JP3667971B2

JP3667971B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3667971B2
Application number: JP02336198A
Authority: JP
Inventors: 真治加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: JPH11218973A; US6081678A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式を利用した画像形成装置に関するものであり、詳しくは画像形成装置における像担持体上のトナー付着量（トナー濃度）検知方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を利用した画像形成装置では、画像書き込み手段等により像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手段のトナーで現像した後、該トナー像を転写紙等の転写体に直接あるいは中間転写ベルト等を介して転写し、定着して画像を出力しているが、このような画像形成装置で特に２成分系現像剤を用いるものにおいては、狙いの出力画像品質を得るために、トナー補給制御、電位制御等の各種制御が行われている。
これら画像品質に関係する制御においては、感光体や中間転写ベルト等の像担持体上のトナー付着量（トナー濃度）を検知することは非常に重要であり、広く行われている。
【０００３】
トナー付着量の検知は、例えば図３に示すように、感光体２００に対して図６に示すようなパターン形状の所定のトナーパッチ２０を現像し、感光体中心に対してまっすぐに設置されたトナー付着量検知センサ２０５の発光素子１０から赤外光を感光体２００に向けて発光し、その正反射光（入射角度＝反射角度）を受光素子１２で受光することによって、トナー付着量（トナー濃度）の変化によって減少する正反射光量の変化を検知するものがある。
この時の発光量に関しては一般的にトナーの付着していない感光体地肌部に対して、トナー付着量検知センサ２０５の出力が所定レベルになるように発光素子１２の発光量調整が行われる。
感光体地肌部に対して、所定の出力に調整されたトナー付着量センサ２０５の出力は、トナーパッチ２０を測定すると、そのトナー付着量に応じて、赤外光の感光体地肌部に対する正反射光の減少によって低下する特性を示すため、有感度領域においてはトナー付着量を検知することが可能になる。尚、図７は図３に示す正反射検知型のトナー付着量検知センサの出力特性を示している。
【０００４】
しかしながらこの方法においては、図７に示すように検知したい最大のトナー付着量ｃに対してカラーではａ、黒ではｂ近くで飽和してしまい、特にカラーに関しては、トナー付着量がａを越えてからは、トナー面による拡散光の増大に伴い、逆に出力が上昇してしまうため、ａ点より十分に近い領域でしか検知できない（有感度領域が狭い）という不具合があった。
【０００５】
そこで、このような像担持体上の高トナー付着量を検知するため、例えば図４に示すように、感光体２００に対して図６のようなパターン形状の所定のトナーパッチ２０を現像し、感光体中心に対してまっすぐに設置されたトナー付着量検知センサ２０５の発光素子１０から赤外光を感光体２００に向けて発光し、その乱反射光（入射角度≠反射角度）を受光素子１１で受光することによって、高トナー付着量を検知するものが実用化されている。
【０００６】
図８は図４に示す乱反射検知型のトナー付着量検知センサの出力特性を示したものである。一般的に赤外光に対してカラートナーは感光体表面よりも反射率が高く、また黒トナーは感光体表面よりも反射率が低い。このためカラートナーの付着量が増えるにつれてトナー付着量検知センサ出力は増加する。そして黒トナーは付着量が増えるにつれてトナー付着量検知センサ出力は減少する。
このように乱反射検知型のトナー付着量検知センサでは、特にカラートナーに対しては正反射検知型のトナー付着量センサのような出力特性の逆転が無く、高トナー付着量の検出が可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、高精度のトナー付着量検知の為には、本来図８に示すようなセンサ出力特性が維持されることが望ましいが、実際には様々な要因によって変化し、正確な検知が困難となる。
例えば、トナー付着量検知センサ２０５がトナー飛散等によって汚れた場合、発光素子１０、受光素子１１等はその汚れによって光学的な影響を受け、汚れ方によっても異なるが、図８の初期特性は図９のように変化してしまう。尚、図９において実線は図８の初期特性を、破線はトナー飛散等によって発光素子１０、受光素子１１が少し汚れた場合の出力特性を示している。
【０００８】
また仮にトナー付着量検知センサの汚れや劣化等が無かったとしても、感光体２００の表面性は感光体２００に接触している感光体クリーニング装置（クリーニングブレード、クリーニングブラシ等）、転写装置（転写ローラ、転写ベルト、あるいは中間転写ベルト等）、現像器中の現像剤等との摩擦によって荒らされ、図１０の破線で示すように（実線は図８の初期特性）、感光体２００上にトナーが乗っていない状態での赤外光に対する乱反射成分が増えるために徐々にシフトし、トナー付着量が増えるに従って感光体地肌部の反射率変化の影響が少なくなるために図８の初期特性に近づく特性となる。
【０００９】
このような初期特性の変化に対して、装置内で基準となる反射体を用いてトナー付着量検知センサ２０５を校正することが考えられるが、特別な反射体を具備し、またそれを使ってトナー付着量検知センサ２０５を校正可能な構成にすることはコストアップを招くし、その反射体の汚れに関しても考慮しなくてはならない。
【００１０】
また特公平７−８５１８４号公報では、図５のように１つの発光素子１０に対して感光体２００からの正反射と乱反射を検出する２つの受光素子１１，１２を設け、正反射と乱反射の両出力信号の差が所定の基準トナーパターンで一致するように調整することで、トナー付着量検知センサ２０５の発光素子１０や受光素子１１，１２が汚れても安定した検知が可能になるとの開示があるが、上述したような感光体地肌部の反射率の変化には対応できない。
【００１１】
このような乱反射検知型のトナー付着量検知センサにおいては、センサ単体で基準となる反射体を使ってあらかじめ感度を調整しておき、実機では基準となる感光体等の反射体でのセンサ出力を所定の値に調整することが精度向上のために行われるが、例えば先ほどの図１０のような特性の変化を示した状態で、発光量の調整を行って感光体地肌部におけるセンサ出力を初期特性と同様の点に調整すると図１１に示すような特性になる。尚、図１１において実線は図８の初期特性を、破線はセンサの発光量調整を行ったものである。
図１１に示すように、センサの発光量調整を行ったものでは、カラートナーの出力特性において全体に感度変化が起こり正確なトナー付着量を検出できなくなっていることがわかる。
【００１２】
本発明は上述したような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、正確な像担持体上のトナー付着量（トナー濃度）検出を行うことができ、精度の高い画質制御が行える画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像を光学的に読み取る画像読み取り手段と、該画像読み取り手段によって得られた画像データを出力画像データに変換する画像処理手段と、該画像処理手段からの出力画像データに応じて像担持体に画像を書き込む画像書き込み手段と、該像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、現像されたトナー像を転写体に転写し画像形成する画像出力手段と、内部的に所定のパターンを生成する内部パターン生成手段と、該内部パターンを上記現像手段によって現像した後、現像された内部パターンのトナー付着量を発光素子と受光素子からなる光学的センサで検知するトナー付着量検知手段とを有する画像形成装置において、上記トナー付着量検知手段の検知結果を補正するトナー付着量補正動作を有し、該補正動作が実行されると、まずトナー付着量が０の時の上記トナー付着量検知手段のセンサ出力の調整を行い、上記像担持体の地肌部に対するセンサ出力が所定のレベルになるように上記光学的センサの発光量を制御し、続いて上記内部パターンの作成を実行し、上記像担持体の非画像形成領域に内部パターンの書き込みを行い、該内部パターンを上記現像手段のトナーによって現像した後、現像された内部パターンのトナー付着量を上記トナー付着量検知手段で検知してその検知結果を制御部のメモリに記憶するという動作をトナーの色数分繰り返し実行し、次いで上記内部パターンのトナー像を転写体に転写して出力し、上記内部パターンの出力画像を、上記画像読み取り手段によって読み取った後、上記画像処理手段によってトナー毎の濃度成分関連値を検出し、該トナー毎の濃度成分関連値の検出結果に基づいて、上記トナー付着量検知手段での検知結果を補正することを特徴とするものである。
【００１４】
この画像形成装置においては、内部パターンの出力画像を上記画像読み取り手段によって読み取り、各トナー毎の濃度成分関連値を検出することでトナー付着量検知手段の検知結果を補正することができる。
具体的には、上記各トナー毎の濃度成分関連値を検出して、例えばカラートナーの一つであるシアン（Ｃyan ）トナー付着量をトナー付着量検知手段の検知結果より高く検出したら、以降のトナー付着量検知手段の検知結果を高く補正するようにする。
【００１５】
次に請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、現像された内部パターンのトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段が乱反射検知型の光学的センサを含むことを特徴とするものである。
すなわち、幾つかあるトナー付着量検知方式において、乱反射検知型の光学的センサにおいては、高トナー付着量領域に感度を有している反面、感光体等の基準反射体の反射率変化の影響を受けやすいという不具合があるが、このような方式のものに本発明を用いることによって、高精度なトナー付着量検知を長期にわたって維持することができるようになる。
【００１６】
次に請求項３の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、補正して求められた像担持体上のトナー付着量関連値を用いて、階調制御、トナー補給制御等の画質制御を行うことを特徴とするものである。
すなわち、補正して求められた像担持体上のトナー付着量関連値を用いて、階調制御、トナー補給制御等の画質制御を行うことによって、制御の入力となるトナー付着量検知が正確になり、継続して精度の高い画質制御が行える。
【００１７】
次に請求項４の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、内部パターンの階調が直前の通常の作像プロセス条件と同様に作像されており、内部パターン生成時の半導体レーザー（ＬＤ）の書き込みが最大書き込みを含んで行われることを特徴とするものである。
すなわち、内部パターン生成時の半導体レーザー（ＬＤ）の書き込みが最大書き込み（ベタ書き込み）を含んで行われることにより、現像後の内部パターンは最大濃度部を含み、通常作像されている条件での最大濃度出力を測定することによって、トナーの付着量が高くなり画像読み取り手段（スキャナ）での読み取り時に下地の影響を受けにくいため、濃度変換時に下地の影響に対して補正を行わなくても正確な読み取りが可能となる。
【００１８】
次に請求項５の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、トナー付着量を検知した内部パターンと画像出力した内部パターンとが同一であることを特徴とするものである。
すなわち、トナー付着量を検知した内部パターンと画像出力した内部パターンとが同一であることにより、像担持体上でトナー付着量検知手段により検知を行ったパターンと同一のパターンを画像出力して画像読み取り手段により読み取り、各トナー毎の濃度成分関連値を検出することによって、繰り返しによる測定誤差が減少し、さらに正確な補正が可能となる。
【００１９】
次に請求項６の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、トナー付着量を検知した内部パターンと画像出力した内部パターンとが別のタイミングで作成され、内部パターンが画像出力される際は複数色が同一の転写体に同時に出力されることを特徴とするものである。
すなわち、内部パターンが画像出力される際は複数色が同一の転写体に同時に出力されるようにすることによって、同時に複数色の補正を行うことができ、転写体の消費も少なくてすむようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置の一つである電子写真式カラー複写機（以下、カラー複写機と言う）に適用した実施の形態について説明する。
まず、図１に示すカラー複写機の概略構成図、及び図２に示すカラー複写機のカラー記録装置部の概略要部構成図を用いて、本実施の形態に係るカラー複写機の概略構成及び動作について説明する。
【００２１】
図１，２において、このカラー複写機は、カラー画像読み取り装置（以下、カラースキャナと言う）１、カラー画像記録装置（以下、カラープリンタと言う）２、給紙バンク３等で構成されている。
上記カラースキャナ１は、コンタクトガラス１２１上の原稿４に照明ランプ１２２からの照明光を照射し、原稿４の画像をミラー群１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ、及びレンズ１２４を介してカラーセンサ１２５に結像して、原稿４のカラー画像情報を、例えば赤（Ｒed），緑（Ｇreen），青（Ｂlue）（以下、それぞれＲ，Ｇ，Ｂと言う）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。ここで、カラーセンサ１２５は、本例ではＲ，Ｇ，Ｂの色分解手段とＣＣＤのような光電変換素子で構成され、原稿４の画像を色分解した３色のカラー画像を同時にあるいは順次に読み取っている。そして、このカラースキャナ１で得たＲ，Ｇ，Ｂの色分解画像信号強度レベルを元にして、図示しない画像処理部で色変換処理を行い、ブラック（Ｂlack），シアン（Ｃyan），マゼンタ（Ｍagenta），イエロー（Ｙellow）（以下、それぞれＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙと言う）のカラー画像データを得る。
【００２２】
上記Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー画像データを得るためのカラースキャナ１の動作は次の通りである。後述のカラープリンタ２の動作とタイミングを取ったスキャナスタート信号を受けて、照明ランプ１２２及びミラー群１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ等からなる光学系が図１の矢印方向へ原稿４を走査し、１回の走査毎に１色のカラー画像データを得る。この動作を合計４回繰り返すことによって、順次４色のカラー画像データを得る。そして、その都度カラープリンタ２で順次顕像化しつつ、これを重ね合わせて最終的な４色フルカラー画像を形成する。
【００２３】
上記カラープリンタ２は、像担持体としての感光体ドラム２００、書き込み光学ユニット２２０、リボルバ現像ユニット（回転式現像ユニット）２３０、中間転写ユニット５００、２次転写ユニット６００、定着装置２７０等で構成されている。
【００２４】
上記感光体ドラム２００は図１，２の矢印の方向（反時計方向）に回転し、その周りには、感光体クリーニング装置２０１、除電ランプ２０２、帯電器２０３、電位センサ２０４、リボルバ現像ユニット２３０の選択された現像器、トナー付着量検知センサ（トナー濃度パターン検知センサ）２０５、中間転写ユニット５００、２次転写ユニット６００などが配置されている。
【００２５】
また、上記書き込み光学ユニット２２０は、カラースキャナ１からのカラー画像データを光信号に変換して、原稿４の画像に対応した光書き込みを行い、感光体ドラム２００に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット２２０は、光源としての半導体レーザー２２１、図示しないレーザー発光駆動制御部、レーザー光を偏向走査するポリゴンミラー２２２とその回転用モータ２２３、ｆ／θレンズ２２４、反射ミラー２２５などで構成されている。
【００２６】
また、上記リボルバ現像ユニット２３０は、Ｂｋ現像器２３１Ｋ、Ｃ現像器２３１Ｃ、Ｍ現像器２３１Ｍ、Ｙ現像器２３１Ｙと、各現像器を図中の矢印の方向（反時計方向）に回転させる図示しないリボルバ回転駆動部などで構成されている。各現像器２３１は、各色のトナーとキャリアからなる２成分系現像剤を用いる現像器であり、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ドラム２００の表面に接触させて回転する現像スリーブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像剤パドルなどで構成されている。各現像器２３１内のトナーはフェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電され、また各現像スリーブには図示しない現像バイアス電源によって負の直流電圧Ｖdcに交流電圧Ｖacが重畳された現像バイアスが印加され、現像スリーブが感光体ドラム２００の金属基体層に対して所定電位にバイアスされている。
【００２７】
複写機本体の待機状態では、リボルバ現像ユニット２３０はＢｋ現像器２３１Ｋが現像位置の４５度手前にセットされており、コピー動作が開始されると、カラースキャナ１で所定のタイミングからＢｋカラー画像データの読み取りが開始し、このカラー画像データに基づきレーザー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ静電潜像と言う（Ｃ，Ｍ，Ｙについても同様））。このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Ｂｋ現像器２３１Ｋを現像位置に移動し、Ｂｋ現像スリーブを回転開始して、Ｂｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像領域の現像動作を続けるが、静電潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器が現像位置に来るまで、リボルバ現像ユニット２３０が回転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が到達する前に完了させる。
【００２８】
中間転写ユニット５００は、後述する複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト５０１などで構成されている。この中間転写ベルト５０１の周りには、２次転写ユニット６００の転写材担持体である２次転写ベルト６０１、２次転写電荷付与手段である２次転写バイアスローラ６０５、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブレード５０４、潤滑剤塗布手段である潤滑剤塗布ブラシ５０５などが対向するように配設されている。
【００２９】
また、位置検知用マークが中間転写ベルト５０１の外周面あるいは内周面に設けられる。但し、中間転写ベルト５０１の外周面側については位置検知用マークをベルトクリーニング装置５０４の通過域を避けて設ける工夫が必要であって配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には位置検知用マーク５１５を中間転写ベルト５０１の内周面側に設ける。マーク検知用センサとしての光学センサ５１４は、中間転写ベルト５０１が架け渡されているバイアスローラ５０７と駆動ローラ５０８との間の位置に設けられる。
【００３０】
この中間転写ベルト５０１は、１次転写電荷付与手段である１次転写バイアスローラ５０７、ベルト駆動ローラ５０８、ベルトテンションローラ５０９、２次転写対向ローラ５１０、クリーニング対向ローラ５１１、及びアースローラ５１２に張架されている。各ローラは導電性材料で形成され、１次転写バイアスローラ５０７以外の各ローラは接地されている。１次転写バイアスローラ５０７には、定電流または定電圧制御された１次転写電源８０１により、トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流又は電圧に制御された転写バイアスが印加されている。また、中間転写ベルト５０１は、図示しない駆動モータによって図中の矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ローラ５０８により、図中の矢印方向に駆動される。
また、この中間転写ベルト５０１は、半導体または絶縁体で形成され、単層または多層構造となっている。
【００３１】
感光体ドラム２００上のトナー像を中間転写ベルト５０１に転写する転写部（以下「１次転写部またはベルト転写部」と言う）では、１次転写バイアスローラ５０７及びアースローラ５１２で中間転写ベルト５０１を感光体ドラム２００側に押し当てるように張架することにより、感光体ドラム２００と中間転写ベルト５０１との間に所定幅のニップ部を形成している。また、このニップ部の中間転写ベルト５０１の内周面には、１次転写部除電手段として接地したベルト除電ブラシ５１３を当接させている。
また、図２に示すように、１次転写部のニップの幅Ｗｎ及びこのニップ部のベルト移動方向（矢印方向）下流端からベルト除電ブラシ５１３の当接位置までの距離Ｌは、所定の転写条件が得られるように設定する。
【００３２】
潤滑剤塗布ブラシ５０５は、板状に形成された潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛５０６を研磨し、この研磨された微粒子を中間転写ベルト５０１に塗布するものである。この潤滑剤塗布ブラシ５０５は、中間転写ベルト５０１に対して接離可能に構成され、所定のタイミングで中間転写ベルト５０１に接触するように制御される。
【００３３】
２次転写ユニット６００は、３つの支持ローラ６０２，６０３，６０４に張架された２次転写ベルト６０１などで構成され、２次転写ベルト６０１の支持ローラ６０２と６０３間の張架部が２次転写対向ローラ５１０に対して圧接可能になっている。３つの支持ローラ６０２，６０３，６０４の一つは、図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラであり、その駆動ローラにより２次転写ベルト６０１が図中の矢印で示す方向に駆動される。
【００３４】
２次転写バイアスローラ６０５は２次転写手段であり、２次転写対向ローラ５１０との間に中間転写ベルト５０１と２次転写ベルト６０１を挾持するように配設され、定電流制御される２次転写電源８０２によって所定電流の転写バイアスが印加されている。また、上記２次転写ベルト６０１及び２次転写バイアスローラ６０５が、２次転写対向ローラ５１０に対して圧接する位置と離間する位置とを取り得るように、支持ローラ６０２及び２次転写バイアスローラ６０５を矢印方向に駆動する図示しない接離機構が設けられている。その離間位置にある２次転写ベルト６０１及び支持ローラ６０２を、図２に２点鎖線で示している。
【００３５】
図１，２において符号６５０はレジストローラ対であり、２次転写バイアスローラ６０５と２次転写対向ローラ５１０とに挾持された中間転写ベルト５０１と２次転写ベルト６０１の間に、所定のタイミングで転写体である転写紙Ｐを送り込むようにその駆動を制御されている。
【００３６】
２次転写ベルト６０１の定着ローラ対７０１側の支持ローラ６０３に張架されている部分には、転写紙除電手段である転写紙除電チャージャ６０６と、転写紙担持体除電手段であるベルト除電チャージャ６０７とが対向している。また、２次転写ベルト６０１の図中下側の支持ローラ６０４に張架されている部分には、転写紙担持体クリーニング手段であるクリーニングブレード６０８が当接している。
【００３７】
転写紙除電チャージャ６０６は、転写紙Ｐに保持されている電荷を除電することにより、転写紙自体のこしの強さで転写紙Ｐを２次転写ベルト６０１から良好に分離できるようにするものである。ベルト除電チャージャ６０７は、２次転写ベルト６０１上に残留する電荷を除電するものである。また、上記クリーニングブレード６０８は、２次転写ベルト６０１の表面に付着した付着物を除去してクリーニングするものである。
【００３８】
このように構成したカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム２００は、図示しない感光体駆動モータによって図中の矢印で示す反時計方向に回転され、中間転写ベルト５０１は図示しない転写ベルト駆動モータによってベルト駆動ローラ５０８を回転させることによって図中の矢印で示す時計回りに感光体ドラム２００と同じ線速度で回転される。
【００３９】
中間転写ベルト５０１の裏側には前述したように位置検知用マーク５１５が設けられている。この位置検知用マーク５１５は中間転写ベルト５０１と共に移動し、位置検知用マーク５１５が通過する所定の通過領域にはマーク検知用センサとしての光学センサ５１４が不動部材に取り付けられている。
この光学センサ５１４には反射型フォトセンサや透過型フォトセンサが用いられる。光学センサ５１４として反射型フォトセンサを用いた場合には、中間転写ベルト５０１に位置検知用マーク５１５として反射性のテープなどの部材を貼り、反射型フォトセンサにて中間転写ベルト５０１上の反射性の低い表面から位置検知用マーク５１５に変わる所、あるいは位置検知用マーク５１５から中間転写ベルト５０１上の反射性の低い表面に変わる所を読み取れば、容易にマークを検知することができる。
【００４０】
感光体ドラム２００及び中間転写ベルト５０１の回転に伴って、感光体ドラム２００上でのＢｋトナー像形成と、１次転写バイアスローラ５０７に印加される電圧による転写バイアスにより感光体ドラム２００から中間転写ベルト５０１へのＢｋトナー像の１次転写が行われ、続いてＣトナー像形成、１次転写、Ｍトナー像形成、１次転写、Ｙトナー像形成、１次転写というように、各色のトナー像形成及び１次転写が行われ、最終的にＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順に中間転写ベルト５０１上に重ねてカラートナー像が形成される。
【００４１】
具体的には、例えばＢｋトナー像形成は次のように行われる。帯電チャージャ２０３は、コロナ放電によって感光体ドラム２００の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電する。光学センサ５１４による位置検知用マーク５１５の検知がなされてから一定時間後に次のようなＢｋの画像データによる光書き込みが行われる。すなわち、カラースキャナ１によって原稿画像がＲ，Ｇ，Ｂに色分解して読み込まれ、図示しない画像処理部のＲＧＢメモリに格納されたＲ，Ｇ，Ｂの画像データから色変換されたＢｋのカラー画像信号に基づいて、書き込み光学ユニット２２０により、感光体ドラム２００にＢｋ画像データのレーザー光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光された時、当初一様に帯電された感光体ドラム２００の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。
【００４２】
このＢｋ静電潜像に、リボルバ現像ユニット２３０のＢｋ現像器２３１ＫのＢｋ現像スリーブ上の負帯電されたＢｋトナーが接触することにより、感光体ドラム２００の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。この現像動作により感光体ドラム２００上に形成されたＢｋトナー像は、感光体ドラム２００と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト５０１の表面に転写される。この感光体ドラム２００から中間転写ベルト５０１へのトナー像の転写が「ベルト転写（１次転写）」である。
【００４３】
上記ベルト転写（１次転写）後の感光体ドラム２００の表面に残留している若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム２００の再使用に備えて、感光体クリーニング装置２０１で清掃され、除電ランプ２０２で除電される。
【００４４】
感光体ドラム２００側ではＢｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、感光体ドラム２００は帯電チャージャ２０３により再び一様に帯電される。そして、所定のタイミングでカラースキャナ１により原稿画像が読み込まれ、図示しない画像処理部のＲＧＢメモリに格納された画像データから変換されたＣ画像データに基づいて、書き込み光学ユニット２２０により、Ｃ画像データによるレーザー光書き込みを行い、感光体ドラム２００の表面にＣ静電潜像を形成する。そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、且つＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボルバ現像ユニット２３０の回転動作が行われ、Ｃ現像器２３１Ｃが現像位置にセットされ、Ｃ静電潜像がＣトナーで現像される。
【００４５】
以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像器２３１Ｋの場合と同様にリボルバ現像ユニット２３０の回転動作を行い、次のＭ現像器２３１Ｍを現像位置に移動させる。これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。また、現像動作により感光体ドラム２００上に形成されたＣトナー像は、感光体ドラム２００と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト５０１表面のＢｋトナー像に重ね合わせて転写される。
【００４６】
尚、Ｃ画像形成工程に続いて行われるＭ及びＹの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像、ベルト転写の動作が上述のＢｋ，Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。
【００４７】
中間転写ベルト５０１上には、感光体ドラム２００上に順次形成されるＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像が、同一面に順次位置合わせされて転写される。それにより、中間転写ベルト５０１上には最大で４色が重ね合わされたトナー像が形成される。
【００４８】
上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙Ｐは給紙バンク３の中の転写紙カセット３００ａ，３００ｂ，３００ｃまたは手差しトレイ２１０などの何れかの給紙部から各部の給紙ローラ３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，２１０ａや搬送ローラにより給送され、レジストローラ対６５０のニップで待機している。そして、２次転写対向ローラ５１０及び２次転写バイアスローラ６０５によりニップが形成された２次転写部に中間転写ベルト５０１上のトナー像の先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙Ｐの先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対６５０が駆動され、転写紙Ｐとトナー像とのレジスト合わせが行われる。そして、転写紙Ｐが中間転写ベルト５０１上のトナー像と重ねられて２次転写部を通過する。このとき、２次転写電源８０２によって２次転写バイアスローラ６０５に印加される電圧による転写バイアスにより、中間転写ベルト５０１上の４色重ねトナー像が転写紙Ｐ上に一括転写される。
【００４９】
そして、トナー像転写後の転写紙Ｐが、２次転写ベルト６０１の移動方向における２次転写部の下流側に配置した転写紙除電チャージャ６０６との対向部を通過するとき、転写紙Ｐは除電され、２次転写ベルト６０１から剥離して搬送ベルト２１１により定着装置２７０の定着上ローラ２７１と定着下ローラ２７２のニップ部に向けて送られる。この定着上ローラ２７１と定着下ローラ２７２のニップ部で転写紙Ｐにトナー像が溶融定着され、排出ローラ対２１２で装置本体外に送り出され、図示しないコピートレイ等に表向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【００５０】
一方、４色目（Ｙ）のベルト転写後の感光体ドラム２００の表面は、次の画像形成に備えて感光体クリーニング装置２０１でクリーニングされ、除電ランプ２０２で均一に除電される。
また、転写紙Ｐにトナー像を転写した後の中間転写ベルト５０１の表面に残留したトナーは、図示しない接離機構によって中間転写ベルト５０１に押圧されるベルトクリーニングブレード５０４によってクリーニングされる。
【００５１】
ここで、リピートコピーの時は、カラースキャナ１の動作及び感光体ドラム２００への画像形成は、１枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト５０１の方は、１枚目の４色重ねトナー像の転写紙Ｐへの一括転写工程に引き続き、表面を上記ベルトクリーニングブレード５０４でクリーニングされた領域に２枚目のＢｋトナー像がベルト転写されるようにする。その後は、１枚目と同様の動作となる。
【００５２】
以上は、４色フルカラーコピーを得るコピーモードであったが、３色コピーモード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、上記と同様の動作を行うことになる。
また、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット２３０の所定色の現像器のみを現像動作状態にして、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に押圧させた状態のままの位置にしてコピー動作を行う。
【００５３】
次に本実施例の画像形成装置におけるトナー補給制御方式について説明する。本実施例の画像形成装置においては、トナー補給制御のための検知対象として感光体ドラム２００上に作像した内部パターンのトナー付着量（トナー濃度）をトナー付着量検知センサ２０５で検知しており、トナー付着量検知センサ２０５の出力は図示しない制御部に送られ、制御部は検知されたトナー付着量に基づいて現像器へのトナー補給を制御している。尚、制御部はマイクロコンピュータからなる中央演算処理装置（ＣＰＵ）、入出力回路（Ｉ／Ｏ）、メモリ（ＲＡＭ，ＲＯＭ）、クロック、タイマー、各種制御回路等から構成され、画像形成装置の各部に配設された各種センサからの検知信号や、操作パネル（図示せず）からの入力情報等により画像形成装置の各部を制御し、上述した画像形成動作やトナー補給等の各種制御や、後述するトナー付着量の演算、補正等を行う。
【００５４】
感光体ドラム２００上に作像した内部パターンのトナー付着量を検知するトナー付着量検知センサ２０５としては、図４に示す乱反射検知型のトナー付着量検知センサを使用し、発光素子１０の発光波長は９００ｎｍの赤外光を使用している。この乱反射検知型のトナー付着量検知センサの出力特性例を図８に示す。ここで感光体地肌部、すなわちトナー付着量が０の時のセンサ出力をＶsg、トナーが付着した時のセンサ出力をＶspとする。尚、本実施例においては出力を１系統しか持っていないが、黒とカラーで２系統用意し、それぞれのアンプゲインの調整によってそれぞれのダイナミックレンジを広げてもよい。
【００５５】
トナー付着量が０の時のセンサ出力Ｖsgは、トナー付着量検知センサ２０５の発光素子１０や受光素子１１のトナー汚れや劣化、温度等による特性変化、感光体地肌部の表面性による赤外光に対する反射率の変化等によって変化する。このため本実施例における画像形成装置においては、電源投入時にＶsgが２±０．０５に入るように、センサ出力をフィードバックしながら、発光量の制御を２分割探索法によって実施している。
【００５６】
トナー付着量検知用の内部パターンは、例えば図６に示すトナーパッチのような２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形のパターンであり、この内部パターンは図示しない画像処理部の内部パターン生成手段により生成し、この生成された内部パターンの画像データに基づいて書き込み光学ユニット２２０の半導体レーザー（ＬＤ）からのレーザー光により、感光体ドラム２００上中央の非画像形成領域（紙間部）に書き込みを行う（以下、書き込み光学ユニット２２０の半導体レーザー（ＬＤ）からのレーザー光による書き込みをＬＤ書き込みと言う）。
この時の感光体ドラム２００の帯電電位、現像バイアス、ＬＤパワー等の作像条件は通常の画像形成条件と同様であるが、半導体レーザー（ＬＤ）の書き込みデューティは０〜２５５のうち最大の２５５から１２８のハーフトーンの間で書き込みを行っている。
【００５７】
ＬＤ書き込みによって感光体ドラム２００上中央の非画像形成領域に形成された内部パターンの静電潜像は、通常の画像形成と同様にリボルバ現像ユニット２３０の所定の現像器（２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙのうちの何れか一つの現像器）によって現像される。現像されたトナー付着量の検知パターンはトナー付着量検知センサ２０５によって検知され、そのセンサ出力よりトナー付着量が検知される。
より具体的には、図４の発光素子１０が上記所定の現像器によって現像された感光体ドラム２００上のトナー付着量検知用パターンに同期して発光し、その乱反射光を受光素子１１によって受光する。この時の検出結果（Ｖsp）とあらかじめ電源投入時に測定しておいた感光体地肌部に対するトナー付着量検知センサ２０５の出力（Ｖsg）との差分より、あらかじめ求めておいた図１２のトナー付着量変換テーブル（一部略している）を用いてトナー付着量に変換する。
尚、本例においては画像形成装置の制御部のメモリに、図１２のトナー付着量変換テーブルの（ａ）黒と（ｂ）カラーとでそれぞれ１０１個のテーブルを所有しているが、誤差の少なく計算が複雑でない近似式が算出できる場合には、近似式を使用してトナー付着量を算出しても構わない。
【００５８】
以上のようなトナー付着量検知センサによる感光体ドラム上のトナー付着量の検知結果（すなわちトナー濃度）に基づいて、画像形成装置の制御部によりトナー補給の制御や階調制御が行われるが、このような制御方式では、図８のような初期の特性が維持されている場合には問題ないが、実際には先に課題のところで説明したように、様々な要因によってセンサ出力の特性が変化し、正確なトナー付着量の検知が困難となるという問題があった。
【００５９】
そこで本発明では、このような問題を回避して正確にトナー付着量を検知することができるように、内部パターンの出力画像（転写紙に転写された内部パターン画像）を、カラースキャナ１によって読み取った後、画像処理部によってトナー毎の濃度成分関連値を検出し、該トナー毎の濃度成分関連値の検出結果に基づいて、トナー付着量検知センサでの検知結果を補正するものである。以下に本発明に係る補正方法を詳細に説明する。
【００６０】
図１３は本発明に係る画像形成装置のトナー付着量補正動作の一例を示すフローチャートである。
このフローチャートはユーザーが使用できるモードとして画像形成装置の制御部（図示せず）のメモリにあらかじめ設定されており、操作パネル上（図示せず）の画像濃度補正キーを押すことにより実行される。
【００６１】
図１３のトナー付着量補正動作が実行されると、まずトナー付着量が０の時のセンサ出力Ｖsgの調整が行われる（Ｓ１）。これは先に説明したＶsg調整と同じものであり、感光体地肌部に対するトナー付着量検知センサ２０５のセンサ出力が４±０．０５になるように、いずれの現像器も現像位置にないホームポジション位置で実行される。続いて画像処理部による内部パターン作成が実行され（Ｓ２）、まずＢｋの現像器２３１Ｋを現像位置に移動すると共に、感光体ドラム２００の非画像形成領域に図６に示すような形状の内部パターンのＬＤ書き込みを書き込みデューティ２５５のベタ書き込みで行い、次にその内部パターンをＢｋの現像器２３１ＫのＢｋトナーで現像した後、そのパターンに対するトナー付着量検知センサ２０５の出力を検知してＶsp_hosei（Ｂｋ）として制御部のメモリに記憶し、さらに図１２の変換テーブルを使ってトナー付着量を求めて制御部のメモリに記憶しておく。この時求めたトナー付着量をMA_psen とする。次に他の色に関してもＢｋと同様の手順（Ｓ１〜Ｓ３）を繰り返し実行し、全色のセンサ出力Ｖsp_hoseiの検出及びトナー付着量MA_psen への変換を終了したら（Ｓ４）、その全色の画像を一括して転写体である転写紙Ｐに出力する（Ｓ５）。
【００６２】
図１４は転写体である転写紙Ｐ上に転写された出力画像の一例を示したものである。図１４に示すように、内部パターンは転写紙上の所定の位置にＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順で全色が転写されているが、これは先に説明したように、感光体ドラム２００に各色のパターンのトナー像を順次形成して中間転写ベルト５０１上の所定の位置に順次転写していくことによって中間転写ベルト５０１上にＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのパターンを作像した後、転写紙Ｐに一括して２次転写することにより行われる。
【００６３】
次に図１４の出力画像が形成された転写紙Ｐを作業者がカラースキャナ１のコンタクトガラス上に載せ、カラースキャナ１による画像読み取りを実行するが、このとき、転写紙Ｐは図中の矢印方向を先頭として、そのトンボマーク（転写紙の両端に形成した三角形状のマーク）をスキャナの読み取りの先頭に合わせてセットする。そしてセット後、図示しない操作部上の読み取りスタートキーを押すことによって画像読み取りが開始される（Ｓ６）。
画像が読み取られると、先に説明したカラースキャナ１及び図示しない画像処理部の動作によって各トナー色の濃度レベルに変換される（Ｓ７）。
【００６４】
ここでの変換時にハーフトーンを測定する場合は、転写紙の下地を読み取ってトナー濃度のみを検出するほうが高精度の補正ができる。
しかし、本実施例では先に内部パターンを書き込みデューティ２５５のベタ書き込みで行っているのでトナーの付着量が高く、下地の影響を受けにくいため、このような下地の補正を行わなくても正確な読み取りが可能となっている。
【００６５】
次に各色のトナー毎の濃度成分関連値として、各色の濃度レベルが実際のトナー付着量としてどれくらいに対応するのかを、図示しない”読み取り濃度レベル→トナー付着量への変換テーブル”を参照して、作像した各色の内部パターンがどれくらいのトナー付着量であるのかを算出する（Ｓ８）。尚、ここでカラースキャナ１で読み取って求めたトナー付着量をMA_scan とする。
【００６６】
そして最後に上記MA_scan を使って図１２に示したトナー付着量変換テーブルの補正を行う（Ｓ９）。
例えば、Ｃ（シアン）の内部パターンのトナー付着量検知センサ２０５の出力Ｖsp_hoseiが１．８の場合、トナー付着量に変換してMA_psen が１．０となるが、カラースキャナ１で読み取って求めたトナー付着量MA_scan で０．９００という検知結果が出た場合、転写工程における損失を本実施例においては５％考慮し、感光体ドラム２００上でのトナー付着量は、
０．９００×１００／９５＝０．９４７
と判断する。次に図１２の（ｂ）に示すカラー用のトナー付着量変換テーブルにおけるトナー付着量に、補正係数＝０．９４７／１．０をかけてトナー付着量変換テーブルを更新し、制御部のメモリに保持しておく。この補正による更新後のトナー付着量変換テーブルを図１５に示す。
【００６７】
以後、本補正が実行されるまではこの更新されたトナー付着量変換テーブルに基づいてトナー付着量が計算される。そしてこの補正後の感光体ドラム上のトナー付着量関連値を用いて、階調制御、トナー補給制御等の画質制御が行われる。
尚、本実施例においては補正をトナー付着量に対して算出した補正係数をかけるようにしているが、これはシステムによって特性が異なれば補正カーブのようなものを算出してもよい。
【００６８】
上記実施例においては、各色の内部パターンを１つづつ形成した例（図１４）を示したが、これに限るものではなく、各色に対して図１６のようなハーフトーンから最大濃度までの階調の６つの内部パターンを、感光体ドラム中央（トナー付着量検知センサ取り付け位置）のドラム進行方向に順次作成し、それぞれについて上述のＶsp_hosei1〜Ｖsp_hosei6を求めて近似式から補正量を出してもよい。また、このような単色で複数の内部パターンを形成する場合には、トナー付着量を検知した内部パターンと画像出力する内部パターンは別のタイミングで作成し、画像出力の際はＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各色の階調の内部パターンを中間転写体上にまとめて作像し、図１７のように１枚の転写紙Ｐ（転写体）にまとめて転写して出力すれば、転写紙の無駄にならないし、カラースキャナによる読み取りも１回で読み取りが可能となるので、時間、手間の点でも有利となる。
また、トナー付着量検知センサを用いることによって赤外光の当たった部分のトナー像が除電され、転写率が変わってしまうようなシステムにおいては、測定部位を選ばないとスキャナによって正確な濃度がでなくなるが、上記方法ではトナー付着量を検知した内部パターンとは別のタイミングで画像出力する内部パターンを形成するため問題とならない。
【００６９】
尚、以上に示した実施例においてはトナー付着量検知センサ２０５によって感光体ドラム２００上のトナー付着量を検知しているが、感光体に限るものではなく、中間転写ベルト等の像担持体上のトナー付着量を検知する構成としても構わない。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の画像形成装置では、画像を光学的に読み取る画像読み取り手段と、該画像読み取り手段によって得られた画像データを出力画像データに変換する画像処理手段と、該画像処理手段からの出力画像データに応じて像担持体に画像を書き込む画像書き込み手段と、該像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、現像されたトナー像を転写体に転写し画像形成する画像出力手段と、内部的に所定のパターンを生成する内部パターン生成手段と、該内部パターンを上記現像手段によって現像した後、現像された内部パターンのトナー付着量を発光素子と受光素子からなる光学的センサで検知するトナー付着量検知手段とを有する画像形成装置において、上記トナー付着量検知手段の検知結果を補正するトナー付着量補正動作を有し、該補正動作が実行されると、まずトナー付着量が０の時の上記トナー付着量検知手段のセンサ出力の調整を行い、上記像担持体の地肌部に対するセンサ出力が所定のレベルになるように上記光学的センサの発光量を制御し、続いて上記内部パターンの作成を実行し、上記像担持体の非画像形成領域に内部パターンの書き込みを行い、該内部パターンを上記現像手段のトナーによって現像した後、現像された内部パターンのトナー付着量を上記トナー付着量検知手段で検知してその検知結果を制御部のメモリに記憶するという動作をトナーの色数分繰り返し実行し、次いで上記内部パターンのトナー像を転写体に転写して出力し、上記内部パターンの出力画像を、上記画像読み取り手段によって読み取った後、上記画像処理手段によってトナー毎の濃度成分関連値を検出し、該トナー毎の濃度成分関連値の検出結果に基づいて、上記トナー付着量検知手段での検知結果を補正するので、正確な像担持体上のトナー付着量検出を行うことができ、精度の高い画質制御を行うことができる。
【００７１】
請求項２記載の画像形成装置では、請求項１の特徴に加えて、現像された内部パターンのトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段が乱反射検知型の光学的センサを含むことを特徴とするものであり、乱反射検知型の光学的センサにおいては、高トナー付着量領域に感度を有している反面、感光体等の基準反射体の反射率変化の影響を受けやすいという不具合があるが、このような方式のものでも本発明に用いることによって、高精度なトナー付着量検知を長期にわたって維持することができるようになる。
【００７２】
請求項３記載の画像形成装置は、請求項１または２の特徴に加えて、補正して求められた像担持体上のトナー付着量関連値を用いて、階調制御、トナー補給制御等の画質制御を行うことを特徴とするものであり、補正して求められた像担持体上のトナー付着量関連値を用いて、階調制御、トナー補給制御等の画質制御を行うことによって、制御の入力となるトナー付着量検知が正確になり、継続して精度の高い画質制御を行うことができる。
【００７３】
請求項４記載の画像形成装置は、請求項１または２の特徴に加えて、内部パターンの階調が直前の通常の作像プロセス条件と同様に作像されており、内部パターン生成時の半導体レーザー（ＬＤ）の書き込みが最大書き込みを含んで行われることを特徴とするものであり、内部パターン生成時の半導体レーザー（ＬＤ）の書き込みが最大書き込み（ベタ書き込み）を含んで行われることにより、現像後の内部パターンは最大濃度部を含み、通常作像されている条件での最大濃度出力を測定することによって、トナーの付着量が高くなり画像読み取り手段（スキャナ）での読み取り時に下地の影響を受けにくいため、濃度変換時に下地の影響に対して補正を行わなくても正確な読み取りを行うことができる。
【００７４】
請求項５記載の画像形成装置では、請求項１または２の特徴に加えて、トナー付着量を検知した内部パターンと画像出力した内部パターンとが同一であることを特徴とするものであり、トナー付着量を検知した内部パターンと画像出力した内部パターンとが同一であることにより、像担持体上でトナー付着量検知手段により検知を行ったパターンと同一のパターンを画像出力して画像読み取り手段により読み取り、各トナー毎の濃度成分関連値を検出することによって、繰り返しによる測定誤差が減少し、さらに正確な補正を行うことができる。
【００７５】
請求項６記載の画像形成装置では、請求項１または２の特徴に加えて、トナー付着量を検知した内部パターンと画像出力した内部パターンとが別のタイミングで作成され、内部パターンが画像出力される際は複数色が同一の転写体に同時に出力されることを特徴とするものであり、内部パターンが画像出力される際は複数色が同一の転写体に同時に出力されるようにすることによって、同時に複数色の補正を行うことができ、転写体の消費も少なくてすむようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示すカラー複写機の概略構成図である。
【図２】図１に示すカラー複写機内のカラー画像記録装置の概略要部構成図である。
【図３】正反射検知型のトナー付着量検知センサの一例を示す図である。
【図４】乱反射検知型のトナー付着量検知センサの一例を示す図である。
【図５】正反射と乱反射の両方を検知するトナー付着量検知センサの一例を示す図である。
【図６】内部パターンの一例である正方形状のトナーパッチを示す図である。
【図７】正反射検知型のトナー付着量検知センサの出力特性を示す図である。
【図８】乱反射検知型のトナー付着量検知センサの出力特性を示す図である。
【図９】センサの発光素子や受光素子がトナー飛散等によって汚れた場合の乱反射検知型トナー付着量検知センサの出力特性の変化を示す図である。
【図１０】感光体地肌部の反射率が変化した場合の乱反射検知型トナー付着量検知センサの出力特性の変化を示す図である。
【図１１】図１０のような特性の変化を示した状態で感光体地肌部におけるセンサ出力を初期特性と同様の点に調整した場合の乱反射検知型トナー付着量検知センサの出力特性の変化を示す図である。
【図１２】トナー付着量検知センサの出力をトナー付着量に変換するためのトナー付着量変換テーブルの一例を示す図である。
【図１３】本発明に係る画像形成装置のトナー付着量補正動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】転写紙上に出力された各色の内部パターンの出力画像の一例を示す図である。
【図１５】図１２（ｂ）に示すトナー付着量変換テーブルを図１３に示す補正動作により補正した時のトナー付着量変換テーブルの一例を示す図である。
【図１６】単色で複数の階調の内部パターンを形成した場合の出力画像の一例を示す図である。
【図１７】各色の複数の階調の内部パターンを１枚の転写体上にまとめて出力した場合の出力画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
１：カラー画像読み取り装置（カラースキャナ）
２：カラー画像記録装置（カラープリンタ）
３：給紙バンク
４：原稿
１０：発光素子
１１：受光素子
２００：感光体ドラム
２０１：感光体クリーニング装置
２０２：除電ランプ
２０３：帯電器
２０４：電位センサ
２０５：トナー付着量検知センサ
２２０：書き込み光学ユニット
２３０：リボルバ現像ユニット
２３１Ｋ：Ｂｋ現像器
２３１Ｃ：Ｃ現像器
２３１Ｍ：Ｍ現像器
２３１Ｙ：Ｙ現像器
２７０：定着装置
５００：中間転写ユニット
５０１：中間転写ベルト
５０７：１次転写バイアスローラ
５０８：ベルト駆動ローラ
５１２：アースローラ
６００：２次転写ユニット
６０１：２次転写ベルト
６０５：２次転写バイアスローラ
Ｐ：転写紙（転写体）

Claims

画像を光学的に読み取る画像読み取り手段と、該画像読み取り手段によって得られた画像データを出力画像データに変換する画像処理手段と、該画像処理手段からの出力画像データに応じて像担持体に画像を書き込む画像書き込み手段と、該像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、現像されたトナー像を転写体に転写し画像形成する画像出力手段と、内部的に所定のパターンを生成する内部パターン生成手段と、該内部パターンを上記現像手段によって現像した後、現像された内部パターンのトナー付着量を発光素子と受光素子からなる光学的センサで検知するトナー付着量検知手段とを有する画像形成装置において、
上記トナー付着量検知手段の検知結果を補正するトナー付着量補正動作を有し、該補正動作が実行されると、まずトナー付着量が０の時の上記トナー付着量検知手段のセンサ出力の調整を行い、上記像担持体の地肌部に対するセンサ出力が所定のレベルになるように上記光学的センサの発光量を制御し、
続いて上記内部パターンの作成を実行し、上記像担持体の非画像形成領域に内部パターンの書き込みを行い、該内部パターンを上記現像手段のトナーによって現像した後、現像された内部パターンのトナー付着量を上記トナー付着量検知手段で検知してその検知結果を制御部のメモリに記憶するという動作をトナーの色数分繰り返し実行し、
次いで上記内部パターンのトナー像を転写体に転写して出力し、上記内部パターンの出力画像を、上記画像読み取り手段によって読み取った後、上記画像処理手段によってトナー毎の濃度成分関連値を検出し、該トナー毎の濃度成分関連値の検出結果に基づいて、上記トナー付着量検知手段での検知結果を補正することを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、現像された内部パターンのトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段が乱反射検知型の光学的センサを含むことを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２記載の画像形成装置において、補正して求められた像担持体上のトナー付着量関連値を用いて、階調制御、トナー補給制御等の画質制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２記載の画像形成装置において、内部パターンの階調が直前の通常の作像プロセス条件と同様に作像されており、内部パターン生成時の半導体レーザー（ＬＤ）の書き込みが最大書き込みを含んで行われることを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２記載の画像形成装置において、トナー付着量を検知した内部パターンと画像出力した内部パターンとが同一であることを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２記載の画像形成装置において、トナー付着量を検知した内部パターンと画像出力した内部パターンとが別のタイミングで作成され、内部パターンが画像出力される際は複数色が同一の転写体に同時に出力されることを特徴とする画像形成装置。