JP2012181414A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像濃度制御を行う際のトナー付着量の検知で、光学センサの地肌部出力Ｖｓｇが変動することによって生じるトナー付着量の検知誤差を、簡便な方法で、低減できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写ベルト１０上に形成された各色毎のトナーバターンのパターン部のトナー濃度を検知するために、各画像形成部１８の中間転写ベルト１０の回転方向下流側であって、２次転写位置の上流側にトナー像検知センサ３１０と、中間転写ベルト１０を介してトナー像検知センサ３１０に対向する光学センサ対向ローラ３１１を設けている。そして、トナー像検知センサ３１０で検知したパターン部出力Ｖｓｐと、パターン部の検知の直前（又は直後）に検知した地肌部出力Ｖｓｇとの比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）の値とトナー付着量との関係式に基づきトナー付着量に変換している。
【選択図】図９

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ、複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式の画像形成装置において、画像濃度を安定化するために、像担持体上に形成したトナーパターンのトナー付着量を光学的検知手段により検出する。そして、光学的検知手段により検出した検出結果に基づき帯電バイアス、現像バイアス、露光手段の露光量等の作像条件を制御するプロセスコントロールを行なう画像形成装置が知られている。

トナーパターンの光学的検知手段としては、発光素子（発光手段）としてのＬＥＤと、受光素子（受光手段）としてのＰＤ（フォトダイオード）またはＰＴｒ（フォトトランジスタ）とを組み合わせた反射型センサが広く用いられている。反射型センサの構成としては、図３に示す、発光素子であるＬＥＤ３１０ａから照射し、正反射光のみを受光素子３１０ｂで受光するタイプの反射型センサ。図４に示す、発光素子であるＬＥＤ３１０ａから照射し、拡散反射光のみを受光素子３１０ｃで受光するタイプの反射型センサ。そして、図５に示す、発光素子であるＬＥＤ３１０ａから照射し、正反射光のみを受光する受光素子３１０ｂと、拡散反射光のみを受光する受光素子３１０ｃとを備え、正反射光と拡散反射光の両者を検出するタイプの反射型センサ。これらのような３つのタイプの反射型センサが従来から知られている。

このような反射型センサを用いる画像形成装置では、発光素子により像持体上に作像された所定のトナーパターンに光照射を行い、受光素子によりトナーパターンからの正反射光または拡散反射光を検知している。そして、得られたセンサ出力（受光光量）をトナー付着量に変換している。しかしながら、センサ出力は、反射型センサ自体の経時変動や、トナーパターンが形成される像担持体の地肌部の影響等により誤差を含んでしまう場合があり、トナー付着量の検知誤差が生じることがある。そこで、正確なトナー付着量を得るため、反射型センサの発光素子の調整を行ったり、地肌部の影響を受けたパターン部のパターン部出力Ｖｓｐや、パターン部出力Ｖｓｐから導出した値を補正したりしてトナー付着量に変換している。また、トナー付着量への変換は、予め実験的に求められたトナー付着量と、補正後のパターン部出力Ｖｓｐ又は補正後のパターン部出力Ｖｓｐから導出した値との関係式に基づきトナー付着量を算出する方法が一般的である。

発光素子の発光光量の調整にはいくつかの種類がある。発光素子から光の一部をビームスプリッタなどで分離し、分離した光を一定に保つように調整する方法。反射型センサ内部に白色基準板を持ち、白色基準板から反射した拡散反射光を一定に保つように調整する方法。調整用に特別な部材を用いずに、発光素子から出射した光を像担持体の地肌部で反射させ、受光素子で受光した光を一定に保つように調整する方法等がある。

像担持体の地肌部の影響は、地肌部からの反射光を受光した受光素子の地肌部出力Ｖｓｇの変動として表れる。そして、地肌部出力Ｖｓｇの変動は、主に、像担持体の地肌部と反射型センサとの空間的な位置関係や、像担持体の地肌部の光沢度等の表面の光学特性が変化することで生じる。そして、像担持体は円筒状やベルト状のものであり、これらを回転させて使用するのが一般的であるので、地肌部出力Ｖｓｇの変動は周期性を持っている。

例えば、特許文献１に記載された構成では、反射型センサを、回転可能に支持された中間転写ベルトの架張ローラの１つに中間転写ベルトを介して対向させて固定的に設けている。また、正反射光を、反射型センサに設けたビームスプリッタで反射光の入射面に平行な偏光方向を有するＰ偏光と、垂直な偏光方向を有するＳ偏光に分割し、分割したＰ偏光とＳ偏光を、それぞれ受光する２つの受光素子を設けている。この分割したＰ偏光を受光した受光素子のＰ偏光量信号ＳｉｇＰと、Ｓ偏光を受光した受光素子のＳ偏光量信号ＳｉｇＳとの比である光量信号比をトナー付着量の指標としている。そして、中間転写ベルト上のトナー付着量の検知に先立ち予め、地肌部の光量信号比の架張ローラにおける偏心成分と、地肌部の光量信号比の中間転写ベルトにおける周期プロファイルとを求めて記憶している。その後、中間転写ベルト上のトナー付着量を求めるべくセンサの検知出力の変換を行う際に、センサ出力からパターン部の光量信号比を算出した後、上記偏心成分及び周期プロファイルを用いて、パターン部の光量信号比を補正（距離変動補正）している。

また、特許文献２には、中間転写ベルトの交換による地肌部出力Ｖｓｇ変動の周期性の変化や、中間転写ベルトの光沢度の変化、光学センサの検知面の汚れ等の経時的な地肌部出力Ｖｓｇ変動の周期性の変化に対応するための構成が記載されている。具体的には、所定のタイミングで中間転写ベルト１周分の地肌部出力Ｖｓｇを所定の間隔で測定しなおして記憶領域に保存する。そして、特許文献２に記載された構成での補正方法は、次の式（１）により行なわれる。
Ｖｓｐｘ（Ｖｃｘ）＝Ｖｘ−△Ｖｓｇｘ ・・・ （１）
ここで、Ｖｓｐｘ（Ｖｃｘ）は検知位置ｘでの補正後のパターン部出力、Ｖｘは検知位置ｘでの補正前のパターン部出力、△Ｖｓｇｘは検知位置ｘで測定した地肌部出力Ｖｓｇの変動量を示している。

しかしながら、特許文献２に記載された構成では、パターン部出力Ｖｓｐを地肌部出力Ｖｓｇに応じて補正を行う場合に問題があることがわかった。パターン部出力Ｖｓｐは、地肌部出力Ｖｓｇが変動した分だけ変動するのではなく、パターン部でのトナー付着量に応じて、地肌部出力Ｖｓｇの変動に対するパターン部出力Ｖｓｐの変動幅に違いが生じる。そして、トナー付着量を検知する際に、パターン部でのトナー付着量に応じて、地肌部出力Ｖｓｇの変動に対するパターン部出力Ｖｓｐの変動幅に違いが生じることに起因したトナー付着量の検知誤差が生じることとなる。

パターン部出力Ｖｓｐは、中間転写ベルト上に少量のトナーが付着している（トナー付着量が少ない）場合、中間転写ベルト表面の露出面積が大きいので、地肌部出力Ｖｓｇ変動の影響を大きく受ける。しかし、トナーで覆いつくされている（トナー付着量が多い）場合には、パターン部出力Ｖｓｐは地肌部出力Ｖｓｇの影響をほとんど受けない。

具体的には、特許文献２の構成では、パターン部出力Ｖｓｐの補正は、地肌部出力Ｖｓｇが変動した分だけパターン部出力Ｖｓｐが変動するとの考えに基づいた上記式（１）により行うため、パターン部のトナー付着量に応じた補正はできない。そして、パターン部へのトナー付着量が大きい場合には補正過多となってしまう。したがって、パターン部でのトナー付着量に応じて、地肌部出力Ｖｓｇの変動に対するパターン部出力Ｖｓｐの変動幅に違いが生じることに起因したトナー付着量の検知誤差を、低減できない。

また、この補正についての問題に関して、特許文献１の構成では、パターン部の光量信号比の補正方法に対して詳しい記述がなく、「周期プロファイルと偏心成分を合成し、光量信号比の補正を行う」という記述のみであり、その補正方法の開示もない。補正方法の開示がないため、パターン部でのトナー付着量に応じて、地肌部の光量信号比の変動に対するパターン部の光量信号比の変動幅に違いが生じることに起因したトナー付着量の検知誤差を、低減できているか否か不明である。仮に、トナー付着量に応じた補正を実施するとしても、記憶している情報が地肌部の光量信号比の架張ローラにおける偏心成分と、地肌部の光量信号比の中間転写ベルトにおける周期プロファイルとであるため、トナー付着量に応じた補正が非常に複雑になるものと思われる。

また、特許文献１に記載の構成では、パターン部の光量信号比を検知する中間転写ベルト上の箇所と同一の箇所で、パターン部の光量信号比を検知する前に、地肌部の光量信号比を検知している。そして、この中間転写ベルト上の箇所がクリーニング装置を通過した後に、この箇所に１次転写部でパターン部を形成して、パターン部の光量信号比を検知している。このため、パターン部の光量信号比を検知する中間転写ベルト上の箇所において、中間転写ベルトの光沢度等の表面の光学特性に不規則な変化が、クリーニング装置を通過する前後で生じるという問題がある。そして、地肌部出力の検知とパターン部出力の検知とで、地肌部の表面の光学特性が異なることに起因したトナー付着量の検知誤差が生じることとなる。次に、このような問題が生じる理由を説明する。

中間転写ベルトの光沢度等の表面の光学特性は、画像形成動作時の転写残トナーや付着物質のクリーニング残り等により経時に変化していく。特に、中間転写ベルト表面がクリーニング装置を通過する前後で、中間転写ベルト表面の光学特性が不規則に変化してしまう。これは、中間転写ベルト表面上にトナー像が転写されてなくても、前回クリーニング装置を通過した時に除去できなかった転写残トナーや付着物質が、今回クリーニング装置を通過して除去され、中間転写ベルト表面の光学特性が変化するためである。また、逆に、クリーニング装置を通過することで、クリーニング装置から中間転写ベルト上に新たに付着物質等が移動したり、中間転写ベルト上で付着物等が引き伸ばされたりして、中間転写ベルト表面の光学特性が変化することもある。

そして、クリーニング装置を通過する前後の、これらの中間転写ベルト表面の光学特性の変化は、規則性を持たず不規則に変化する。また、パターン部の光量信号比を検知する中間転写ベルト上の箇所において、クリーニング装置を通過する前後の中間転写ベルトの表面の光学特性の変化に応じた、パターン部の光量信号比の適切な補正は困難である。特に、トナー付着量が少ないパターン部の光量信号比を検知する場合では、パターン部の光量信号比に対する周期的な地肌部の光量信号比の変動の影響よりも、パターン部の光量信号比に対して大きな影響を及ぼすことも考えられる。

また、この中間転写ベルト表面の光学特性についての問題に関して、特許文献２に記載された構成は、クリーニング装置を備えているか否か不明である。しかし、中間転写ベルトを備え、パターン部出力Ｖｓｐや地肌部出力Ｖｓｇを検知する構成であるので、特許文献１と同様に、クリーニング装置を備えるものと思われる。そして、特許文献２に記載された構成も、パターン部出力Ｖｓｐを検知する中間転写ベルト上の箇所と同一の箇所で、パターン部出力Ｖｓｐを検知する前に、地肌部出力Ｖｓｇを検知している。したがって、特許文献１と同様に、パターン部出力Ｖｓｐを検知する中間転写ベルト上の箇所において、中間転写ベルトの光沢度等の表面の光学特性に不規則な変化が、クリーニング装置を通過する前後で生じるものと考えられる。そして、地肌部出力Ｖｓｇの検知とパターン部出力Ｖｓｐの検知とで、地肌部の表面の光学特性が異なることに起因したトナー付着量の検知誤差が生じるものと考えられる。

また、特許文献１に記載のトナー付着量を導出する構成は、中間転写ベルト上のパターン部の光量信号比の検知に先立ち予め、中間転写ベルトを１周回転させる。そして、地肌部の光量信号比の架張ローラにおける偏心成分と、地肌部の光量信号比の中間転写ベルトにおける周期プロファイルとを求めて記憶している。その後、周期プロファイルと偏心成分を合成し、パターン部の光量信号比を補正した後に、トナー付着量に変換する構成である。また、特許文献２に記載のトナー付着量を導出する構成は、パターン部出力Ｖｓｐを検知する前に、中間転写ベルト１周分の地肌部出力Ｖｓｇを所定の間隔で測定して記憶領域に記憶している。そして、パターン部出力Ｖｓｐを地肌部出力Ｖｓｇを用いて補正した後に、トナー付着量に変換する構成である。したがって、特許文献１、２に記載ののトナー付着量を導出するいずれの構成も、トナー付着量を検知する、簡便な方法とは言い難い。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的は、画像濃度制御を行う際のトナー付着量の検知で、光学センサの地肌部出力Ｖｓｇが変動することによって生じるトナー付着量の検知誤差を、簡便な方法で、低減できる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、像担持体と、該像担持体上に発光素子から光を照射するとともに、反射した光を受光素子で受光し、その受光量に応じた出力をするトナー像検知手段と、上記担持体上に画像濃度検出用のトナー像のパターンを形成するパターン形成手段とを備え、上記像担持体上に形成されたパターン部のトナー像を、上記トナー像検知手段で検知した検知情報であるパターン部出力と、トナー像が形成されていない上記像担持体上の地肌部を、上記トナー像検知手段で検知した検知情報である地肌部出力とに基づいて画像濃度を適正に制御する画像形成装置において、地肌部出力検知はパターン部出力検知の直前に行い、検知した地肌部出力とパターン部出力との比に基づいてトナー付着量に変換し、この変換したトナー付着量により画像濃度を適正に制御することを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、像担持体と、該像担持体上に発光素子から光を照射するとともに、反射した光を受光素子で受光し、その受光量に応じた出力をするトナー像検知手段と、上記担持体上に画像濃度検出用のトナー像のパターンを形成するパターン形成手段とを備え、上記像担持体上に形成されたパターン部のトナー像を、上記トナー像検知手段で検知した検知情報であるパターン部出力と、トナー像が形成されていない上記像担持体上の地肌部を、上記トナー像検知手段で検知した検知情報である地肌部出力とに基づいて画像濃度を適正に制御する画像形成装置において、地肌部出力検知はパターン部出力検知の直後に行い、検知した地肌部出力とパターン部出力の比とに基づいてトナー付着量に変換し、この変換したトナー付着量により画像濃度を適正に制御することを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、像担持体上に形成されたパターン部のトナー像は、複数のパッチのトナー像からなり、上記複数のパッチは間隔を開けて像担持体上に形成されれおり、地肌部出力検知はパターン部出力検知の直前又は直後に加え、各パッチの間のトナー像が形成されていない地肌部についても検知を行ない、それぞれのパッチに対応したトナー像のパターン部出力と、そのトナー像の直前又は直後で検知した地肌部出力との比の値に基づきトナー付着量に変換することを特徴とするものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像形成装置において、像担持体は中間転写ベルトであることを特徴とするものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一に記載の画像形成装置において、トナー像検知手段は、少なくとも正反射光出力を用いてトナー付着量を算出することを特徴とするものである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一に記載の画像形成装置において、トナー像検知手段が検知するトナー像パターンの少なくとも１つは中間調パターンを含むことを特徴とするものである。
本発明は、像担持体の地肌部出力の検知をパターン部出力の検知の直前（又は直後）に行うという従来に比べ簡便な方法で、パターン部出力の検知の直前（又は直後）の地肌部出力を検知している。したがって、像担持体上の地肌部出力とパターン部出力との検知箇所がずれてしまう。このため、従来のように地肌部出力の変動に起因したパターン部出力の検知誤差の補正を、パターン部出力の検知の前に像担持体を１周回転させて地肌部出力を検知し、地肌部出力とパターン部出力との検知位置を合わせて行えない。しかしながら、地肌部出力の検知をパターン部出力の検知の直前（又は直後）に行なうので、地肌部出力とパターン部出力との像担持体上の検知箇所がクリーニング装置を通過する前に、パターン部出力と地肌部出力とを検知することができる。このことで、従来のように、パターン部出力を検知する中間転写ベルト上の箇所において、中間転写ベルトの光沢度等の表面の光学特性に不規則な変化が、クリーニング装置を通過する前後で生じることを防げる。つまり、地肌部出力の検知と、パターン部出力の検知とで、地肌部の表面の光学特性が異なった状態で、パターン部出力を検知することを防げる。よって、地肌部出力の検知とパターン部出力の検知とで、地肌部の表面の光学特性が異なることに起因したトナー付着量の検知誤差を、従来に比べ低減することができる。また、パターン部の検知を行なう前に像担持体を１周させて地肌部のセンサ出力をサンプリングする時間を省略できる。
さらに、トナー付着量の影響を受けない地肌部出力とトナー付着量を反映したパターン部出力との比に基づいてトナー付着量に変換しており、従来のように、地肌部出力が変動した分だけパターン部出力を補正して、補正したパターン部出力をトナー付着量に変換する方法としていない。このことで、従来のトナー付着量の導出方法に比べ、地肌部出力の変動の影響を受けにくい。よって、トナー付着量に変換する際に、パターン部でのトナー付着量に応じて、地肌部出力の変動に対するパターン部出力の変動幅に違いが生じることに起因したトナー付着量の検知誤差を従来に比べ低減できる。

本発明は、像担持体の地肌部出力検知をパターン部出力検知の直前（又は直後）に行うという簡便な方法で検知した地肌部出力とパターン部出力の比に基づきトナー付着量に変換するので、像担持体の地肌部出力の変動の影響を受けにくい。よって、光学センサの地肌部出力Ｖｓｇが変動することによって生じるトナー付着量検知誤差を、簡便な方法で、低減できる画像形成装置を提供できる。

本実施形態に係る複写機の概略構成図。 本実施例に係る画像形成部の説明図。 正反射光のみを検出するタイプの反射型センサの説明図。 拡散反射光のみを検出するタイプの反射型センサの説明図。 正反射光および拡散反射光を検出するタイプの反射型センサの説明図。 電位制御装置に関わるブロック図。 電位制御装置の動作のフローチャート。 トナー付着量とトナー像検知センサの出力との関係の例を示すグラフ。 電位制御装置が作像するトナーパターンの説明図。 中間転写ベルト上の地肌部出力変動についての説明用のグラフ。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機」という）の一実施形態について、実施例を挙げ図を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る複写機の概略構成図、図２は、本実施例に係る画像形成部の説明図である。まず、各実施例に共通する本実施形態の画像形成装置の概要から説明する。

図１における、符号１００はプリンタ部であり、符号２００はそれを載せる給紙テーブルであり、符号３００はプリンタ部１００上に取り付けるスキャナであり、符号４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。この複写機は、タンデム型で中間転写（間接転写）方式を採用する電子写真複写機である。

プリンタ部１００には、その中央に、無端状ベルトからなる中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、３つの支持回転体としての支持ローラ１４、１５、１６に掛け渡されており、第３支持ローラ１６を駆動ローラとして図中時計回り方向に回転移動する。また、３つの支持ローラのうち、第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間に張り渡したベルト部分には、各色に対応した４つの画像形成部が対向配置されている。具体的には、ベルト移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが並べて配置された画像形成手段であるタンデム型画像形成部２０が対向配置されている。タンデム型画像形成部２０の上方には、露光装置２１が設けられている。

画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、それぞれ像担持体としてのドラム状の感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを有している。各感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの周りには、後述する帯電装置、現像装置、クリーニング手段、除電装置などをそれぞれ有している。

また、中間転写ベルト１０の画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと対向する内側には、４つの１次転写バイアスローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋがそれぞれ中間転写ベルト１０に接触するように配設されている。１次転写バイアスローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、図示しない電源から１次転写バイアスが印加される。この１次転写バイアスローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋにより、画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋで形成された各トナー像を中間転写ベルト１０上に順次転写する。そして、中間転写ベルト１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

また、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム型画像形成部２０の反対側には、第２の転写手段としての２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２においては、２つのローラ２３１、２３２間に転写シート搬送部材としての無端状ベルトである２次転写ベルト２４が掛け渡されている。この２次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０を介して第３支持ローラ１６に押し当てられるように設けられている。この２次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上のトナー像を転写材である転写シートＳに転写する。

また、中間転写ベルト１０の移動方向で２次転写装置２２よりも下流である第２支持ローラ１５の図中左側には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７が設けられている。

また、１次転写バイアスローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋによる転写位置よりも下流で、２次転写装置２２よりも上流に、中間転写ベルト１０上のトナー像のトナー付着量を検出する光学的検知手段を設けている。光学的検知手段としては、反射型の光学センサであるトナー像検知センサ３１０を用いている。また、中間転写ベルト１０を挟んで、トナー像検知センサ３１０に対向する位置に、光学センサ対向ローラ３１１が設けられている。ここで、本実施形態では、中間転写ベルト１０の体積抵抗は７．５〜９．５[ＬｏｇΩ・ｃｍ]のものを用いている。体積抵抗値は、例えば、低すぎると異常画像を引き起こしてしまう。同様に、転写ローラでリークが発生すると、転写効率不足で画像濃度低下を招く。逆に、高すぎる場合は、低画像面積時の画像濃度低下や放電による異常画像を発生させるため、適正な値が存在する。

また、２次転写装置２２の図中左方には、転写シートＳ上に転写されたトナー像を定着する定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、加熱される無端状ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７が押し当てられた構成となっている。上述した２次転写装置２２には、トナー像を中間転写ベルト１０から転写シートＳに転写後の転写シートＳをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備わっている。もちろん、２次転写装置２２としては、転写ローラや非接触の転写チャージャを使用してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて持たせることが難しくなる。また、本実施形態では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム型画像形成部２０と平行に、転写シートＳの両面に画像を記録すべく転写シートＳを反転するシート反転装置２８も設けられている。

上記複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動する。

他方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動する。次いで、第１走行体３３および第２走行体３４を走行させる。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読取る。

この原稿読取りに並行して、図示しない駆動源である駆動モータで駆動ローラ１６を回転駆動させる。これにより、中間転写ベルト１０が図中時計回り方向に移動するとともに、この移動に伴って残り２つの支持ローラ（従動ローラ）１４、１５が連れ回り回転する。

また、これと同時に、個々の画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋにおいて像担持体としてのドラム状の感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを回転させている。この回転させている各感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ上に、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の色別情報を用いてそれぞれ露光現像し、単色のトナー像（顕像）を形成する。そして、各感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト１０上に互いに重なり合うように順次転写して、中間転写ベルト１０上に合成カラートナー像を形成する。

このような画像形成に並行して、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから転写シートＳを繰り出す。繰り出した転写シートＳを、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送してプリンタ部１００内の給紙路に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写シートＳを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。その後、中間転写ベルト１０上の合成カラートナー像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に転写シートＳを送り込む。そして、２次転写装置２２で転写して転写シートＳ上にカラートナー像を転写する。

トナー像転写後の転写シートＳは、２次転写ベルト２４で搬送されて定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５で定着ベルト２６と加圧ローラ２７とによって熱と圧力とが加えられて転写トナー像が定着される。その後、転写トナー像が定着された転写シートＳを、切換爪５５で切り替えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り替えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。

そして、トナー像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１７で、トナー像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム型画像形成部２０による再度の画像形成に備える。ここで、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。

厚紙を選択してコピーした場合には、感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋや、中間転写ベルト１０等の駆動速度が半分とする半速モードとしてもよい。駆動する順序などは同一となるが、駆動速度のみ半速となる。

次に、上述したタンデム型画像形成部２０の画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋについて詳しく説明する。なお、４つの画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他はほぼ同様の構成になっているので、以下、添字を省略して、画像形成部１８として説明する。
図２は、画像形成部１８の概略構成図である。画像形成部１８は、ドラム状の感光体４０の周りに、帯電装置６０、電位センサ７０、現像装置６１、感光体クリーニング装置６３、図示しない除電装置などを備えている。また、本実施形態では、画像形成部１８では、これらが一体的に形成されるプロセスカートリッジの形態をなしており、タンデム型画像形成部２０に対して脱着可能に設けられている。

画像形成時には、感光体４０は、図示しない駆動モータによって矢印Ａ方向に回転駆動される。そして、感光体４０は、その表面を帯電装置６０によって一様帯電された後、露光装置２１からの前述の原稿等の画像データを書込露光Ｌによって露光されて静電潜像が形成される。スキャナ３００からの画像データに基づくカラー画像信号は、図示しない画像処理部で色変換処理などの画像処理が施され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像信号として露光装置２１へ出力される。露光装置２１は、画像処理部からの画像信号を光信号に変換し、この光信号に基づいて一様に帯電された感光体４０の表面を走査して露光することで静電潜像を形成する。

現像装置６１は、内部に収容されるキャリアとトナーからなる２成分現像剤を表面に担持して、感光体４０との対向部まで搬送する現像剤担持体としての現像ローラ６１ａを備えている。現像ローラ６１ａには図示しない電源より現像バイアスが印加されており、感光体４０上の静電潜像と、現像ローラ６１ａとの間に電位差である現像ポテンシャルが形成される。この現像ポテンシャルにより現像ローラ６１ａ上の現像剤からのトナーが感光体４０の静電潜像に転移することで、静電潜像が現像されてトナー像が形成される。また、現像装置６１内に収容された現像剤を攪拌搬送する現像剤搬送スクリュ６１ｂを備えている。また、現像装置６１のケースには、現像ローラ６１ａから離れた側の現像剤搬送スクリュ６１ｂの下方にトナー濃度検出手段としてのトナー濃度センサ３１２が配設されており、随時トナー濃度を検出することができる。

現像装置６１により、感光体４０上に形成されたトナー像は、上述のように中間転写ベルト１０上に１次転写される。感光体４０は、トナー像転写後に感光体クリーニング装置６３によって残留トナーがクリーニングされ、除電装置（不図示）により除電されて次の画像形成に備えられる。

このようにして、各色画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、各感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０ＫにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像を形成し、これらは中間転写ベルト１０上に重ね合わせて１次転写される。

本実施形態の複写機には、形成する画像の色がフルカラーのときには全ての感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを中間転写ベルト１０表面に接触させておくフルカラーモードを備えている。さらに、黒単色のときにはＫ色以外の感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃを中間転写ベルト１０表面から離間させるモノクロモードも備えている。また、本実施形態の複写機には、スキャナで読取った原稿画像がモノクロ画像かカラー画像かを検知して、自動的にモノクロモードとフルカラーモードとに切替るオートカラーチェンジモードも備えている。

また、モノクロモードには、さらに２種類のモノクロモードを備えている。１つ目は、Ｋ色の感光体４０Ｋ以外の感光体４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃを中間転写ベルト１０から相対的に離間させて画像形成を行う第１モノクロモードである。そして、２つ目は、Ｋ色以外の現像装置６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃの動作を停止させる第２モノクロモードである。この第２のモノクロモードは、オートカラーチェンジモードが選択されているときに実行されるモードである。モノクロモード、フルカラーモード、オートカラーチェンジモードの切替えは、ユーザーの意思で決定して入力できるよう、手動操作手段たる図示しない操作パネルに入力部を設けている。

ユーザーによって、モードを選択可能としているので、次のような利点がある。例えば、原稿画像は、カラー画像であるが、ユーザーがモノクロ画像にしたい場合は、ユーザーが操作パネルを操作して、モノクロモードを選択すれば、ユーザーの所望どおりのモノクロ画像を得ることができる。また、ユーザーがモノクロモードを選択したときは、常にＹ、Ｍ、Ｃの感光体が中間転写ベルト１０から離間しているので、Ｙ、Ｍ、Ｃの感光体の劣化を抑制することができる。また、ユーザーによってカラーモードが選択されると、オートカラーチェンジモードのようにモノクロ画像の場合は、モノクロモードに切替ることがない。

よって、カラー原稿とモノクロ原稿が混在した複数の原稿を連続して印刷するときの印刷スピードは、オートカラーチェンジモードよりも速い。その結果、ユーザーが、カラーモードを選択することで、ユーザーは、カラーとモノクロが混在した複数の原稿の印刷画像を早く手に入れることができる。

次に、本実施形態の特徴である画像濃度制御に係る構成について、実施例を挙げ、図を用いて説明する。図３は、正反射光のみを検出するタイプの反射型センサの説明図、図５は、正反射光および拡散反射光を検出するタイプの反射型センサの説明図である。図６は、電位制御装置に関わるブロック図、図７は、電位制御装置の動作のフローチャート、図８は、トナー付着量とトナー像検知センサの出力との関係の例を示すグラフである。図９は、電位制御装置が作像するトナーパターンの説明図、図１０は、中間転写ベルト上の地肌部出力変動についての説明用のグラフである。

（実施例１）
まず、本実施形態の複写機の画像濃度制御に係る構成の第１の実施例である、実施例１から説明する。本実施例の複写機では、画像濃度制御手段の１つとして、電位制御装置４０１を持っている。電位制御装置４０１は、図６に示すような情報を用いることで、適切に行うことが可能である。具体的には、トナー像検知センサ３１０で検知した検出値と、トナー濃度センサ３１２で検知した現像容器内のトナー濃度と、電位センサ７０によって検知した感光体の露光後の表面電位と、現像バイアスを入力する。そして、電位制御装置は帯電装置６０、現像装置６１、露光装置２１の帯電バイアス、現像バイアス、露光光量とトナー濃度制御目標値を出力する。この最適な作像条件にしたがって、各バイアス、トナー補給を制御することで、安定的な画像濃度を提供している。ここで、本実施例のトナー像検知センサ３１０は図３に示す、正反射光のみを検出するタイプの光学センサである。

電位制御装置４０１の制御フローについて、フローチャート図７を用いて説明する。本実施例では、電位制御装置４０１による画像濃度制御を、電源ＯＮ時や所定枚数（２５０枚）印刷後などの印刷動作と排他的に定期的に実行する。印刷と排他的に実行を行うのは、複数の濃度の異なる画像を作像する必要があるためである。まず、必要であれば、光学センサのＬＥＤ光量の調整等を実行する（Ｓ１）。ここで、光学センサは現条件でのＬＥＤ光量で、地肌部出力を検知して所定の範囲内（４.０±０.５[Ｖ]）かどうか判定を行う。所定の範囲内であった場合には、ＬＥＤ光量を調整せずに次のフローへ進む。範囲外の場合には、地肌部出力が４.０±０．５[Ｖ]となるようにＬＥＤ光量を調整して次のフローへと進む。

その後、図９に示すように、各色毎に濃度の異なる複数のパッチを間隔を開けて感光体４０上に作像し（Ｓ２）、各パッチの潜像電位を電位センサ７０で検出する（Ｓ３）。並行して、各パッチが現像装置６１で現像されて中間転写ベルト１０上に転写され、複数のトナー像となったパターン部のトナー像検知センサ３１０の出力（以下、パターン部出力という）を検知する（Ｓ５）。このときのトナー像検知センサ３１０から電位制御装置４０１への入力項目は、各パッチに対応する各トナー像のパターン部出力Ｖｓｐと、パターン部の直前（又は直後）で検知した地肌部出力Ｖｓｇである。また、トナー濃度センサ３１２でトナー濃度を検知する（Ｓ８）。そして、検出した電位センサ７０の出力から各パッチの潜像電位を検知して、現像ポテンシャル（現像バイアスＶｂと潜像電位Ｖｌの差）を、それぞれ求める（Ｓ４）。

トナー像検知センサ３１０による出力検知の方法については、次のように行なう。まず、トナー像検知センサ３１０の発光素子３１０ａをＯＮして発光させ、発光素子３１０ａの出力が安定する時間（２秒）経過後に、正反射光を受光する受光素子３１０ｂの出力のセンシングを開始する。トナー像検知センサ３１０の受光素子３１０ｂのサンプリング周期は、電位制御装置４０１で作像する各パッチの（副走査）長さの半分以下の時間をサンプリングするのが望ましい。本実施例では、現像された各パッチのパターン長さ２６[ｍｍ]に対して、１０[ｍｍ]をサンプリング周期としている。また、各パッチの間の間隔は２０[ｍｍ]としている。そして、地肌部のサンプリング周期を１０[ｍｍ]とし、パターン部の直前又は直後の部分をサンプリングしている。また、各パッチの（主走査）幅は、１２[ｍｍ]とし、中間転写ベルト１０の幅に略均等になるように、各色に対応したトナー像検知センサ３１０を配置している。

そして、トナー像検知センサ３１０の各パッチに対応する各トナー像の出力と地肌部の出力（以下、地肌部出力という）とを用いてトナー付着量に変換する（Ｓ６）。本実施例では、地肌部出力Ｖｓｇとパターン部出力Ｖｓｐの値のトナー付着量への変換は、予め実験的に求めた地肌部出力Ｖｓｇとパターン部出力Ｖｓｐの比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）の値とトナー付着量との関係式に基づき変換を行なっている。

このように求めた、現像ポテンシャルとトナー付着量との関係から、現像能力（横軸に現像ポテンシャル、縦軸にトナー付着量としたときの傾き）を求める。現像能力から所定の画像濃度となるような現像ポテンシャルを算出する。これにより、現像バイアスや帯電バイアス、露光光量といった作像条件を決定する。また、このときのトナー濃度センサ３１２で検知したトナー濃度に基づき、トナー濃度制御目標値を決定する（または補正する）。以上のような一連の電位制御フローでは図示していないが、検出値全てに対して適正な出力範囲が予め決定されており、適正な出力範囲外であれば異常停止する異常停止手段を備える。出力異常の場合には、通知手段によって異常を通知できるようになっている。このようにして、本実施例の複写機では、電位制御装置４０１を用いて画像濃度制御を実行する事で、高品質が画像を提供している。

図８に実験的に求めた、Ｃ（シアン）に対応するパターン部におけるトナー付着量とトナー像検知センサ３１０出力の関係を示す。これは、中間転写ベルト１０の光沢度が高いベルトと低いベルトを用意して、濃度の異なる複数のトナーパターンを作成し、トナー付着量とトナー像検知センサ３１０（受光素子３１０ｂ）出力を測定したものである。光沢度が平均的なベルトでＬＥＤ光量を調整して、その光量で他のベルトの測定を実施している。図８に示す通り、０〜０.２[ｍｇ／ｃｍ^２]の領域でそれぞれの条件のプロットが異なっており、トナー付着量が高くなるにつれプロットが重なっていないことが分かる。つまり、低付着量領域では、光沢度によってパターン部出力が変動してしまい、トナー付着量検知誤差の要因となってしまう。本測定では実験的に光沢度の異なるベルトを使用しているが、同一のベルトでも、周内でこの程度の光沢度変動は往々にしてある。低付着量領域では、トナーが中間転写ベルト１０上に付着しているとはいえ、ベルト地肌部も露出しているので、地肌部出力変動のパターン部出力への影響が大きくなっている。トナー付着量が大きくなると、ベルト地肌部の露出はなくなってくるので、地肌部出力変動の影響がなくなっている。

本実施例では、中間転写ベルト１０の地肌部出力検知をパターン部出力検知の直前（又は直後）に行うという簡便な方法で、パターン部出力Ｖｓｐの検知と、その直前（又は直後）の地肌部出力Ｖｓｇとを検知している。そして、このパターン部出力Ｖｓｐと地肌部出力Ｖｓｇとの検知箇所を、中間転写ベルトクリーニング装置１７の位置を通過していない状態で行なっている。このため、従来のように地肌部出力Ｖｓｇの変動に起因したパターン部出力Ｖｓｐの検知誤差の補正を、パターン部出力Ｖｓｐの検知の前に中間転写ベルト１０を１周回転させて地肌部出力Ｖｓｇを検知し、地肌部出力Ｖｓｇとパターン部出力Ｖｓｐとの検知箇所を合わせて行えない。

しかしながら、パターン部出力Ｖｓｐを検知する中間転写ベルト１０上の箇所において、中間転写ベルト１０の光沢度等の表面の光学特性に不規則な変化が、中間転写ベルトクリーニング装置１７を通過する前後で生じることを防げる。つまり、地肌部出力Ｖｓｇの検知と、パターン部出力Ｖｓｐの検知とで、地肌部の表面の光学特性が異なった状態で、パターン部出力Ｖｓｐを検知することを防げる。よって、地肌部出力Ｖｓｇの検知とパターン部出力Ｖｓｐの検知とで、地肌部の表面の光学特性が異なることに起因したトナー付着量の検知誤差を、従来に比べ低減することができる。

また、パターン部の検知を行なう前に像担持体を１周させて地肌部のセンサ出力をサンプリングする時間を省略できるとともに、サンプリングした地肌部の検知箇所と、パターン部の検知箇所との位相合わせの必要もない。したがって、従来の構成に比べ簡便な方法でトナー像検知センサ３１０の地肌部出力Ｖｓｇが変動することによって生じるトナー付着量検知誤差を低減できる。

ここで、トナー付着量の変換時に、パターン部出力を検知する、その位置での地肌部出力Ｖｓｇを用いれば、トナー付着量検知誤差がなくなることがわかっている。しかしながら、パターン部出力と同じ位置で、地肌部出力を同時に検知することは不可能である。そして、従来のように、パターン部出力の検知に先立ち像担持体を１周させて地肌部出力を検知する構成では、地肌部出力を検知した検知位置が、中間転写ベルトクリーニング装置１７を通過した後に、パターン部出力を検知することになる。そのため、中間転写ベルトクリーニング装置の位置を通過する前後で、上述した図８における光沢度が異なる中間転写ベルトを用いたように、部分的に中間転写ベルトの表面状態に違いが生じることが考えられる。

そして、パターン部出力を検知する際の地肌部の表面状態が、地肌部出力を検知した際の地肌部の表面状態とは異なってしまうと、トナー付着量に変換を行う際に、トナー付着量の検知誤差が生じることとなる。また、図８では、光沢度が低い中間転写ベルトと光沢度が高い中間転写ベルトとでは低付着量領域では、パターン部出力に最大で約０．５Ｖの差が生じている。

そこで、本実施例では、中間転写ベルト１０の地肌部出力Ｖｓｇ検知をパターン部出力Ｖｓｐ検知の直前（又は直後）に行うという簡便な方法で、パターン部出力Ｖｓｐの検知の直前（又は直後）の地肌部出力Ｖｓｇを検知している。したがって、中間転写ベルト１０上の地肌部出力Ｖｓｇとパターン部出力Ｖｓｐとの検知箇所がずれてしまう。そのため、中間転写ベルト１０表面とトナー像検知センサ３１０との距離変動に起因したトナー付着量の検知誤差の補正を、従来の構成のように地肌部出力Ｖｓｇとパターン部出力Ｖｓｐとの検知位置を合わせて行うことはできない。

しかしながら、地肌部出力の検知をパターン部出力Ｖｓｐの検知の直前（又は直後）に行なうので、中間転写ベルト１０上の地肌部出力Ｖｓｇとパターン部出力Ｖｓｐとの検知箇所がクリーニング装置を通過する前に、パターン部出力と地肌部出力とを検知することができる。このことで、従来のように、パターン部出力Ｖｓｐを検知する検知箇所で地肌部出力Ｖｓｇを検知し、この検知箇所が１周回転してクリーニング装置を通過することで、地肌部の表面の光学特性が大きく変化した状態で、パターン部出力Ｖｓｐを検知することを防げる。つまり、地肌部出力Ｖｓｇを検知した際と、パターン部出力Ｖｓｐを検知する際とで、地肌部の表面の光学特性が大きく異なった状態で、パターン部出力Ｖｓｐを検知することを防げる。よって、地肌部出力Ｖｓｇの検知時とパターン部出力Ｖｓｐの検知時とで、地肌部の表面の光学特性が異なることに起因したトナー付着量の検知誤差を、従来に比べ低減することができる。また、パターン部の検知を行なう前に中間転写ベルト１０を１周させて地肌部出力Ｖｓｇをサンプリングする時間を省略できる。

さらに、トナー付着量の影響を受けない地肌部出力Ｖｓｇとトナー付着量を反映したパターン部出力Ｖｓｐとの出力比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）に基づいてトナー付着量の変換を行っている。そして、従来のように、地肌部出力Ｖｓｇが変動した分だけパターン部出力Ｖｓｐを補正する方法としていない。このことで、従来のトナー付着量の導出方法に比べ、地肌部出力Ｖｓｇの変動の影響を受けにくい。よって、トナー付着量に変換する際に、パターン部でのトナー付着量に応じて、地肌部出力Ｖｓｇの変動に対するパターン部出力Ｖｓｐの変動幅に違いが生じることに起因したトナー付着量の検知誤差を最小化し、従来に比べ低減できる。また、本実施例のように、中間調も含む複数のパッチを有するパターン部を検知する場合には、より効果的に変換できる。

ここで、トナー像検知センサ３１０としての光学センサは、本実施例に限らず、図５のように正反射光と拡散反射光の両者を検出するタイプの反射型センサであっても良い。正反射光と拡散反射光の両者を検出するタイプの反射型センサで、正反射光を受光する受光素子３１０ｂの出力を用いて、本実施例と同様にトナー付着量への変換を行うことで、トナー付着量検知誤差の小さい画像形成装置を提供できる。また、本実施例では地肌部出力Ｖｓｇとパターン部出力Ｖｓｐの出力をそのまま演算に使っているが、オフセット電圧などキャンセルしても本発明の効果には影響がない。

また、本実施例では、２成分現像剤を用いる画像形成装置について説明したが、本発明は２成分現像剤を用いる画像形成装置に限定されるものではなく、例えば、１成分現像剤を用いる電写真方式の画像形成装置にも適用可能である。

また、本実施例では、中間転写ベルト上でトナー濃度の検知を行なう画像形成装置の例について説明した。しかし、本発明は中間転写ベルト上でのトナー濃度の検知を行う画像形成装置に限定されるものではなく、例えば、感光体上でトナー濃度の検知を行なうトナー画像形成装置にも適用可能である。

（実施例２）
次に、本実施形態の複写機の画像濃度制御に係る構成の第２の実施例である、実施例２から説明する。本実施例と上述した実施例１とは、次の点のみが異なる。本実施例の画像濃度制御では、地肌部出力をパターン部の直前（又は直後）に加え、各パッチの間のトナー像が形成されていない地肌部についても検知を行なう。そして、各パッチに対応する各トナー像のパターン部出力Ｖｓｐと、それぞれのパッチに対応したトナー像の直前（又は直後）で検知した地肌部出力Ｖｓｇとの比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）の値とトナー付着量との関係式に基づきトナー付着量に変換している点のみ異なる。したがって、他の共通する構成、作用・効果については、適宜省略して説明する。

図１０は、上述したように中間転写ベルト上の地肌部出力変動についての説明用のグラフである。より具体的には、この図１０のグラフは、中間転写ベルト１０を回転させてトナー像検知センサ３１０で地肌部出力Ｖｓｇを検知した結果である。地肌部出力Ｖｓｇの変動要因としては、トナー像検知センサ３１０と中間転写ベルト１０の空間的な位置関係のズレ、中間転写ベルト１０の表面の光沢度の周内偏差等が挙げられる。図１０に示した検知結果は、光沢度の周内偏差の大きな中間転写ベルトを配置したものであり、出力が大きく変動する事が分かる。このようなに地肌部出力が大きく変動してしまうと、トナー付着量検知誤差の原因となってしまう。そして、実施例１の地肌部出力Ｖｓｇを検知する位置だけでは、パターン部の各パッチの数が多くなったり、上述したように、光沢度の周内偏差が大きな中間転写ベルトであった場合には、トナー付着量検知誤差が許容できる範囲を超えてしまうことも考えられる。

そこで、本実施例では、地肌部出力をパターン部の直前（又は直後）に加え、各パッチの間のトナー像が形成されていない地肌部についても検知を行なうこととした。そして、それぞれのパッチに対応したトナー像の直前（又は直後）で検知した地肌部出力Ｖｓｇとの比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）の値とトナー付着量との関係式に基づきトナー付着量に変換することとした。地肌部出力Ｖｓｇをきめ細かく検知することで、トナー像検知センサ３１０と中間転写ベルト１０の空間的な位置関係のズレ、中間転写ベルト１０の表面の光沢度の周内偏差等の影響を実施例１よりも小さく抑えることができ、地肌部出力Ｖｓｇが変動することによって生じるトナー付着量の検知誤差を、より低減できる。

以上、本実施形態の画像形成装置である複写機では、中間転写ベルト１０の地肌部出力Ｖｓｇの検知をパターン部出力Ｖｓｐの検知の直前（又は直後）に行うという従来に比べ簡便な方法で、パターン部出力Ｖｓｐの検知の直前（又は直後）の地肌部出力Ｖｓｇを検知している。したがって、中間転写ベルト１０上の地肌部出力Ｖｓｇとパターン部出力Ｖｓｐとの検知箇所がずれてしまう。このため、従来のように地肌部出力Ｖｓｇの変動に起因したパターン部出力Ｖｓｐの検知誤差の補正を、パターン部出力Ｖｓｐの検知の前に中間転写ベルト１０を１周回転させて地肌部出力Ｖｓｇを検知し、地肌部出力Ｖｓｇとパターン部出力Ｖｓｐとの検知箇所を合わせて行えない。しかしながら、地肌部出力Ｖｓｇの検知をパターン部出力Ｖｓｐの検知の直前（又は直後）に行なうので、地肌部出力Ｖｓｇとパターン部出力Ｖｓｐとの中間転写ベルト１０上の検知箇所が中間転写ベルトクリーニング装置１７を通過する前に、パターン部出力Ｖｓｐと地肌部出力Ｖｓｇとを検知することができる。このことで、従来のように、パターン部出力Ｖｓｐを検知する中間転写ベルト１０上の箇所において、中間転写ベルト１０の光沢度等の表面の光学特性に不規則な変化が、中間転写ベルトクリーニング装置１７を通過する前後で生じることを防げる。つまり、地肌部出力Ｖｓｇの検知と、パターン部出力Ｖｓｐの検知とで、地肌部の表面の光学特性が異なった状態で、パターン部出力Ｖｓｐを検知することを防げる。よって、地肌部出力Ｖｓｇの検知とパターン部出力Ｖｓｐの検知とで、地肌部の表面の光学特性が異なることに起因したトナー付着量の検知誤差を、従来に比べ低減することができる。また、パターン部出力Ｖｓｐの検知を行なう前に中間転写ベルト１０を１周させて地肌部出力Ｖｓｇをサンプリングする時間を省略できる。
さらに、トナー付着量の影響を受けない地肌部出力Ｖｓｇとトナー付着量を反映したパターン部出力Ｖｓｐとの比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）に基づいてトナー付着量に変換しており、従来のように、地肌部出力Ｖｓｇが変動した分だけパターン部出力Ｖｓｐを補正して、補正したパターン部出力Ｖｓｐをトナー付着量に変換する方法としていない。このことで、従来のトナー付着量の導出方法に比べ、地肌部出力Ｖｓｇの変動の影響を受けにくい。よって、トナー付着量に変換する際に、パターン部でのトナー付着量に応じて、地肌部出力Ｖｓｇの変動に対するパターン部出力Ｖｓｐの変動幅に違いが生じることに起因したトナー付着量の検知誤差を従来に比べ低減できる。
また、本実施形態の画像形成装置である複写機では、地肌部出力をパターン部の直前（又は直後）に加え、各パッチの間のトナー像が形成されていない地肌部についても検知を行なっている。このことで、トナー像検知センサ３１０と中間転写ベルト１０の空間的な位置関係のズレ、中間転写ベルト１０の表面の光沢度の周内偏差等の影響を実施例１よりも小さく抑えることができる。そして、それぞれのパッチに対応したトナー像の直前（又は直後）で検知した地肌部出力Ｖｓｇとの比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）の値とトナー付着量との関係式に基づきトナー付着量に変換する。このことで、地肌部出力Ｖｓｇが変動することによって生じるトナー付着量の検知誤差を、上述した実施形態より低減できる。
また、本実施形態の画像形成装置である複写機では、トナー像検知センサ３１０で検知する対象が、感光体４０等のアルミ素管などを用いた円筒状の像担持体と比較して、中間転写ベルト１０は、表面の光沢度変動、厚みのばらつき、回転による振動が大きく、トナー像検知センサ３１０の地肌部出力Ｖｓｇの変動が大きい中間転写ベルト１０である。しかし、本発明を適用することで、このような中間転写ベルト１０であっても、地肌部出力Ｖｓｇ変動よって生じるトナー像検知センサ３１０の検知誤差を低減し、高品質な画像を提供することができる。
また、本実施形態の画像形成装置である複写機では、トナー像検知センサ３１０は、少なくとも正反射光出力を用いてトナー付着量に変換するので、従来、特に特に地肌部出力Ｖｓｇの出力変動の影響が大きかった正反射出力から付着量へ変換する際の、トナー付着量検知誤差を低減し、高画質な画像を提供するのに有効である。
また、本実施形態の画像形成装置である複写機では、トナー像検知センサ３１０が検知するトナーパターンは、少なくとも１つは中間調パターンを含んでいるので、従来、特に地肌部出力Ｖｓｇの出力変動の影響が大きかった中間調パターンをトナー付着量に変換する際のトナー付着量検知誤差を低減し、高画質な画像を提供するのに有効である。

１０ 中間転写ベルト
１８ 画像形成部
２０ タンデム型画像形成部
２１ 露光装置
２２ ２次転写装置
２５ 定着装置
４０ 感光体
６０ 帯電装置
６１ 現像装置
６２ １次転写バイアスローラ
７０ 電位センサ
１００ プリンタ部
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
３１０ トナー像検知センサ
３１０ａ 発光素子
３１０ｃ 拡散反射光を受光する受光素子
３１０ｂ 正反射光を受光する受光素子
３１１ 光学センサ対向ローラ
３１２ トナー濃度センサ
４００ 原稿自動搬送装置
４０１ 電位制御装置

特許第３７６７３８５号公報 特開２００６−２２０８４５号公報

Claims (6)

1. 像担持体と、
   該像担持体上に発光素子から光を照射するとともに、反射した光を受光素子で受光し、その受光量に応じた出力をするトナー像検知手段と、
   上記担持体上に画像濃度検出用のトナー像のパターンを形成するパターン形成手段とを備え、
   上記像担持体上に形成されたパターン部のトナー像を、上記トナー像検知手段で検知した検知情報であるパターン部出力と、
   トナー像が形成されていない上記像担持体上の地肌部を、上記トナー像検知手段で検知した検知情報である地肌部出力とに基づいて画像濃度を適正に制御する画像形成装置において、
   地肌部出力検知はパターン部出力検知の直前に行い、検知した地肌部出力とパターン部出力のと比に基づいてトナー付着量に変換し、この変換したトナー付着量により画像濃度を適正に制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体と、
   該像担持体上に発光素子から光を照射するとともに、反射した光を受光素子で受光し、その受光量に応じた出力をするトナー像検知手段と、
   上記担持体上に画像濃度検出用のトナー像のパターンを形成するパターン形成手段とを備え、
   上記像担持体上に形成されたパターン部のトナー像を、上記トナー像検知手段で検知した検知情報であるパターン部出力と、
   トナー像が形成されていない上記像担持体上の地肌部を、上記トナー像検知手段で検知した検知情報である地肌部出力とに基づいて画像濃度を適正に制御する画像形成装置において、
   地肌部出力検知はパターン部出力検知の直後に行い、検知した地肌部出力とパターン部出力のと比に基づいてトナー付着量に変換し、この変換したトナー付着量により画像濃度を適正に制御することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   像担持体上に形成されたパターン部のトナー像は、複数のパッチのトナー像からなり、
   上記複数のパッチは間隔を開けて像担持体上に形成されれおり、
   地肌部出力検知はパターン部出力検知の直前又は直後に加え、各パッチの間のトナー像が形成されていない地肌部についても検知を行ない、
   それぞれのパッチに対応したトナー像のパターン部出力と、そのトナー像の直前又は直後で検知した地肌部出力との比の値に基づきトナー付着量に変換することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像形成装置において、
   像担持体は中間転写ベルトであることを特徴とするが画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一に記載の画像形成装置において、
   トナー像検知手段は、少なくとも正反射光出力を用いてトナー付着量を算出することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一に記載の画像形成装置において、
   トナー像検知手段が検知するトナー像パターンの少なくとも１つは中間調パターンを含むことを特徴とする画像形成装置。

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