実施例２と異なる点を説明する。

実施例３においては、テストチャートとして図１０に示すとおりの連続した二次色パターンとＣＭＹのグレーパターンを用いる。この二次色画像パターンのパターン長さＬ３ ７６に関しては、二次転写ローラ２８の周長よりも長いものとしており、本実施例においては、二次転写ローラ周長＝５０．２６ｍｍであるため、これ以上の長さとする。本例では、周期性の確認のために二周分の長さを印字するよう、各パターン６０ｍｍとして、全体パターンＬ２ ７４は １２０ｍｍとしている。カラーセンサ４２にて、先ず二次色パターンお６０ｍｍ分について、定着後の本カラー画像を連続的に検出して、ＲＧＢ出力値をそれぞれ画像形成装置の制御部メモリに格納する。その後グレーパターンお６０ｍｍ分について、定着後の本カラー画像を連続的に検出して、ＲＧＢ出力値をそれぞれ画像形成装置の制御部メモリに格納する。その後それぞれのパターン部についてそれぞれＲＧＢ各色成分毎に平均値を算出し、平均値との差分を計算して、平均値以下になっている箇所の時刻を算出する。本実施例に於ける画像形成装置の印刷速度は１００ｍｍ／Ｓである。二次転写ローラの起因する転写性バラツキの場合には、二次転写ローラ２８の周期、即ち５００ｍＳ毎に現象が現れる。前記カラーセンサの出力から算出した濃度低下の周期が５００ｍＳとなっている場合においては、濃度変動の要因は二次転写ローラの特性バラツキであると判断して、画像形成装置の制御部にて、二次転写ローラバイアス制御信号ＤＣＰＣＮＴ１１６の値を増加させるように動作する。二次転写バイアス電圧の増加量に関しては、濃度平均値と５００ｍＳ毎に低下しているＲＧＢ出力の差分に定数Ｋを掛けた値とする。又、ＲＧＢ各成分にて同様に周期性の有る濃度低下を観測した場合には、そのＲＧＢ出力差の大きいものを選択して、二次転写バイアス電圧を設定するものとする。

このような動作を行うことによって、二次転写バイアス値増加により二次転写ローラに流れる二次転写電流を増加させることとなる。

このように二次色べたパターンとＣＭＹ混色グレーパターンの両方のパターンに関して、それぞれカラーセンサにてＲＧＢ出力を確認することによって、すべての色、濃度に関してのチェックを実行することが可能となる。

以上説明したように、本実施例によれば、連続した複数のパターンを定着後に画像形成装置のカラーセンサで検知し画像形成した色に着目し、その濃度変化に対して二次転写バイアスを増加させることによって、濃度ムラの少ない高画質カラー画像形成装置の提供が可能となる。

実施例１で用いるカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図 画像処理部における処理を示すフローチャート 濃度センサの構成を示す図 中間転写体に形成する濃度‐階調特性制御用パッチパターンを示す図 カラーセンサの構成を示す図 転写材上に形成する濃度‐階調特性制御用パッチパターンを示す図 二次転写高圧電源回路 実施例１で用いるパッチパターン 実施例２で用いるパッチパターン 実施例３で用いるパッチパターン 従来例を説明する図

符号の説明

１１ 転写材
２１ 給紙部
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ 感光体
２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ 注入帯電手段
２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳ スリーブ
２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ トナーカートリッジ
２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ 現像手段
２７ 中間転写体
２８ 転写ローラ
２９ クリーニング手段
３０ 定着部
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ローラ
３３、３４ ヒータ
４１ 濃度センサ
４２ カラーセンサ
５１ 赤外発光素子
５２ 受光素子

Claims (5)

1. 転写材上に形成された定着後のパッチの色を検知する色検知手段と、画像情報の階調度を濃度−階調特性に基づいた階調度へ変換するシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）各色のキャリブレーションテーブルを用いて濃度−階調特性を制御する手段、転写材に高圧バイアスを印加する高圧電源出力手段、転写材に流れる電流を検出する転写電流検出手段、高圧電源出力制御手段、を有する画像形成装置において、色検知手段によって検出された値に基づいて、高圧バイアスを制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、検出用パッチを転写ローラの周長よりも長いパッチとすることを特徴とする画像形成装置。
3. 検出用パッチを二次色べたパッチとすることを特徴とする前記請求項１または２に記載する画像形成装置。
4. 検出用パッチをＣＭＹの各色成分を含んだグレーパッチとすることを特徴とする前記請求項１または２に記載する画像形成装置。
5. 検出用パッチを二次色べたＣＭＹの各色成分を含んだグレーパッチの連続したものであることを特徴とする前記請求項１または２に記載する画像形成装置。