JP2007093761A

JP2007093761A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、プログラム及びコンピュータ読取可能記録媒体

Info

Publication number: JP2007093761A
Application number: JP2005280265A
Authority: JP
Inventors: Susumu Miyazaki; 晋宮崎
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd; Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd; Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2007-04-12

Abstract

【課題】簡易な構成で高精度にトナー付着量が検出され得る構成を有する画像形成装置の制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】画像パッチを複数形成し、同画像パッチに対して発光素子から光を照射しその反射光の正反射光量及び拡散反射光量を検出し、画像パッチ毎に前記発光素子の発光量を所定の場合に変化させることにより、正反射光量の検出による正反射光量信号及び拡散反射光量の検出による拡散反射光量の信号レベルを所定の範囲に収めるための調整を行う構成である。
【選択図】図１０

Description

本発明は画像形成装置、画像形成装置の制御方法、プログラム及びコンピュータ読取可能記録媒体に係り、特に所定の粉体の付着によって画像を形成する画像形成装置、その制御方法、同方法をコンピュータに実行させるための命令よりなるプログラム及び同プログラムを格納したコンピュータ読取可能記録媒体に関する。

所謂電子写真プロセスによるプリンター、ＦＡＸ機，複写機等の画像形成装置では、画質向上の目的で感光体、中間転写体等に形成されたトナー画像におけるトナー付着量を計測し、その計測値に基づいて必要に応じて画像形成プロセスのパラメータを調整することが行われる（特許文献１，２）。

特許文献２ではトナー濃度判定方法が開示されている。同開示によれば、トナー画像から得られる正反射出力信号は指向性が強いのに対し拡散反射出力信号は指向性が弱いため、拡散反射光量に対しては特に光量調整は行わない。

そして基準トナー画像から得られる正反射出力信号及び拡散反射信号を基に、基準となる正反射出力信号及び拡散反射出力信号のテーブルから濃度判定に使用する補正係数を求めている（特許文献２の図７及び図８参照）。

この方法では、まずトナー画像を形成していない状態の像担持体に対し基準光量を照射し、その反射光から得られる正反射出力信号P2（下地出力）を得た後に像担持体上に基準トナー画像を形成し、そこから正反射出力信号P4と拡散反射信号S2とを得る。

次にこのようにして得られた正反射出力信号P4に対し、所定の基準下地出力値Ｐ１と上記測定下地出力値Ｐ２との比（Ｐ１／Ｐ２）を乗ずることにより正規化して補正値P3を得る。そしてこの補正値Ｐ３を基に、所定の正反射出力特性テーブルＬ１との交点から該当するトナー濃度値D1を得る。

このようにして濃度D1を得た後、所定の拡散反射出力特性テーブルＬ３との交点から同濃度D1に対する基準出力値Ｓ１を得る。そしてこの値Ｓ１と上記拡散反射出力信号Ｓ２との比を求め、これを変動比率として得る。その後は他のトナー画像から得られる拡散反射出力値にこのようにして求められた拡散反射信号補正係数（Ｓ１／Ｓ２）を乗ずることにより補正して正規化し、その補正値と上記拡散反射出力特性テーブルＬ３との交点から該当するトナー濃度値を得る。
特開２００２−２２９２７９号公報特開２００２−２３６４０２号公報

画像形成装置小型化のため、画像形成装置を構成する各部分の小型化が行われている。

例えばトナー付着量を計測するためのセンサの検出対象たる像担持体としての転写ベルトに所謂無端ベルトを適用した場合（たとえば図８の中間転写ベルト１３）、無端であることから必然的に転写ベルト上に平面部と曲面部とが存在する。

そして転写ベルト上の画像形成の精度向上のため、その平面部に現像ユニット等を設置した場合（図８の例参照）、転写ベルトの小型化のためには上記センサの検知対象面を転写ベルトの曲面部にすることが望ましい。そうすることでこれらの部品を収容する画像形成装置全体の小型化が可能となるからである。

しかしながらセンサが曲面部からの反射光を読取る場合、センサと検知対象面との距離、対向角度等が設計条件からずれた場合、正反射出力信号は指向性が強いため、その受光光量が激しく減少する場合がある。この減少は特に転写ベルト表面の光沢度が低い場合に顕著である。

黒トナー付着量の判定においてはトナー付着量が増加するに伴って正反射光量検出信号が低下する特性を利用するため、上記のごとくその受光光量が減少した場合、トナー付着量の検出精度が低下してしまう。そしてこのような場合であっても正反射光量検出信号のレベルを大きくするためには、発光素子の光量を増加する必要が生ずる。

また、カラートナー付着量の高付着量領域についての判定は拡散反射光量検出信号から求めるが、この場合でも正反射光量検出信号の値による補正を行う必要がある。その際に正反射光量検出信号レベルが小さいとその際の補正誤差が大きくなる。このため黒トナー付着量判定時と同様にトナー付着量の検出精度が低下するおそれがあり、それを防止する目的で正反射出力信号を大きくしようとすると、やはり発光素子の光量を増加する必要が生ずる。

他方正反射光量検出信号レベルを増加させるために発光素子の光量を増加させた場合、それに伴って拡散反射光量検出信号も増加する。その結果拡散反射光量検出信号のレベルが所定の範囲を越える場合があり、そのような場合には拡散反射光量検出信号を適用するカラートナー付着量判定の際に支障が生じてしまう。

以下この問題について図と共に更に具体的に説明する。

図１は各正反射光量検出出力と拡散反射光量検出出力とに対する該当するトナー付着量の値を得るためのテーブルを示す。

図２はある複数の画像パッチから得られたセンサ出力例を示す。ここで１Ａ乃至４Ａはそれぞれの場合に対する正反射光量検出出力を示し、１Ｂ乃至４Ｂは拡散反射光量検出出力を示す。

このようにして得られたセンサ出力を図１に示すテーブル上に乗せるために各データの配置調整を行った結果を図３に示す。

図３の結果から、拡散反射光量検出出力について補正が必要なことが分かる。なおデータ４Ｂは本来図示の値よりも高い値を有するが、センサの検出可能範囲を越える（飽和している）ため適正な光量検出出力が得られていない。

この場合の具体的な拡散反射光量検出出力の補正につき、以下に説明する。

ここでは図１に示した拡散反射出力基準テーブル上に乗るように各データを定数倍する演算を行うが、その際適用すべき定数値を見つける。具体的には図４に示す如く、データ１Ｂ，２Ｂを図２のテーブル上に乗せるため、以下の如くの計算にて上記実測値１Ｂ，２Ｂとテーブル上の値１Ｃ，２Ｃとの比ｋを求める。

ｋ＝１Ｂ／１Ｃ＝２Ｂ／２Ｃ

ここで上記定数値を求める際にデータ１Ｂ，２Ｂを適用するのは、データ３Ｂ，４Ｂの場合同トナー付着量に対する正反射出力データ３Ａ，４Ａの出力値が小さく、結果的にトナー付着量の検出値の誤差が増大するためである。すなわち上記の如くカラートナー付着量判定の際、高付着量領域については拡散反射出力値を適用すると共に正反射出力による補正を行うが、その際、正反射出力が低い領域では補正時の誤差が大きくなるためである。

ここで得られた比ｋを他の出力値３Ｂ，４Ｂに対しても乗ずることにより、図５に示す如く、補正後の拡散反射出力値１Ｂ’，２Ｂ’３Ｂ’，４Ｂ’が得られる。

しかしながら上記の如くセンサによる検出範囲の限界（飽和）により適正な出力が選らない場合、例えば図５中のデータ４Ｂ’の如く本来値を得ることができない。

また同一のセンサ（発光素子、正反射受光素子及び拡散反射受光素子）でトナー付着量を計測する際、上記の如くセンサの取り付け誤差等の要因により、図６に示す如くの状態となり、特に正反射光量検出出力が著しく減少する場合がある。これは上記の如く正反射出力の指向性の影響による。他方拡散反射出力については正反射出力ほど指向性の影響は受けない。

また黒トナーについての付着量検出の際には正反射出力の減少から検出するため、上記の如くセンサの取り付け位置誤差等により正反射光量検出出力が低下した場合、発光素子の光量を増加することにより図７中、Ｚ１領域の正反射出力を増加させる必要がある。しかしながら発光素子の光量を増加させた場合上記の如くカラートナーについての付着量検出の際に適用する拡散反射光量検出出力も同様に増加してしまう。その結果図７中、Ｚ２領域の値が増加し、結果的にセンサの検出範囲を越え、適正な出力が得られなくなる場合がある。

したがって上述の従来の方法では黒トナー付着量の検出には問題がないが、カラートナー付着量の検出が困難となることが考えられる。

本発明は上記問題点に鑑み、共通の発光素子を使用したセンサによって黒トナー付着量もカラートナー付着量も共に簡易かつ確実に検出可能な構成を提供することを目的とする。

同目的の達成のため、本発明では、像担持体に対する発光素子からの光の照射によって得られる正反射光量に基づいて該発光素子の発光量を調整する手段と、通常の画像形成時と同様の画像形成プロセスによって所定の画像パッチを形成し、同画像パッチに対して前記発光素子から光を照射して得られる拡散反射光量に基づいて該発光素子の発光量を調整する手段とを設けた。

その結果、拡散反射光量の検出による拡散反射光量の検出信号レベルを所定の範囲に収めることが可能となる。

このように必要に応じて発光素子の発光量を変化させることによって拡散反射光量の検出信号レベルを所定の範囲に収めるようにしたため、所定の粉体付着量範囲に亘って適正な反射光量検出出力を得ることが可能となる。

このように所定の粉体付着量の範囲に亘って適正な粉体付着量の検出値を得ることが可能となるために精度の良い粉体付着量の検出が可能となる。その結果画像形成装置の小型化によって像担持体の曲面部からの反射光により粉体付着量を検出するような構成とした場合であっても、簡易に且つ確実に精度良くトナー付着量を計測することが可能となる。

本発明による付着量検出方法の実施の形態では、像担持体に発光素子からの光を照射し、受光素子から正反射光量信号レベルを読み取り、これを所定の範囲内におさめるように発光素子の照射光量を調整する光量調整を実施し、またその後粉体付着量を検出するために基準条件で像担持体上に画像パッチを形成し、該調整した照射光量で像担持体上に光を照射して、受光素子により拡散反射光量信号のレベルを読み取る付着量検出を行い、その検出値により更に発光素子の光量を調整する。

このような構成の付着量検出方法においては、正反射信号及び拡散反射信号レベルを、双方とも適正に読みとることが可能なレベル範囲となるように発光光量を調整するため、センサと像担持体との間の位置ずれが発生した場合であっても、正確な付着量判定を同一のセンサで行うことが可能となる。

また、前記照射光量を調整する光量調整では、反射信号レベルが読み取り上限を超えているか否かを判定し、判定結果において飽和していないと判断される有効な反射信号をもとにして光量調整を実施する。

このように有効なデータを判別し、それを基に発光素子の発光光量を調整できるため、反射光量検出信号が読み取り上限を越えることがなくなり、正確な付着量判定ができるようになる。

またセンサ（発光素子及び受光素子）による反射光読取面は像担持体の曲面部とされる。

このような場合上記の如く指向性の強い正反射出力信号レベルが変動しやすい傾向にあるが、上記の如く発光素子の発光光量を適切に調整することにより付着量を正確に判定可能となる。

このような構成により粉体としいてトナーを適用する電子写真プロセスにおいても画像パッチから正確な正反射、拡散反射の検出値が得られるため、付着量が正確に判定できるようになる。

前記像担持体が電子写真プロセスに適用される感光体よりなる場合あるいは同転写体（中間転写ベルト等）よりなる場合、すなわち電子写真プロセスに適用される感光体上あるいは転写体上のトナー付着量の検出においても、発光素子の発光光量の適切な調整によりトナー付着量を正確に判定できるようになる。

そして前記像担持体は光沢性を有していることが望ましい。すなわち光沢性がある面である場合正反射信号を効果的に検出可能であり、その検出結果を基に発光素子の発光光量を調整できるため、トナー付着量をより正確に判定できるようになるからである。

以下に上記構成を有する、本発明の実施例の構成につき、図と共に説明する。

図８は本発明の一実施例としての、電子写真プロセスを適用したカラープリンタの要部を示す縦断面図である。

このような電子写真プロセスを適用したカラープリンタでは、所定のレーザ駆動入力に対する感光体上あるいは転写ベルト上のトナー付着量は厳密に常に一定ではなく、環境、経時劣化などにより変化する。このため、一定の付着量を得るためには現像バイアス等のパラメータを適宜調整制御する必要がある。

図８に示す如く、同カラープリンタは、画像記録媒体としての用紙を供給するための給紙カセット２、感光体４ａ乃至４ｄに形成された静電潜像をそれぞれ所定の色要素（シアン、マゼンタ、イエロー、黒）のトナーで現像してトナー画像を形成する現像ユニット３ａ乃至３ｄ、図示せぬレーザ駆動装置からレーザ駆動入力に応じて発せられる画像情報を有するレーザ光により静電潜像が形成される感光体４ａ乃至４ｄ、感光体４ａ乃至４ｄから中間転写ベルト１３上に重畳して転写された各色要素のトナー画像におけるトナー付着量を計測するためのセンサ５（発光素子５ａ、正反射光用及び拡散反射光用の受光素子５ｂ、５ｃを含む）、中間転写ベルト１３のたるみを防止するために駆動ローラ７に対向する位置に設けられたテンションローラ６，中間転写ベルト１３を回転駆動する駆動ローラ７，用紙上に上記重畳転写によるカラー画像を転写後に中間転写ベルト１３上に残存するトナーを取り除くクリーニング装置８、給紙カセット２から供給された用紙を中間転写ベルト１３を経て搬送する搬送路９，中間転写ベルト１３からカラー画像が転写された用紙に同画像を定着させるために加熱及び加圧を行う定着ユニット１０，各色要素のトナー画像が上記の如く重畳転写されることにより中間転写ベルト１３上に形成されたカラー画像を搬送路９を搬送されてきた用紙に転写するために加圧するための２次転写ローラ１１、給紙カセット２から搬送路９に対し用紙を供給する給紙ローラ１２，上記の如く各色要素のトナー画像がそれぞれ形成された感光体からそれらが重畳して転写される中間転写ベルト１３を含む。

なお本カラープリンタが適用する電子写真プロセスはたとえば特許文献１，２等に示される如く周知であり、ここではこれ以上の説明は省略する。

次に同カラープリンタにおいて中間転写ベルト１３上に上記電子写真プロセスにより形成された画像パッチのトナー付着量を検出するための制御系の構成につき、図９と共に説明する。

図９に示す如く、トナー付着量を検出するための制御系は、様々なトナー濃度に対応する所定の画像パッチを中間転写ベルト１３上に形成する画像パッチ形成手段６０，中間転写ベルト１３上に形成された画像パッチに光を照射する発光素子５ａと、中間転写ベルト１３上の画像パッチ、或いは中間転写ベルト３０自体からの反射光を受光する正反射光受光素子５ｂ及び拡散反射光受光素子５ｃとを有するセンサ５，発光素子５ａの発光量を制御する光量制御手段３１，各受光素子５ｂ、５ｃから得られる反射光量信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ３２，３３，Ａ／Ｄコンバータ３２，３３の出力を受けて該当するトナー付着量を検出する付着量検出手段４０，付着量検出手段４０から得られるトナー付着量の検出値を受けて拡張反射光量の飽和の有無を判定する拡張飽和検出機能を有する機能部５０を有する。

上記画像パッチ形成手段のうちの制御系、光量調整手段３１，付着量検出手段４０及び機能部５０は、たとえば図１４と共に後述する、当該カラープリンタの動作の制御を司る図１３に示す制御部３００としてのコンピュータを所定のプログラムに従って動作させることにより実現可能である。

上記正反射光受光素子５ｂは中間転写ベルト１３上に形成された画像パッチあるいは画像が形成されていない状態（すなわち下地状態）の中間転写ベルト１３からの正反射光を受光し、受光量に応じたレベルの光量検出信号を生成する機能を有し、拡散反射光受光素子５ｃは同拡散反射光を受光し、受光量に応じたレベルの光量検出信号を生成する機能を有する。

画像パッチ形成手段６０には、図８と共に説明したレーザ駆動装置（図示せず）、感光体４ａ乃至４ｄ及び現像ユニット３ａ乃至３ｄ等を含む画像形成部５００（図１３参照）並びに本カラープリンタの動作の制御を司る制御部３００が該当し、制御部３００からの指示により画像形成部５００が動作して前記電子写真プロセスにより該当する画像パッチを中間転写ベルト１３上に形成する。

また、付着量検出手段４０ではトナー付着量検出値に応じて適宜画像パッチ形成手段６０或いは画像形成部５００をフィードバック制御する。すなわち上記現像バイアスの調整等を行うことにより、トナー濃度を所定の値に制御する機能を有する。

なお中間転写ベルト１３上に画像パッチを形成してそのトナー付着量を計測し、計測結果に基づいて必要に応じて現像ユニット３ａ乃至３ｄにおける現像バイアスの調整等を行う制御動作は所定のタイミングで行う。すなわち、たとえば通常の印刷処理の要求があった場合に、実際の印刷動作を行う前のタイミングで行う。

図１０（ａ）は図９と共に説明したトナー付着量検出に係る制御系のトナー付着量検出に係る制御動作の流れを示す。

図１０（ａ）中、まずステップＳ１にて光量を調整するために光量調整手段３１が発光素子５ａを点灯させ、発光素子５ａが、トナーの付着がない状態、すなわち下地状態の中間転写ベルト１３に対し、光を照射する。

その光の中間転写ベルト１３による反射光は正反射光受光素子５ｂ、拡散反射光受光素子５ｃにより検出される。そして検出された信号はそれぞれＡ／Ｄ３２，３３を介し付着量検出手段４０に伝達される。

図１に示される如く中間転写ベルト３０の下地からの拡散反射出力はほとんどゼロとなる。このため、この場合実際には正反射光量検出出力の方を検出する。そして、正反射光量検出出力が、トナーがない状態で予め設定した基準値となるよう（ステップＳ２のＹｅｓ）、付着量検出手段４０が光量調整手段３１を制御し、発光素子５ａの発光量を調整する（ステップＳ３）。

上記ステップＳ２，Ｓ３のループの動作により最終的に下地状態で所定の正反射基準出力値が得られた場合（ステップＳ２のＹｅｓ），画像パッチ形成手段６０を構成する現像ユニット３ａ乃至３ｄにおける所定の現像バイアス値にて、画像パッチ形成手段６０によって中間転写ベルト３０上に画像パッチとしてのトナーパッチを形成する（ステップＳ４）。

ここで形成する画像パッチは、それぞれトナー付着量の異なる、すなわちそれぞれトナー濃度の異なる、黒トナー及びカラートナーによる複数のトナー画像サンプルを指す。

この画像パッチ形成手段６０にて形成された画像パッチに対し、上記ステップＳ２，Ｓ３のループによる光量調整で得られた発光素子５ａからの発光光量を照射し、その反射光を検出する（ステップＳ５）。このとき、黒トナーの画像パッチの場合は上記の如く拡散反射検出を行わず正反射光量検出出力のみで測定する。他方カラートナーの画像パッチは正反射光量検出出力と拡散反射光量検出出力との双方を用いてトナー付着量を検出する。

そのとき、図１１（ａ）に示すようにセンサ５が中間転写ベルト１３のテンションローラ６の中心に対向する位置(A位置)に配置されている場合には問題ないが、図１１（ｂ）に示される如く組み立て誤差等の要因によりB位置のようにセンサ５がテンションローラ６の中心に対向する位置からずれているような場合、上記の如く指向性による影響で正反射出力が低下する。このような場合、予め上記ステップS３の調整動作により発光素子５ａの発光量が増加されることになる。そして結果的にセンサ５がA位置に配置されていた場合と同等の正反射出力が得られるように制御される。

しかしながら発光素子５ａから光が照射される中間転写ベルト３０の部分は図１１（ａ）等に示される如くテンションローラ６に巻回された曲面部分である。このため、平面部分の場合と異なり、照射する発光量を大きくした場合、その上に形成された画像パッチからの反射光を受光したときの拡散反射出力が大きくなり、結果的に飽和する場合がある。なおここで「飽和する」とは、図１１（ｃ）に「拡散反射（Ｂ位置）」として示す如く、拡散反射光受光素子５ｃの検出範囲の上限値を越える受光レベルとなることにより、適正な検出値が得られなくなる状態を指す。

このように拡散反射光検出信号が上限を超え飽和している状態は、付着量検出手段４０を介し、機能部５０における拡散飽和検出機能によって判断される（ステップＳ６）。同拡散飽和検出機能では、予め設定されている閾値が超過された際、「飽和している」と判断する。

すなわち正反射光のみで光量調整を行った後（ステップＳ１乃至Ｓ３）、画像パッチを読み取った値に基づき、拡散反射光による光量調整を行う（ステップＳ４乃至Ｓ７）。

図１１（ｂ）と共に上述の如くセンサ５がテンションローラ６の中心に対向する位置Ａからずれた位置Ｂに設置されたような場合、ステップＳ１乃至Ｓ３にて発光素子５ａの発光量が増加される。上記ステップＳ７による発光量調整動作では、そのような状態で画像パッチを読み取った値、すなわち拡散反射出力値に基づき、必要に応じ、逆に発光素子５ａの発光量を減少させるような制御を行う。

なお上記の如く黒トナー画像パッチのトナー付着量は正反射出力の減衰のみで検出する構成とされているため、可能な限りその出力値を大きくして検出誤差を最小化することが要され、そのためにステップＳ１乃至Ｓ３による発光量調整が行われる。

ステップＳ６において拡散反射出力が上限値を越えていると判定された場合（Ｙｅｓ），すなわち図１１（ｂ）と共に上述の如くセンサ５の配置位置のズレ等により正反射出力が不足し、ステップＳ１乃至３の光量調整により発光素子５ａの発光量が増加され図１１（ｃ）に「拡散反射（Ｂ位置）」として示される如く拡散反射出力の飽和が起こった場合、ステップＳ７において上記の如く発光素子５ａの発光量を所定量減少させる。

その後再度画像パッチを形成し（ステップＳ４）、以下ステップＳ６の判定結果が「拡散反射出力が上限値以下」となるまで、ステップＳ４乃至７のループが繰り返し実行される。

このようにして拡散反射光量検出出力が所定のトナー付着量の範囲に亘って飽和しないような発光素子の発光量が得られた際（ステップＳ６のＮｏ）には，画像パッチからの反射光を正反射受光素子及び拡散反射受光素子で受光した検出結果から正確な付着量の判定が可能となる（ステップＳ８）。

ステップＳ７における発光量調整の具体的な方法について以下に図１２と共に説明する。

ここでは上記飽和を起こす状態の拡散反射光量検出出力信号（図１２中、実線の拡散反射出力信号）が読取上限を超えていない最大値、すなわち図１２の例の場合、拡散反射光量検出出力レベルＢを利用する。

そしてそのレベルＢに対応するトナー濃度値Ｄ１１を、正反射光量検出出力値の割合（A１−A３）／（A２−A３）から算出される同トナー濃度に対するＡ３を基準とした正反射光量検出出力値の、正反射光量検出出力信号の曲線（図１２中、実線の正反射出力信号）上の値として得る（図中、点Ｐ１３）。

そしてこのようにして得られたトナー濃度値Ｄ１１に対する所定の拡散反射光量検出理想出力信号の曲線（図１２中、破線の拡散反射理想出力信号）上の値Ｃを得る（点Ｐ１２）。

そして上記拡散反射光量検出出力レベルＢを有する点Ｐ１１が拡散反射理想出力信号の曲線上の点Ｐ１２となるよう、発光素子５ａの発光光量を、現在の値に対して上記拡散反射光量検出出力レベルの比Ｃ／Ｂを乗じた値に設定する。

ここで上記正反射光量検出出力値Ａ１は中間転写ベルト１３の上記下地状態の正反射光量検出出力値を示し、Ａ３はトナー付着量を増加した際の正反射光量検出出力の下方向の飽和値を示し、Ａ２は拡散反射光量検出出力Ｂが得られた同じ画像パッチから得られた正反射光量検出出力値を示す。

このようにして最終的に光量調整が完了した後（ステップＳ６のＹｅｓ），ステップＳ８にて、それまでの処理により得られたトナー付着量に対する正反射光量検出出力及び拡散反射光量検出出力の特性、すなわち図１に示す如くの特性にしたがって現在の本カラープリンタにおける所定のレーザ駆動入力値に対するトナー付着量を得る。そしてその値に基づいて付着量検出手段４０が画像パッチ形成手段６０、すなわち画像形成部５００に対しフィードバック制御を行い、もって所定のレーザ駆動入力値に対し適正なトナー付着量が実現されるように画像パッチ形成手段６０、すなわち画像形成部５００を構成する現像ユニット３a至３ｄの現像バイアス等を調整制御する。

すなわち、ステップS１乃至S７による光量調整によって得られたトナー付着量に対する正反射光量検出出力及び拡散反射光量検出出力の特性に基づいてカラープリンタの画像形成部５００における所定のレーザ駆動入力に対するトナー付着量を検出し、その検出値に応じて現像バイアス等を制御することにより所定のレーザ駆動入力に対し適正なトナー付着量が得られるように制御する。

その結果、本カラープリンタにおいて高品質なカラー画像が得られる状態が得られる。

なお図１０（ｂ）、（ｃ）は比較の目的で、それぞれ関連技術のトナー付着量検出に係る動作例を示すためのフローチャートである。

図１０（ｃ）の例では特に発光素子の発光量は調整を行わず、発光素子の発光（ステップS1）による反射光により画像パッチのトナー付着量を検出している（ステップＳ５，Ｓ８）。

また図１０（ｂ）の例では発光素子の発光（ステップＳ１）の後発光素子の調整を行う（ステップＳ２，Ｓ３）が、あくまで正反射光量検出出力によるもののみであり、拡散反射光量検出出力による発光量の調整（すなわち図１０（ａ）のステップＳ６，Ｓ７）は行わない。

したがって図１０（ｂ）、（ｃ）の例では図１１と共に説明した問題点が残るものと考えられる。

上記実施例の説明においては中間転写ベルト１３表面からの反射光の検出及び中間転写ベルト１３上に形成されたトナー画像（画像パッチ）から反射光の検出によるトナー付着量の検出を行う例について説明したが、本発明の実施例はこれに限られず、中間転写ベルト１３の代わりに感光体４ａ乃至４ｄ表面からの反射光及び感光体４ａ乃至４ｄ上に形成されたトナー画像（画像パッチ）から反射光の検出によるトナー付着量の検出を行う構成とすることも可能である。その際にも上記同様の制御動作がそのまま適用され得る。ただしこの場合検出対象が４個の感光体４ａ乃至４ｄとなるためセンサ５も対応して４個必要となり、各々の感光体４ａ乃至４ｄに対し図１０（ａ）と共に上述の制御動作が実行される。

図１３は上記本発明の実施例による画像形成装置としてのカラープリンタの制御系統の一例を示す。

同図に示す如く、本画像形成装置は制御部３００と画像形成部５００とよりなる。ここで制御部３００は図９に示す画像パッチ形成手段６０に含まれるレーザ駆動制御系、光量調整手段３１，付着量検出手段４０及び機能部５０を含む。画像形成部５００は上記の如く、図８に示される各感光体４ａ乃至４ｄ、現像ユニット３ａ乃至３ｄ、中間転写ベルト１３、定着ユニット１０等を含む。

制御部３００は図１４に示す如くのコンピュータにより構成することが可能である。

すなわち制御部３００は、適宜所要のインタフェース手段を介して画像形成部５００を構成する各機能部の動作を制御するＣＰＵ３１０，ユーザの操作指示を受けるための操作部３２０，ユーザに対し装置の内部状態等を表示するための表示部３３０，ＣＰＵ３１０の動作を補助するためのメモリ３４０，制御プログラム等を格納するハードディスク装置３５０，外部からプログラム等をロードするためのＣＤ−ＲＯＭドライブ３６０，通信網６００を介し外部サーバと接続するためのモデム３７０を含む。

上述の本発明の実施例による画像形成装置としてのカラープリンタにおける上述の光量調整動作及びトナー付着量検出動作、すなわち図１０（ａ）と共に説明した如くの制御動作は、上記の如く所定のプログラムをＣＰＵ３１０に実行させ制御装置３００としてのコンピュータに実行させることにより実現可能である。

上記所定のプログラムは、そこに含まれる一連の命令が上記制御部３００としてのコンピュータにより順次実行されることにより上述の実施例による画像形成装置としてのカラープリンタにおける制御動作すなわち光量調整動作及びトナー付着量検出動作が実現されるように作成されるものとする。

またその場合、同プログラムは前記制御装置３００としてのコンピュータに対し、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３６０を介しＣＤ−ＲＯＭ３６５からロードするようにしても良いし、通信網６００を介し外部サーバからダウンロードしても良い。

制御部３００としてのコンピュータに同プログラムのロード後はハードディスク装置３５０にこれを格納し、実行時にこれをメモリ３４０にロードしてＣＰＵ３１０に実行させることにより該当する処理動作が実行され、もって図１０（ａ）と共に説明した本発明の実施例による光量調整動作及びトナー付着量検出動作が実行され。

発明が解決しようとする課題を説明するための図（その１）である。発明が解決しようとする課題を説明するための図（その２）である。発明が解決しようとする課題を説明するための図（その３）である。発明が解決しようとする課題を説明するための図（その４）である。発明が解決しようとする課題を説明するための図（その５）である。発明が解決しようとする課題を説明するための図（その６）である。発明が解決しようとする課題を説明するための図（その７）である。本発明の一実施例による画像形成装置の要部を示す縦断面図である。本発明の一実施例による画像形成装置におけるトナー付着量検出に係る構成を示すブロック図である。本発明の一実施例による画像形成装置におけるトナー付着量検出に係る動作を示すフローチャートを関連技術との比較において示す図である。本発明の一実施例による画像形成装置の機能を説明するための図（その１）である。本発明の一実施例による画像形成装置の機能を説明するための図（その２）である。本発明の一実施例による画像形成装置の制御系を説明するための図である。図１３に示す制御部としてのコンピュータのブロック図である。

符号の説明

３ａ乃至３ｄ現像ユニット
４ａ乃至４ｄ感光体
５センサ
５ａ発光素子
５ｂ正反射光受光素子
５ｃ拡散反射光受光素子
１３中間転写ベルト

Claims

潜像を形成し、これを所定の粉体にて現像することにより画像を形成する画像形成プロセスを実行する画像形成装置であって、
像担持体に対する発光素子からの光の照射によって得られる正反射光量に基づいて該発光素子の発光量を調整する手段と、
前記画像形成プロセスによって前記像担持体上に所定の画像パッチを形成し、同画像パッチに対して前記発光素子から光を照射して得られる拡散反射光量に基づいて該発光素子の発光量を調整する手段とよりなる画像形成装置。
前記拡散反射光量に基づいて発光量を調整する手段は、拡散反射光量の信号レベルを所定の粉体付着量の範囲に亘って所定の範囲に収めるように発光素子の光量を調整する構成とされてなる請求項１に記載の画像形成装置。
前記拡散反射光量の信号レベルが所定の範囲を逸脱しているか否かを判定する判定手段を有し、
前記拡散反射光量に基づいて発光量を調整する手段は前記判定手段により前記所定の範囲内にあると判定された信号のレベルに基づいて調整動作を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記発光素子から光を照射して反射光量を得る際、前記像担持体の湾曲部分を適用することを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記所定の粉体は各色要素のトナーよりなる請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記画像形成プロセスは電子写真プロセスよりなり、
前記像担持体は同電子写真プロセスに係る感光体よりなる請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記像担持体は前記画像形成プロセスによって形成された画像を記録媒体上に転写するための転写体よりなる請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記像担持体は光沢を有する構成とされてなる請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置。
潜像を形成し、これを所定の粉体にて現像することにより画像を形成する画像形成プロセスを実行する画像形成装置の制御方法であって、
像担持体に対する発光素子からの光の照射によって得られる正反射光量に基づいて該発光素子の発光量を調整する段階と、
前記画像形成プロセスによって前記像担持体上に所定の画像パッチを形成し、同画像パッチに対して前記発光素子から光を照射して得られる拡散反射光量に基づいて該発光素子の発光量を調整する段階とよりなる画像形成装置の制御方法。
前記拡散反射光量に基づいて発光量を調整する段階では、拡散反射光量の信号レベルを所定の粉体付着量の範囲に亘って所定の範囲に収めるように発光素子の光量を調整する構成とされてなる請求項９に記載の画像形成装置の制御方法。
前記拡散反射光量の信号レベルが所定の範囲を逸脱しているか否かを判定する判定段階を有し、
前記拡散反射光量に基づく調整段階では前記判定段階において前記所定の範囲内にあると判定された信号のレベルに基づいて調整動作を行うことを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置の制御方法。
前記発光素子から光を照射して反射光量を得る際、前記像担持体の湾曲部分を適用することを特徴とする請求項９乃至１１のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置の制御方法。
前記所定の粉体は各色要素のトナーよりなる請求項９乃至１２のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置の制御方法。
前記画像形成プロセスは電子写真プロセスよりなり、
前記像担持体は同電子写真プロセスに係る感光体よりなる請求項９乃至１３のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置の制御方法。
前記像担持体は前記画像形成プロセスによって形成された画像を記録媒体上に転写するための転写体よりなる請求項９乃至１３のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置の制御方法。
前記像担持体は光沢を有する構成とされてなる請求項９乃至１５のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置の制御方法。
前記請求項９乃至１６のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置の制御方法を構成する各段階の動作をコンピュータに実行させるための命令よりなるプログラム。
請求項１７に記載のプログラムを格納したコンピュータ読取可能記録媒体。