JP2006227480A

JP2006227480A - 画像形成装置

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Publication number: JP2006227480A
Application number: JP2005043791A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nishida; 聡西田; Shigetaka Kurosu; 重隆黒須; Hiroshi Morimoto; 浩史森本; Mikihiko Takada; 幹彦高田; Kazuteru Ishizuka; 一輝石塚
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2025-02-21
Also published as: US20060188277A1; JP4379350B2; US7444090B2

Abstract

【課題】黒トナーにおける転写出力を精度よく求められ高品質の画像を出力できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】色トナー現像手段と、黒トナー現像手段と、色トナー像及び黒トナー像を転写部において電源からの転写バイアスの印加により中間転写体上に転写する転写手段と、転写出力を制御する制御手段とを有する画像形成装置において、中間転写体上に形成された色トナー像の光学濃度を検知する第１の光学濃度検知手段を有し、制御手段は、色トナーパッチ画像を像担持体に形成し、色トナーパッチ画像を転写手段の転写出力を変えながら中間転写体上に転写させ、中間転写体上に転写された色トナーパッチ画像の光学濃度を第１の光学濃度検知手段で検知し、検知された色トナーパッチ画像の光学濃度に基づいて、転写手段が黒トナー像を転写するための転写出力を制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に係わり、詳しくは、少なくとも黒トナーを使用して画像を形成する画像形成装置に関する。

従来の電子写真方式を用いた画像形成装置について図１０を用いて説明する。図１０は従来の電子写真方式を用いた画像形成装置の概略の構成図である。画像形成装置は、４つの感光体ドラムを持ち、中間転写体を用いたフルカラー電子写真画像形成装置である。画像形成装置は、像担持体であるイエロー用の感光体ドラム１Ｙ、マゼンタ用の感光体ドラム１Ｍ、シアン用の感光体ドラム１Ｃ、黒用の感光体ドラム１Ｋの周囲に、帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、クリーナー８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ等を有して構成される画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが４つ設けられ、各画像形成手段にて形成された感光体ドラム上の画像は、感光体ドラムに隣接して移動通過するベルト状の中間転写体６上に転写手段により順次転写され、中間転写体６上に転写された画像は、更に第２の転写部において紙等の記録材Ｐへ転写される構成となっている。

この画像形成装置では、環境の変化や経時により、使用する転写ローラや中間転写体の特性、トナーの物性、感光体の特性等の変化により画像濃度が変化することがあり、画像形成装置には、一般に画像濃度を調整する機構が付設されており、その多くは、画像濃度が自動的に適正になるような手段を有している。特に、フルカラー画像の出力を行う画像形成装置では、所望のカラーバランスを得るために、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒のそれぞれについて、より正確な制御が求められている。

ここで、従来における画像濃度の制御について説明する。黒トナー以外のトナーパッチ画像を像担持体に形成し、像担持体より中間転写体上に転写されたトナーパッチ画像を形成しその光学濃度を検知し、また、黒トナーについてはトナーパッチ画像を像形成体上に形成し、この像形成体上のトナーパッチッチ画像の光学濃度を検知することにより画像濃度を制御している（特許文献１）。

また、色トナーおよび黒トナーのトナーパッチ画像を像担持体に形成し、像担持体より中間転写体上に転写されたトナーパッチ画像の光学濃度を検知し、この光学濃度と現像バイアス値に基づき転写出力を求めている（特許文献２）。
特開２００３−２１５８８８号公報特開２００３−１５３７１号公報

しかしながら、前述の背景技術では、それぞれ下記のような課題がある。

１）特許文献１においては、像担持体上で黒トナーのトナーパッチ画像の濃度検知をしているが、ベタ黒のトナーパッチ画像の場合には濃度センサ出力が特に低く光学濃度を精度よく求め難い。

２）特許文献２においては、像担持体上で黒トナーのトナーパッチ画像の濃度検知をしているが、ベタ黒のトナーパッチ画像の場合には濃度センサ出力が特に低く光学濃度を精度よく求め難く、また、現像バイアスと転写出力を予め関係を求めておき、現像バイアスに基づき転写出力を求めているが、環境の変化や経時により転写ローラや中間転写体の特性等が変化している場合など、特に黒トナーの転写出力を精度よく求め難い。

本発明は、上記の課題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、黒トナーにおける転写出力を精度よく求められ、特に、環境の変化や経時により、使用する転写ローラや中間転写体の特性、トナーの物性、感光体の特性等の変化があっても黒トナーにおける転写出力を精度よく求められ高品質の画像を出力できる画像形成装置を提供することにあり、また他の目的は、色トナーおよび黒トナーにおける転写出力を精度よく求められ、特に、環境の変化や経時により、使用する転写ローラや中間転写体の特性、トナーの物性、感光体の特性等の変化があっても黒トナーおよび色トナーにおける転写出力を精度よく求められ、高品質の画像を出力できる画像形成装置を提供することにある。

上記の目的は下記の手段のいずれかにより達成される。
（１）像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体を露光する露光手段と、露光された像担持体を現像して色トナー像を形成する色トナー現像手段と、露光された像担持体を現像して黒トナー像を形成する黒トナー現像手段と、前記色トナー像及び黒トナー像を転写部において電源からの転写バイアスの印加により中間転写体上に転写する転写手段と、転写出力を制御する制御手段とを有する画像形成装置において、中間転写体上に形成された色トナーパッチ像の光学濃度を検知する第１の光学濃度検知手段を有し、前記制御手段は、色トナーパッチ画像を像担持体に形成し、該色トナーパッチ画像を転写出力を変えながら前記中間転写体上に転写し、前記中間転写体上に転写された色トナーパッチ画像の光学濃度を前記第１の光学濃度検知手段で検知し、検知された色トナーパッチ画像の光学濃度に基づいて、前記転写手段が黒トナー像を転写するための転写出力を制御することを特徴とする画像形成装置。
（２）像担持体上に形成された中間調の黒トナーパッチ画像のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段を有し、前記制御手段は、中間調の黒トナーパッチ画像を像担持体に形成し、該黒トナーパッチ画像のトナー付着量を前記トナー付着量検知手段により検知し、検知されたトナー付着量及びそのときの露光電位に基づき、黒トナー現像手段に印可される現像バイアスを決定し、前記検知された色トナーパッチ画像の光学濃度と決定された黒トナーの現像バイアスとに基づいて、前記転写手段が黒トナー像を転写するための転写出力を制御することを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
（３）像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体を露光する露光手段と、露光された像担持体を現像して色トナー像を形成する色トナー現像手段と、露光された像担持体を現像して黒トナー像を形成する黒トナー現像手段と、前記色トナー像及び黒トナー像を転写部において電源からの転写バイアスの印加により中間転写体上に転写する転写手段と、転写出力を制御する制御手段とを有する画像形成装置において、中間転写体上に形成された色トナーパッチ画像の光学濃度を検知する第１の光学濃度検知手段を有し、像担持体上に形成された中間調の黒トナーパッチ画像のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段を有し、前記制御手段は、色トナーパッチ画像を像担持体に形成し、該色トナーパッチ画像を転写出力を変えながら前記中間転写体上に転写して、前記中間転写体上に転写された色トナーパッチ画像の光学濃度を前記第１の光学濃度検知手段で検知し、検知された色トナーパッチ画像の光学濃度に基づいて前記転写手段が色トナー像を転写するための転写出力を求め、求められた色トナーにおける転写出力と色トナー像の現像バイアスとの相関を求め、中間調の黒トナーパッチ画像を像担持体に形成し、該黒トナーパッチ画像のトナー付着量を前記トナー付着量検知手段により検知し、検知されたトナー付着量及びそのときの露光電位に基づき、黒トナー現像手段に印可される現像バイアスを決定し、
前記相関と決定された黒トナーにおける現像バイアスとに基づき、前記転写手段が黒トナー像を転写するための転写出力を制御することを特徴とする画像形成装置。
（４）前記色トナー像の現像バイアスは、色トナーパッチ画像におけるＤｍａｘ補正に基づき求めることを特徴とする（３）に記載の画像形成装置。
（５）前記制御手段は転写出力の電流値を制御する定電流制御を行うことを特徴とする（１）から（４）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（６）前記中間転写体は黒色であることを特徴とする（１）から（５）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（７）使用する現像剤はトナーとキャリアよりなる２成分現像剤であることを特徴とする（１）から（６）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（８）色トナーは黒トナー以外のトナーであることを特徴とする（１）から（７）のいずれか１項に記載の画像形成装置。

以上のように構成したので次のような効果を奏する。本発明によれば、黒トナーにおける転写出力を精度よく求められ、特に、環境の変化や経時により、使用する転写ローラや中間転写体の特性、トナーの物性、感光体の特性等の変化があっても黒トナーにおける転写出力を精度よく求められ高品質の画像を出力できるようになった。また、色トナーおよび黒トナーにおける転写出力を精度よく求められ、特に、環境の変化や経時により、使用する転写ローラや中間転写体の特性、トナーの物性、感光体の特性等の変化があっても黒トナーおよび色トナーにおける転写出力を精度よく求められ、高品質の画像を出力できるようになった。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部断面図である。本発明の画像形成装置は、４つの感光体ドラムを持ち、中間転写体を用いたフルカラー電子写真の画像形成装置である。以下、本発明の画像形成装置について詳しく説明する。

本画像形成装置は、図１に示すように、像担持体である感光体ドラムの周囲に、帯電手段、露光手段、現像手段、クリーナー等を有して構成される画像形成手段が４個設けられ、各画像形成手段にて形成された感光体ドラム上の画像は、転写部において感光体ドラムに隣接して移動通過する中間転写体上に順次転写され、中間転写体上に転写された画像は、更に第２の転写部において紙等の記録材へ転写される構成となっている。

以下、本実施形態に係る画像形成装置についての詳細を説明する。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する各画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋには、それぞれ感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが配置されており、各感光体ドラムは矢印方向（反時計方向）に回転自在となっている。更に、各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周囲には、帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、色トナー現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、黒トナー現像手段４Ｋ、そして、クリーナー８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋが上記感光体ドラムの回転方向に沿って順次配設されている。

以下、画像形成手段について詳細を図２を用いて説明する。図２は本発明の実施の形態に係わる画像形成手段とその周辺を示す概略構成図である。色トナーの３つの画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃは同一の構成となっており、また、黒トナーの画像形成手段１０Ｋは電位センサＣＳ１およびＣＳ２、第２の光学濃度検知手段として機能する光学濃度センサＴＳが感光体ドラム１に対向して設けられている以外は前記３つの画像形成手段と同一の構成となっており、ここでは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を省略して説明する。本画像形成手段は、像担持体として、不図示の装置本体によって回動自在に支持された感光体ドラム１を備えている。感光体ドラム１は、アルミニウム等の導電性基体と、その外周に形成された光導電層を基本構成とする円筒状の電子写真感光体である。その中心には支軸１１を有し、この支軸１１を中心として矢印方向に、不図示の駆動手段によって回転駆動されるようになっている。

感光体ドラム１の斜め下方には、帯電手段２が配置されている。帯電手段２は、感光体ドラム１表面を所定の極性、電位に一様均一に帯電するものである。これにより、感光体ドラム１表面を一様均一に帯電するようになっている。

感光体ドラム１の回転方向についての帯電手段２の下流側には、露光手段３が配設されている。露光手段３は、レーザーにより画像情報に応じた静電潜像を感光体ドラム１に形成するものである。

露光手段３の下流側に配置された現像手段４は、トナーとキャリアの２成分現像剤を収容した現像容器４１を有し、その現像容器４１の感光体ドラム１に面した開口部内に現像スリーブ４２が回転自在に設置され、現像スリーブ４２内には現像スリーブ４２上に現像剤を担持させるマグネットローラ４３が、現像スリーブ４２の回転に対して非回転に固定配置されている。なお、色トナーは黒トナー以外のトナーである。

更に、現像容器４１内には、区画された現像室４５及び撹拌室４６が設けられている。現像スリーブ４２に、電源４８からの現像バイアスの印加により感光体ドラム１上にトナー像が形成される。

現像手段４の下流側の感光体ドラム１の側方には、転写手段である転写ローラ７が配設されている。転写ローラ７は芯金７ａとその外周面の導電層７ｂによって構成されている。転写ローラ７は押圧部材によって感光体ドラム１に向けて付勢されており、導電層７ｂは所定の押圧力で中間転写体６を介して感光体ドラム１表面に圧接され転写ニップ部が形成される。転写ニップ部には、ベルト状の中間転写体６が挟まれており、電源７１からの転写バイアスの印加により感光体ドラム１上のトナー像が中間転写体６表面に転写される。また、中間転写体６に対向して第１の光学濃度検知手段である光学濃度センサＢＳが設けられている。

トナー像の転写後の感光体ドラム１は、クリーナー８によって残留トナー等の付着物が除去される。クリーナーブレード８１は、感光体ドラム１表面に残留したトナー等を回収する。

図１において、各感光体ドラムの側方には、中間転写ユニットＵが配設されている。中間転写ユニットＵは、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体６を有する。中間転写体６及び転写手段である１次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｄ及び２次転写ローラ７３、更に中間転写体クリーナー８Ａを有している。

以上のような画像形成装置において、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成された色トナー像および黒トナー像は、それぞれの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写体６を挟んで対向する、転写手段として機能する１次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋから転写部において順次中間転写体６上に転写され、中間転写体の回転とともに２次転写部である２次転写ローラ７３まで搬送される。

一方、このときまでに、給紙カセット２０から取り出された記録材Ｐは、ピックアップローラ２１を経て搬送ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２３に供給され、更に同図左方に搬送され、２次の転写部において、２次転写ローラ７３に印加される２次転写バイアスによって上述のトナー像は記録材Ｐ上に転写される。尚、中間転写体６上の転写残トナー等は、中間転写体クリーナー８Ａによって除去、回収される。

定着手段２４は、回転自在に配設された定着ローラ２４Ａと、定着ローラ２４Ａに圧接しながら回転する加圧ローラ２４Ｂから成り、記録材Ｐが定着ローラ２４Ａと加圧ローラ２４Ｂの間を通過する際に熱定着され、記録材Ｐ上にフルカラー画像が形成され、記録材Ｐは排紙ローラ２５によりトレイ２６に排出されることとなる。

なお、中間転写体６はベルト状であり、電気抵抗値の制御のためカーボンを分散し、黒色の素材としている。中間転写体６上でのトナーパッチ画像の濃度測定はイエロー、マゼンタ、シアンの色トナーのみであるので、中間転写体６が黒色の素材であっても精度よく濃度を検出できる。なお、従来は、中間転写体で黒トナーのトナーパッチ画像を光学濃度センサーで検出する場合に、光が吸収されてしまうため、反射光量が少なく、トナーの量に応じた反射光量変化の検出が黒トナーについては特に難しいものであった。１次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは外径φ２０ｍｍ、ＮＢＲ半導電スポンジゴムからなり、硬度は２５度であり、抵抗値は１×１０⁷Ωである。

次に、本実施の形態の制御に用いるトナーパッチ画像の濃度を検知する光学濃度センサＢＳの模式図を図３に示す。光学濃度センサＢＳは中間転写体６に対向して設置され、ＬＥＤ等の光学素子ＢＳａ、フォトダイオード等の受光素子ＢＳｂおよびホルダーＢＳｃから成っており、受光素子ＢＳｂからの赤外光を中間転写体６のトナーパッチ画像に照射させ、そこからの反射光を受光素子ＢＳｂで測定することによりトナーパッチ画像の濃度を測定する。この光学濃度センサＢＳは、受光素子ＢＳｂにトナーパッチ画像からの正反射が入射しないように、法線Ｌを基準とすると、トナーパッチ画像への照射角度をα＝４５°、トナーパッチ画像からの反射光の受光角度を０°として乱反射のみを測定するようにしている。光学濃度センサＢＳは複数の色トナーパッチ画像の濃度を測定する。なお、黒トナー像の現像バイアスを決定する際に用いる光学濃度センサＴＳも光学濃度センサＢＳと構造的に同じである。

次に、実施の形態に係わる画像形成装置の制御系ブロックを図４に示す。制御手段９は、各ブロックを制御し、また転写手段が色トナー像、黒トナー像を転写するための転写出力を制御する。また、制御手段９は転写出力の電流値を制御する定電流制御を行う。

ＢＳは中間転写体上の色トナーパッチ画像の濃度を測定する光学濃度センサであり、ＴＳは感光体ドラム上の中間調の黒トナーパッチ画像の濃度を測定する光学濃度センサであり、また、ＣＳ１、ＣＳ２は感光体ドラム上の電位センサである。

次に、制御手段における色トナーと黒トナーにおける転写出力の制御を図５の色トナーと黒トナーにおける転写出力の制御の流れを示すフローチャートにより説明する。

先ず、ステップ１ａにて、画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃそれぞれにおいて感光体ドラム上に色トナーパッチ画像を形成し、１次転写電流値を変化させて中間転写体上に色トナーパッチ画像を転写する。なお、色トナーパッチ画像の形成に先立ち、原稿の最大光学濃度に対して所定の光学濃度のトナー画像が形成されるように補正する所謂Ｄｍａｘ補正により、各色トナー現像手段における現像ＤＣバイアス（現像バイアス）を決め、また、レーザー光強度値は感光体ドラムの中間調電位がある範囲内になるような値に決める。

色トナーパッチ画像の作成は、感光体ドラム１上にベタトナーパッチ画像を複数個作成し、１次転写電流値をＩ₁、Ｉ₂、・・Ｉ_J・・Ｉ_Nと変化させながら中間転写体６上に複数の色トナーパッチ画像を作成する。

次に、ステップ１ｂにて、ステップ１ａにて作成された中間転写体６上の色トナーパッチ画像の各光学濃度ＴＤ₁乃至ＴＤ_Nを光学濃度センサＢＳにより検知する。

次に、ステップ１ｃにて、１次転写電流値と色トナーパッチ画像の光学濃度の関係から適正な１次転写電流値を決定する。

この実施の形態では、１次転写電流値がＩ_Jの時の色トナーパッチ画像の光学濃度をＴＤ_Jとし、ＴＤ_J≦ＴＤ_J-1となった時、即ち、色トナーパッチ画像の光学濃度の最高濃度近傍の１次転写電流値をＩ_Kとし、このＩ_Kを色トナーの１次転写電流値と決めることとする。かかる関係を図６に示す。図６は１次転写電流Ｉとトナーパッチ画像濃度ＴＤとの関係と適正な１次転写電流を求める説明図である。

ステップ２ａにて、色トナーにおける現像ＤＣバイアス（現像バイアス）と１次転写電流との相関を求める。具体的には、色トナーについてステップ１ａで求めた現像ＤＣバイアス値を横軸に、ステップ１ｃで求めた１次転写電流値を縦軸とした座標に、データとしてプロットし、このプロットした点を基に最小自乗法により現像ＤＣバイアスと１次転写電流の相関Ｆを求める。かかる関係を図７に示す。図７は現像ＤＣバイアスと１次転写電流との関係とその相関Ｆを示す図である。

ステップ２ｂにて、ステップ２ａで求められた相関Ｆと黒トナー像の現像バイアスとにより、黒トナー像の適正な１次転写電流値（転写出力値）を決定する。詳しくは、この中間調の黒トナーパッチ画像を感光体ドラム上に形成する。なお、中間調の黒トナーパッチ画像とは、黒トナーパッチ画像の濃度が、最大濃度（ベタ黒トナーパッチ画像濃度）を除く濃度から低濃度までの濃度のトナーパッチ画像のことである。この中間調の黒トナーパッチ画像の濃度は精度よく光学濃度が測定できる。帯電手段によって感光体ドラム１Ｋ上に帯電電位ＶＨが一様帯電された状態で、露光手段（図２）により黒トナーパッチ画像を形成する部分（黒トナーパッチ部）に対して露光が行われ、電位センサＣＳ１（図２）によって黒トナーパッチ部の潜像電位ＶＬが検知される。電位検知を終えた黒トナーパッチ部は現像手段４を通過して現像がなされて黒トナーパッチ画像が形成され、電位センサＣＳ２（図２）によって黒トナーパッチ画像の電位ＶＤＣが検出される。次いで、電位ＶＤＣと潜像電位ＶＬの差異の絶対値｜ＶＤＣ−ＶＬ｜を求める。

一方、感光体ドラム上の中間調の黒トナーパッチ画像は、光学濃度センサＴＳ（図２）によって光学濃度が検知がなされる。ここで光学濃度とトナー付着量との関係を実験により予め求めたテーブルに基づいて、検出した黒トナーパッチ画像の光学濃度から感光体ドラム上のトナー付着量Ｍｔを求める。像担持体（感光体ドラム）上に形成された中間調の黒トナーパッチ画像のトナー付着量を検知する手段をトナー付着量検知手段ということにする。

以上のようにして、｜ＶＤＣ−ＶＬ｜とトナー付着量Ｍｔの関係を求める。かかる関係を図８に示す。図８は黒トナー像の｜ＶＤＣ−ＶＬ｜とトナー付着量の関係を示す図である。

図８に示すように、｜ＶＤＣ−ＶＬ｜を横軸とし、トナー付着量Ｍｔを縦軸とした座標に、先に求めた、｜ＶＤＣ−ＶＬ｜とトナー付着量Ｍｔのデータをプロットする。例えば、｜ＶＤＣ−ＶＬ｜＝２００（Ｖ）、トナー付着量Ｍｔ＝０．２（ｍｇ／ｃｍ²）として、この座標の点をＡ点とする。また、この座標の原点をＢ点として、Ａ点、Ｂ点の２点より、トナー付着量Ｍｔと｜ＶＤＣ−ＶＬ｜の相関Ｅを求める。この相関Ｅを用いて、ベタ黒トナー像のトナー付着量Ｍｔを０．５（ｍｇ／ｃｍ²）と仮定して、そのときの｜ＶＤＣ−ＶＬ｜の値を求める。ここで潜像電位ＶＬの値を加え、黒トナーの適正な現像ＤＣバイアス（現像バイアス）を決定する。なお、説明では２点より相関Ｅを求めたが複数の点を用いてもよい。

次に、黒トナー像における１次転写電流値（転写出力値）を決定する。詳しくは、ステップ２ａで求めた図７に示す現像ＤＣバイアスと１次転写電流との相関Ｆを用いて、黒トナー像の適正な現像ＤＣバイアス値に対応する黒トナー像の適正な１次転写電流値を求める。

以上により、色トナーパッチ画像及び中間調の黒トナーパッチ画像の光学濃度を検知することにより、黒トナー像の適正な１次転写電流値（転写出力値）を決定することができる。

次に、本発明の転写出力の制御をアイドリングモード中に適用した例について説明する。図９は画像形成装置のアイドリングモード中に転写出力の調整を行う制御の流れを示すフローチャートである。

図９に示すように、ステップＳ１にて、画像形成装置の起動を行う。

次に、ステップＳ２にて、起動初期にこの転写出力の調整制御を行う必要があるかどうか判断する。例えば、画像形成装置を使用後機器を止め、翌朝に再開する所謂朝一番であるかどうかを、画像形成装置の休止時間が連続８時間以上であるかどうかで、初期画像調整動作をさせるかどうかチェックする。調整が必要である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ３ａに進み、必要でない場合はステップＳ５に進みプリント動作を行う。

ステップＳ３ａにて、色トナーの転写出力を求める転写出力制御を開始させる。

ステップＳ３ｂよりＳ３ｄは、図５を用いて説明した前述のステップ１ａより１ｃの内容と同様である。

ステップＳ３ｅにて、色トナーの転写出力制御が終了したかどうか判断し、終了していない場合（ＮＯ）はステップＳ３ｂに戻り、終了している場合（ＹＥＳ）はステップＳ４ａに進む。

ステップＳ４ａにて、黒トナーの転写出力を求める転写出力制御を開始させる。ステップＳ４ｂとＳ４ｃは、図５を用いて説明した前述のステップ２ａ、２ｂと同様である。ステップｓ４ｄにて、求めた黒トナーの転写出力により補正を行う。次に、ステップＳ５にて、プリント動作を行う。

以上のように、黒トナーにおける転写出力を精度よく求められ、特に、環境の変化や経時により、使用する転写ローラや中間転写体の特性、トナーの物性、感光体の特性等の変化があっても黒トナーにおける転写出力を精度よく求められ高品質の画像を出力できる。また、色トナーにおける転写出力も精度よく求められ高品質の画像を出力できる。

なお、実施の形態で、複数の像担持体にトナー像を形成し中間転写体に転写し記録材に転写する画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、複数の像担持体が１つの像担持体に置き換わり、中間転写体がドラム状の中間転写体に置き換わった形式の画像形成装置であっても適用できる。また、同一の像担持体上にトナー像を順次形成し、これらのトナー像を中間転写体上に転写してトナー像を重ね合わせた後に、重ね合わせたトナー像を記録材上に一括転写して転写する多重現像中間転写方式についても適用できる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部断面図である。本発明の実施の形態に係わる画像形成手段とその周辺を示す概略構成図である。本実施の形態の制御に用いるトナーパッチ画像の濃度を検知する第１の光学濃度センサの模式図である。本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の制御ブロック図である。複数の色トナーと黒トナーにおける転写出力の制御の流れを示すフローチャートである。１次転写電流とトナーパッチ画像濃度の関係と適正な転写出力を求める説明図である。現像バイアスと１次転写電流の関係とその相関を示す図である。黒トナーの｜ＶＤＣ−ＶＬ｜と黒トナー付着量の関係を示す図である。画像形成装置のアイドリングモード中に転写出力の調整を行う制御の流れを示すフローチャートである。従来の電子写真方式を用いた画像形成装置の概略の構成図である。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ像担持体
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ色トナー現像手段
４Ｋ黒トナー現像手段
６中間転写体
７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ転写手段（１次転写ローラ）
９制御手段
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ画像形成手段
ＢＳ光学濃度センサ（第１の光学濃度検知手段）

Claims

像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体を露光する露光手段と、露光された像担持体を現像して色トナー像を形成する色トナー現像手段と、露光された像担持体を現像して黒トナー像を形成する黒トナー現像手段と、前記色トナー像及び黒トナー像を転写部において電源からの転写バイアスの印加により中間転写体上に転写する転写手段と、転写出力を制御する制御手段とを有する画像形成装置において、
中間転写体上に形成された色トナーパッチ像の光学濃度を検知する第１の光学濃度検知手段を有し、
前記制御手段は、色トナーパッチ画像を像担持体に形成し、該色トナーパッチ画像を転写出力を変えながら前記中間転写体上に転写し、前記中間転写体上に転写された色トナーパッチ画像の光学濃度を前記第１の光学濃度検知手段で検知し、検知された色トナーパッチ画像の光学濃度に基づいて、前記転写手段が黒トナー像を転写するための転写出力を制御することを特徴とする画像形成装置。
像担持体上に形成された中間調の黒トナーパッチ画像のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段を有し、
前記制御手段は、中間調の黒トナーパッチ画像を像担持体に形成し、該黒トナーパッチ画像のトナー付着量を前記トナー付着量検知手段により検知し、検知されたトナー付着量及びそのときの露光電位に基づき、黒トナー現像手段に印可される現像バイアスを決定し、前記検知された色トナーパッチ画像の光学濃度と決定された黒トナーの現像バイアスとに基づいて、前記転写手段が黒トナー像を転写するための転写出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体を露光する露光手段と、露光された像担持体を現像して色トナー像を形成する色トナー現像手段と、露光された像担持体を現像して黒トナー像を形成する黒トナー現像手段と、前記色トナー像及び黒トナー像を転写部において電源からの転写バイアスの印加により中間転写体上に転写する転写手段と、転写出力を制御する制御手段とを有する画像形成装置において、
中間転写体上に形成された色トナーパッチ画像の光学濃度を検知する第１の光学濃度検知手段を有し、
像担持体上に形成された中間調の黒トナーパッチ画像のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段を有し、
前記制御手段は、色トナーパッチ画像を像担持体に形成し、該色トナーパッチ画像を転写出力を変えながら前記中間転写体上に転写して、前記中間転写体上に転写された色トナーパッチ画像の光学濃度を前記第１の光学濃度検知手段で検知し、検知された色トナーパッチ画像の光学濃度に基づいて前記転写手段が色トナー像を転写するための転写出力を求め、求められた色トナーにおける転写出力と色トナー像の現像バイアスとの相関を求め、
中間調の黒トナーパッチ画像を像担持体に形成し、該黒トナーパッチ画像のトナー付着量を前記トナー付着量検知手段により検知し、検知されたトナー付着量及びそのときの露光電位に基づき、黒トナー現像手段に印可される現像バイアスを決定し、
前記相関と決定された黒トナーにおける現像バイアスとに基づき、前記転写手段が黒トナー像を転写するための転写出力を制御することを特徴とする画像形成装置。
前記色トナー像の現像バイアスは、色トナーパッチ画像におけるＤｍａｘ補正に基づき求めることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記制御手段は転写出力の電流値を制御する定電流制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記中間転写体は黒色であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
使用する現像剤はトナーとキャリアよりなる２成分現像剤であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
色トナーは黒トナー以外のトナーであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。