JP3855524B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を用いた複写機やプリンターあるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、特にカラーの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式を用いた複写機やプリンターあるいはファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体上に順次形成される、黒、イエロー、マゼンタ、シアン等の複数色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で一次転写する中間転写体を備え、当該中間転写体上に順次転写された複数色のトナー像を、転写用紙上に一括して二次転写することにより、フルカラーの画像を形成したり、感光体ドラム等の像担持体上に各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成部と、これら複数の画像形成部で形成されるトナー像の転写位置に、転写用紙を保持した状態で搬送する用紙搬送ベルトとを備え、各画像形成部で形成された複数色のトナー像を、用紙搬送ベルトで搬送される転写用紙上に順次転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成したものが、既に種々提案されている。
【０００３】
これらの像担持体もしくは中間転写体、または用紙搬送ベルトを用いたカラーの画像形成装置においては、良好な色再現性を得るために、感光体ドラム等の像担持体若しくは中間転写体、または用紙搬送ベルト上に、各色のトナー像の階調を補正するためのパターンを作成し、この階調補正用パターンの濃度を、反射型センサー等を応用した濃度センサーで検出して、画像形成条件を制御するプロセスコントロールが行われている。
【０００４】
その際、上記感光体ドラム等の像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルト上に形成される黒色のトナーパターンは、正反射型のセンサーを用いて、それ以外のイエローやマゼンタ等のカラートナーのパターンは、拡散反射型のセンサーを用いて濃度検知を行うと、画質コントロールの性能が良いことが知られている。
【０００５】
例えば、特開平６−６６７２２号公報に係るトナー濃度検出装置は、トナー担持体およびトナー担持体上のトナー像に対して発光素子の光を照射し、その反射光を受光素子によって検出することによりトナー担持体上のトナー濃度を検出するトナー濃度検出装置において、前記反射光のうち正反射光を検出する位置に配置された黒色用受光素子と、前記反射光のうち乱反射光を検出する位置に配置されたカラー用受光素子と、を備えるように構成したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平６−６６７２２号公報に係るトナー濃度検出装置のように、感光体ドラム等の像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルト上に形成されるトナーパターンからの反射光のうち、正反射光を検出する位置に配置された黒色用受光素子と、前記反射光のうち乱反射光を検出する位置に配置されたカラー用受光素子と、を備えるように構成した場合には、黒色用受光素子やカラー用受光素子の温度特性等によって、像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルト上のトナーパッチを読んだ値がばらつくため、何らかの方法で補正し、正規化する必要がある。
【０００７】
一般的な正反射型のセンサーの場合には、濃度センサーのトナーパッチの読み値を、当該トナーパッチが作像されている感光体等の像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルトの地肌のセンサーによる読み値で正規化する方法が知られている。
【０００８】
しかしながら、このように像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルトの地肌のセンサーによる読み値で正規化するように構成した場合、拡散型センサーは、拡散光が非常に微小な値のため、像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルトのセンサーの読み値がほとんどゼロに近く（絶対値が小さく）、像担持体や中間転写体等の表面の傷による乱反射等によるノイズ成分に埋もれやすくなってしまい、正規化する際の計算精度が非常に悪いという問題点があった。
【０００９】
そこで、かかる問題点を解決し得る技術としては、特開平９−２８４５５６号公報等に開示されているものがある。この特開平９−２８４５５６号公報に係る画像形成装置は、感光体上にテストパターンの潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像を合成し、保持する中間転写体と、前記テストパターンの濃度を検出する濃度検出センサー及び前記中間転写体近傍の基準校正部材を有し、この基準校正部材の反射光量を前記濃度センサーで検出し、この時の前記濃度センサーの出力値に基づいて階調補正を烏滸なうように構成したものである。また、この特開平９−２８４５５６号公報に係る画像形成装置は、感光体上にテストパターンの潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を顕画化する現像手段と、顕画化されたトナー像を合成し、保持する中間転写体と、前記テストパターンの濃度を検出する濃度検出センサーを有し、装置内部の実質的に反射光量が０の領域を前記濃度センサーで検出し、この時の前記濃度センサーの出力値に基づいて階調補正を行うように構成したものをも含むものである。
【００１０】
しかしながら、この特開平９−２８４５５６号公報に係る画像形成装置の場合には、基準校正部材を新たに設ける必要があるため、部品点数が増加しコストアップとなるとともに、部品間のばらつきも大きなものとなってしまうという問題点があった。また、上記特開平９−２８４５５６号公報に係る画像形成装置の場合には、テストパターンの濃度を検出する濃度検出センサーを移動させ、基準校正部材や装置内部の実質的に反射光量が０の領域である暗部に対向させる必要があるため、常に同じ位置の基準校正部材や暗部の値を正確に読むことが困難であり、テストパターンの濃度の読取値のばらつきが大きくなってしまうという問題点があった。
【００１１】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、基準校正部材を設けたり濃度センサーを移動させる機構を必要とすることなく、濃度センサーの読み値を精度良く正規化することができ、プロセスコントロールを行うことによって、良好な画質を得ることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、画像を形成するための像担持体上に、濃度検知用のパターンを形成し、当該像担持体上に形成された濃度検知用のパターンを直接、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に転写して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知して、前記濃度検知センサーの検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、前記濃度センサーは１つの発光素子から発光された光を正反射型受光素子と拡散反射型受光素子で受光するよう構成され、前記像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に、濃度検知用パターンを形成して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知する際、前記濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値を、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値に基づいて正規化するように構成したものである。
また、請求項２に記載された発明は、画像を形成するための像担持体上に、濃度検知用のパターンを形成し、当該像担持体上に形成された濃度検知用のパターンを直接、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に転写して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知して、前記濃度検知センサーの検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、前記濃度センサーは１つの受光素子によって正反射型発光素子と拡散反射型発光素子からの光を受光するよう構成され、前記像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に、濃度検知用パターンを形成して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知する際、前記濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値を、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値に基づいて正規化するように構成したものである。
【００１３】
また、請求項３に記載された発明は、前記像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に形成された濃度検知用パターンを正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｐ１、拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｐ２、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｃ１、拡散反射型及び正反射型の濃度検知センサーの暗電流をＶｄとすると、（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）と（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）の値を用いて画像形成条件を制御する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である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
実施の形態１
図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのカラープリンターを示すものである。
【００１６】
図２において、１はカラープリンターの本体を示すものであり、このカラープリンター本体１の内部には、図示しないパーソナルコンピュータ等のクライアントから送信されてくるカラー画像情報に対して、所定の画像処理を施す画像処理部２が設けられている。この画像処理部２からは、図２に示すように、黒（ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３ＣのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃに各色の画像データが順次出力され、これらのＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ上に形成された静電潜像は、例えば、非磁性１成分トナーを用いた現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃによって、それぞれ黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像として現像される。
【００１７】
上記各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ上に形成された各色のトナー像を転写するシートとしての転写用紙７は、図２に示すように、プリンタ本体１内の底部に収容された給紙カセット８から所定サイズのものが、給紙ローラ９によって給紙される。上記給紙カセット８から供給された転写用紙７は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール１０によって無端状担持体としての用紙搬送ベルト１１上へ送出される。この用紙搬送ベルト１１は、ドライブロール１２と、ストリッピングロール１３と、テンションロール１４との間に一定のテンションで無端状に掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール１２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記用紙搬送ベルト１１としては、例えば、可撓性を有するクロロプレンやウレア樹脂等からなる合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。この用紙搬送ベルト１１としては、例えば、クロロプレンからなり、周長が４５５ｍｍ、抵抗値が１０9 Ω・ｃｍのものが用いられる。
【００１８】
上記用紙搬送ベルト１１によって搬送された転写用紙７の先端と、第１の画像形成ユニット３Ｋによって形成される第１の感光体ドラム５Ｋ上の画像の先端は、感光体ドラム５Ｋの転写ポイントにて一致するように、その紙送りタイミングや画像書き込みタイミングが決められている。転写ポイントに達した転写用紙７は、転写ロール１５Ｋによって、感光体ドラム５Ｋ上の可視画像が転写され、更に感光体ドラム５Ｙの転写ポイントに達する。この感光体ドラム５Ｙの転写ポイントに達した転写用紙７は、感光体ドラム５Ｋで転写されたのと同様に感光体ドラム５Ｙ上の可視画像が転写される。同様に全ての転写を終えた転写用紙７は、更に用紙搬送ベルト１１によって搬送され、ストリッピングロール１３の近傍まで達すると、必要に応じて、図示しない剥離用の除電コロトロンによって除電されるとともに、曲率半径が小さく設定された当該ストリッピングロール１３によって、用紙搬送ベルト１１から剥離される。その後、４色のトナー像が転写された転写用紙７は、定着装置１６によって加熱ロール１７及び加圧ベルト１８により定着され、排出ローラ対１９によって排出トレイ２０上に排出されて、カラー画像のプリントが行われる。
【００１９】
上記黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色の４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃは、図２に示すように、すべて同様に構成されており、これら４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃでは、上述したように、それぞれ黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃは、像担持体としての感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを備えており、これらの感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面は、一次帯電用の帯電ロール２１Ｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃによって一様に帯電された後、ＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから画像データに応じて出射される像形成用のレーザービームＬＢが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃによってそれぞれ黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色の各色の非磁性１成分トナーにより現像された可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、転写ロール１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃの帯電により用紙搬送ベルト１１上に保持された転写用紙７に順次転写される。上記黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の各色のトナー像が転写された転写用紙７は、用紙搬送ベルト１１から分離された後、上述したように定着装置１６によって定着処理を受け、カラー画像の形成が行われる。
【００２０】
さらに、上記転写用紙７は、上述したように、給紙カセット８から供給され、レジストロール１０によって所定のタイミングで用紙搬送ベルト１１まで搬送され、用紙搬送ベルト１１上に保持搬送される。
【００２１】
なお、上記感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、図２に示すように、トナー像の転写工程が終了した後、クリーナー２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃによって残留トナー等が除去されて、次の画像形成プロセスに備えるようになっている。
【００２２】
また、上記用紙搬送ベルト１１は、転写用紙７が剥離された後、その表面がブレード２３を備えたクリーニング装置２４によってトナーや紙粉等が除去される。
【００２３】
ところで、この実施の形態に係るカラープリンターは、像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に、濃度検知用パターンを形成して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知する際、前記濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値を、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値に基づいて正規化するように構成されている。
【００２４】
また、この実施の形態では、像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に形成された濃度検知用パターンを正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｐ１、拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｐ２、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｃ１、拡散反射型及び正反射型の濃度検知センサーの暗電流をＶｄとすると、（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）と（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）の値を用いて画像形成条件を制御するように構成されている。
【００２５】
すなわち、この実施の形態に係るカラープリンターは、図２に示すように、４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃのうち、最後のシアン色の画像形成ユニット３Ｃの下流側に、これら４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃによって、用紙搬送ベルト１１上に順次形成される各色のトナー像の階調補正用パターンの濃度を検知する自動濃度検知センサー２５が配置されている。
【００２６】
この自動濃度検知センサー２５は、例えば、図３に示すように、合成樹脂等により直方体状に一体的に形成されたセンサー本体３０を備えている。このセンサー本体３０の内部には、ＬＥＤ等からなる発光素子３１が、図中右方向に向けて４５度傾斜した状態で１つ配設されているとともに、当該発光素子３１の先端側には、同じく図中右方向に向けて４５度傾斜した光照射用の通孔３２が、断面円形状に穿設されている。
【００２７】
また、上記自動濃度検知センサー本体３０の内部には、その中央にフォトダイオード等からなる第１の受光素子３３が、図中真上に向けた状態で配設されているとともに、当該センサー本体３０には、第１の受光素子３３の先端側に図中真上に向けて受光用の通孔３４が、断面円形状に穿設されている。
【００２８】
さらに、上記自動濃度検知センサー本体３０の内部には、その右側にフォトダイオード等からなる第２の受光素子３５が、図中左方向に向けて４５度傾斜した状態で配設されているとともに、当該センサー本体３０には、第２の受光素子３５の先端側に図中左方向に向けて４５度傾斜した受光用の通孔３６が、断面円形状に穿設されている。
【００２９】
しかも、上記発光素子３１、第１の受光素子３３及び第２の受光素子３５は、図３（ｂ）に示すように、直線状に沿って配設されている。また、上記自動濃度検知センサー本体３０は、図３（ａ）に示すように、発光素子３１から光照射用の通孔３２を介して出射される光が用紙搬送ベルト１１の表面に照射され、この用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって拡散反射された光が、受光用の通孔３４を介して第１の受光素子３３によって受光されるとともに、この用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって正反射された光が、受光用の通孔３６を介して第２の受光素子３５によって受光されるように、カラープリンタ本体１の所定の位置に取り付けられている。さらに、上記自動濃度検知センサー本体２５は、直線状に沿って配設された発光素子３１、第１の受光素子３３及び第２の受光素子３５が、用紙搬送ベルト１１の移動方向に沿って位置するように、カラープリンター本体１の所定位置に取り付けられている。
【００３０】
上記第１の受光素子３３は、発光素子３１から出射された光が、用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって拡散反射された光を受光することにより、用紙搬送ベルト１１の表面に形成されるカラートナーからなる階調補正用パターンの濃度を検知するためのものである。一方、上記第２の受光素子３５は、発光素子３１から出射された光が、用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって正反射された光を受光することにより、用紙搬送ベルト１１の表面に形成される黒色のトナーからなる階調補正用パターンの濃度を検知するためのものである。
【００３１】
また、上記用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンとしては、例えば、図４に示すように、中間濃度ａ（Ｃｉｎ６０％）の濃度検知用パターン２６Ｋ、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃと、中間濃度ｂ（Ｃｉｎ２０％）の濃度検知用パターン２７Ｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃとが、黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の４色のトナー像によって形成したものが用いられる。
【００３２】
図１はこの実施の形態に係るカラープリンターの制御回路を示すブロック図である。
【００３３】
図１において、４０はカラープリンターの画像形成動作を制御する制御手段としてのＣＰＵ、４１は前記ＣＰＵ４０の画像形成動作を制御するプログラム等を記憶したＲＯＭ、４２は前記ＣＰＵ４０の制御動作を実行する際に使用されるパラメータ等を記憶するＲＡＭ、３３は自動濃度検知センサー２５の拡散反射型の第１の受光素子、３５は自動濃度検知センサー２５の正反射型の第２の受光素子、４３は前記ＣＰＵ４０の制御動作に基づいて、各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面電位や、ＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから出射されるレーザービームＬＢの強度、あるいは現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃの現像ロールに印加される現像バイアス等の画像形成プロセスのパラメータを制御するプロセスコントロール部を、それぞれ示すものである。
【００３４】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、像担持体や中間転写体あるいは用紙搬送ベルト等の表面に形成される各色の濃度検知用パターンの濃度を精度良く検知することが可能となっている。
【００３５】
すなわち、この実施の形態に係るカラープリンターでは、用紙搬送ベルト１１の表面に所定のタイミングで、図４に示すように、階調補正用パターンとして、例えば、中間濃度ａ（Ｃｉｎ６０％）の濃度検知用パターン２６Ｋ、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃと、中間濃度ｂ（Ｃｉｎ２０％）の濃度検知用パターン２７Ｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃとが、黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の４色のトナー像によって形成される。そして、上記用紙搬送ベルト１１の表面に形成された中間濃度ａ（Ｃｉｎ６０％）の濃度検知用パターン２６Ｋ、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃと、中間濃度ｂ（Ｃｉｎ２０％）の濃度検知用パターン２７Ｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃの濃度は、自動濃度検知センサー２５によって検出される。
【００３６】
図５はウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１（周長：４５５ｍｍ、抵抗値：１０8 Ω・ｃｍ）を用いて、当該用紙搬送ベルト１１上に黒色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを形成し、これらの階調補正用のトナーパターンの濃度を自動濃度検知センサー２５の正反射型センサー３５で検出した場合と、拡散反射型センサー３３で検出した場合との出力の変化を測定した結果を示すものである。
【００３７】
なお、図５の縦軸はセンサーの出力として正反射型センサー３５は、（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）を、拡散反射型センサー３３は、（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ２−Ｖｄ）を、横軸はトナー濃度ＴＭＡ（ｍｇ／ｃｍ2 ）を、それぞれ示している。ここで、Ｖｐ１は正反射型センサー３５による黒色の階調補正用のトナーパターンの検知濃度出力、Ｖｐ２は拡散反射型センサー３３による黒色の階調補正用のトナーパターンの検知濃度出力、Ｖｄは自動濃度検知センサー２５の暗電流、Ｖｃ１は正反射型センサー３５による用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力、Ｖｃ２は拡散反射型センサー３３による用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力を、それぞれ示している。
【００３８】
図６は図５と同じく用紙搬送ベルト１１としてウレア樹脂からなる無端ベルト（周長：４５５ｍｍ、抵抗値：１０8 Ω・ｃｍ）を用いて、当該用紙搬送ベルト１１上にマゼンタ色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを形成し、これらの階調補正用のトナーパターンの濃度を自動濃度検知センサー２５の正反射型センサー３５で検出した場合と、拡散反射型センサー３３で検出した場合との出力の変化を測定した結果を示すものである。
【００３９】
なお、図６の縦軸はセンサーの出力として正反射型センサー３５は、（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）を、拡散反射型センサー３３は、（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ２−Ｖｄ）を、横軸はトナー濃度ＴＭＡ（ｍｇ／ｃｍ2 ）を、それぞれ示している。ここで、Ｖｐ１は正反射型センサー３５によるマゼンタ色の階調補正用のトナーパターンの検知濃度出力、Ｖｐ２は拡散反射型センサー３３によるマゼンタ色の階調補正用のトナーパターンの検知濃度出力、Ｖｄは自動濃度検知センサー２５の暗電流、Ｖｃ１は正反射型センサー３５による用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力、Ｖｃ２は拡散反射型センサー３３による用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力を、それぞれ示している。
【００４０】
図５を見ると、黒色の階調補正用のトナーパターンは、正反射型センサー３５の検知濃度出力を用いた方が、トナー濃度の変化を精度良く検知できることがわかる。また、図６を見ると、マゼンタ色に代表されるカラーの階調補正用のトナーパターンは、拡散反射型センサー３３の検知濃度出力を用いた方が、トナー濃度の変化を精度良く検知できることがわかる。
【００４１】
図７は上記像担持体として感光体ドラム（ＯＰＣ／φ８４ｍｍ）、クロロプレンからなる用紙搬送ベルト（周長：４５５ｍｍ、抵抗値：１０9 Ω・ｃｍ）、ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト（周長：４５５ｍｍ、抵抗値：１０8 Ω・ｃｍ）を用いて、像担持体そのものの自動濃度検知センサー２５の読み値（Ｖｃｌｎ）を測定したものと、ウレア樹脂からなる無端ベルト上に１５×１５ｍｍの非磁性１成分の黒トナーとカラートナー（マゼンタ）のトナーパターンを作像して、トナー像の自動濃度検知センサー２５の読み値を測定したものである。なお、このときのトナーパターンの濃度ＴＭＡは、０．６（ｍｇ／ｃｍ2 ）であり、感光体ドラム以外は曲率のない平面状のものを使用した。また、図７中の値は、自動濃度検知センサー２５の暗電流を差し引いた値である。
【００４２】
この図７からわかるように、像担持体そのものの自動濃度検知センサー２５の読み値（Ｖｃｌｎ）を、正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３とで比較して見ると、クロロプレンからなる用紙搬送ベルトでは、拡散反射型センサー３３の読み値が、正反射型センサー３５の読み値に比べて約１０分の１、ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルトに至っては約３０分の１と非常に小さいことがわかる。
【００４３】
また、これら像担持体そのものの自動濃度検知センサー２５の読み値（Ｖｃｌｎ）、特に拡散反射型センサー３３の読み値は、そのときの感光体ドラムやクロロプレン等からなる用紙搬送ベルトの表面状態等に影響されやすく、測定するごとに読み値が変化し易い。
【００４４】
そのため、上記感光体ドラム、クロロプレン又はウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト等の像担持体上に形成されたトナーパターンの濃度を、像担持体そのものの自動濃度検知センサー２５の読み値（Ｖｃｌｎ）を用いて正規化する際に、拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ）を用いて、当該拡散反射型センサー３３によるトナーパターンの濃度検出値を正規化すると、感光体ドラムやクロロプレン等からなる用紙搬送ベルトの表面状態等に影響されやすく、誤差が大きくなる。
【００４５】
図８はウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１自体の正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ）を１０回繰り返して測定した値を示すものである。ここで、正反射型センサー３５による黒色のトナーパターンの読み値（Ｖｐ１）と拡散反射型センサー３３によるマゼンタ色のトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）は、それぞれ５８０、４６０とする。
【００４６】
このとき、自動濃度検知センサー２５のトナーパターンの読み値を、当該トナーパターンが形成されているウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１自体のセンサーの読み値に基づいて、次式で正規化しようとすると、正反射型センサー３５の読み値（Ｖｃｌｎ１）で黒色のトナーパターンの読み値（Ｖｐ１）を正規化する場合には、正反射型センサー３５の読み値（Ｖｃｌｎ１）が変動しても、ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１自体の正反射型センサー３５の読み値（Ｖｃｌｎ１）が大きいので、Ｖｐ１／Ｖｃｌｎ１の値は、０．３４９〜０．３５２とほとんど変化せず安定している。
（Ｖｐ−Ｖｄ）／（Ｖｃ−Ｖｄ）
ここで、Ｖｐはセンサーによるトナーパターンの検知濃度出力、Ｖｄはセンサーの暗電流、Ｖｃはセンサーによる用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力を、それぞれ示している。
【００４７】
これに対して、拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ２）でカラー（マゼンタ）のトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）を正規化しようとすると、ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１自体の拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ２）が微少な値であるため、当該ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１自体の拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ２）が少し変動しても、Ｖｐ２／Ｖｃｌｎ２の値は、６．８７６〜８．３０３と１．４以上も変動してしまい、カラー（マゼンタ）のトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）を精度良く正規化することができない。
【００４８】
このＶｐ２／Ｖｃｌｎ２の値の変動を、図６からトナー濃度ＴＭＡに置き換えてみると、０．５４〜０．７８ｍｇ／ｃｍ2 というように０．２ｍｇ／ｃｍ2 もの誤差になって現れる。これでは、カラー（マゼンタ）のトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）を、ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１等のトナー像を担持した像担持体の読み値（Ｖｃｌｎ２）を用いて正規化しても、カラー（マゼンタ）のトナーパターンの濃度を精度良く検知することができず、当該トナーパターンの濃度の検知値に基づいて、プロセスコントロールの目標値を設定しても、Ｖｐ２／Ｖｃｌｎ２の値が大きく変動してしまうため、コントロール精度が非常に悪いものとなってしまう。
【００４９】
そこで、この実施の形態では、正反射型センサー３５の読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて、拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ２）を正規化することにより、Ｖｐ２／Ｖｃｌｎ１の値を０．２７７〜０．２７９とばらつきの幅を小さく抑えることができ、プロセスコントロールの精度を上げることが可能となる。
【００５０】
そのため、この実施の形態では、次式に示すように、正反射型センサー３５によるトナーパターンの読み値（Ｖｐ１）は、当該正反射型センサー３５による像担持体や無端ベルト等の読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて正規化し、拡散反射型センサー３３によるトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）も、正反射型センサー３５による像担持体や無端ベルト等の読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて正規化するように構成されている。
（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）
（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）
【００５１】
このように、ＣＰＵ４０は、正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３の検出値に基づいて、上述した式に従って読み値を正規化し、当該正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３のトナーパターンの濃度検出値に基づいて、プロセスコントロール部４３により、各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面電位や、ＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから出射されるレーザービームＬＢの強度、あるいは現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃの現像ロールに印加される現像バイアス等の画像形成プロセスのパラメータを制御し、プロセスコントロールを施して、常に高画質のカラー画像を得ることができるようになっている。
なお、上記拡散反射型センサー３３によるトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）を、正反射型センサー３５によるベルトの読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて正規化すると、図１１に示すようになり、図６と比較すると、直線性も増していることがわかり、この点からもカラートナーの検出精度を上げることができることがわかる。
【００５２】
実施の形態２
図９はこの発明の実施の形態２を示すものであり、この実施の形態では、画像形成部を４つ備えているのではなく、感光体ドラム等の像担持体上に順次形成される、黒、イエロー、マゼンタ、シアン等の複数色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で一次転写する中間転写体を備え、当該中間転写体上に順次転写された複数色のトナー像を、転写用紙上に一括して二次転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成されている。
【００５３】
図９において、５０はカラープリンタの本体を示すものであり、このカラープリンタ本体５０の内部には、像担持体としての感光体ドラム５１が、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転駆動されるように配置されている。この感光体ドラム５１の表面は、一次帯電器５２によって所定の電位に一様に帯電された後、当該感光体ドラム５１の表面には、ＲＯＳ５３によって１色目の画像が露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム５１の表面に形成された１色目の静電潜像は、例えば、ローター方式の現像装置５４の黒色現像器５４Ｋにより現像されてトナー像となり、この黒色のトナー像は、一次転写位置において中間転写体ベルト５５上に、転写帯電器５６によって転写される。その後、上記感光体ドラム５１の表面は、清掃前除電器５７によって除電された後、クリーニングブレード５８を備えたクリーナー５９によって残留電荷等が清掃される。
【００５４】
次に、上記と同様に、上記感光体ドラム５１の表面には、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像が順次形成され、当該感光体ドラム５１の表面に順次形成されたイエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像は、中間転写体ベルト５５上に順次重ね合わせた状態で転写される。上記中間転写体ベルト５５上に互いに重ね合わされた状態で転写された黒、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナー像は、所定のタイミングで搬送される転写用紙６０上に、転写ロール６１によって２次転写され、この転写用紙６０は、定着装置６２により定着されて、装置の外部に排出される。
【００５５】
上記中間転写体ベルト５５は、複数のロール６３〜６６によって一定の速度で循環移動可能に支持されている。また、この中間転写体ベルト５５の表面は、クリーニングロール６７とブレード６８を備えたクリーナー６９によって転写トナーや紙粉等が清掃されるようになっている。
【００５６】
ところで、この実施の形態２では、中間転写体ベルト５５の表面に形成される階調補正用パターンの濃度を検知する自動濃度検知センサー７０が、ドライブロール６３の表面近傍に配設されている。この自動濃度検知センサー７０は、前記実施の形態と同様に、拡散反射型のセンサーと正反射型のセンサーとから構成されている。
【００５７】
そして、上記自動濃度検知センサー７０の拡散反射型のセンサーと正反射型のセンサーとによって、中間転写体ベルト５５の表面に形成される階調補正用パターンの濃度を検知し、プロセスコントロールを行うようになっている。
【００５８】
その際、上記中間転写体ベルト５５の表面に形成される階調補正用パターンの濃度を検知する際に、次式に示すように、正反射型センサー３５によるトナーパターンの読み値（Ｖｐ１）は、当該正反射型センサー３５による像担持体や無端ベルト等の読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて正規化し、拡散反射型センサー３３によるトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）も、正反射型センサー３５による像担持体や無端ベルト等の読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて正規化するように構成されている。
（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）
（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）
【００５９】
このように、ＣＰＵ４０は、正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３の検出値に基づいて、上述した式に従って読み値を正規化し、当該正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３のトナーパターンの濃度検出値に基づいて、プロセスコントロール部４３により、感光体ドラム５１の表面電位や、ＲＯＳ５３から出射されるレーザービームＬＢの強度、あるいは現像器５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃの現像ロールに印加される現像バイアス等の画像形成プロセスのパラメータを制御し、プロセスコントロールを施して、常に高画質のカラー画像を得ることができるようになっている。
【００６０】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態と同一であるので、その説明を省略する。
【００６１】
なお、前記の実施の形態では、拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーとして、図３に示すように、１つの発光素子と２つの受光素子を備えた自動濃度検知センサーを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、
図１０に示すように、２つの発光素子と１つの受光素子を備えた自動濃度検知センサーを用いても良いことは勿論である。
【００６２】
【発明の効果】
以上のとおり、この発明によれば、基準校正部材を設けたり濃度センサーを移動させる機構を必要とすることなく、濃度センサーの読み値を精度良く正規化することができ、プロセスコントロールを行うことによって、良好な画質を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す制御回路のブロック図である。
【図２】 図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図３】 図３は濃度検知センサーを示す構成図である。
【図４】 図４は階調補正用パターンを示す説明図である。
【図５】 図５はトナー濃度とセンサーの出力との関係を示すグラフである。
【図６】 図６はトナー濃度とセンサーの出力との関係を示すグラフである。
【図７】 図７は像担持体の種類と正反射型及び拡散反射型センサーの出力とを示す図表である。
【図８】 図８は像担持体及びトナーパターンと正反射型及び拡散反射型センサーの出力とを示す図表である。
【図９】 図９はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図１０】 図１０は自動濃度検知センサーの他の例を示す構成図である。
【図１１】 図１１はトナー濃度とセンサーの出力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
２５：自動濃度検知センサー、３３：拡散反射型の第１の受光素子、３５：正反射型の第２の受光素子、４０：ＣＰＵ、４１：ＲＯＭ、４２：ＲＡＭ、４３：プロセスコントロール部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を用いた複写機やプリンターあるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、特にカラーの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式を用いた複写機やプリンターあるいはファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体上に順次形成される、黒、イエロー、マゼンタ、シアン等の複数色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で一次転写する中間転写体を備え、当該中間転写体上に順次転写された複数色のトナー像を、転写用紙上に一括して二次転写することにより、フルカラーの画像を形成したり、感光体ドラム等の像担持体上に各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成部と、これら複数の画像形成部で形成されるトナー像の転写位置に、転写用紙を保持した状態で搬送する用紙搬送ベルトとを備え、各画像形成部で形成された複数色のトナー像を、用紙搬送ベルトで搬送される転写用紙上に順次転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成したものが、既に種々提案されている。
【０００３】
これらの像担持体もしくは中間転写体、または用紙搬送ベルトを用いたカラーの画像形成装置においては、良好な色再現性を得るために、感光体ドラム等の像担持体若しくは中間転写体、または用紙搬送ベルト上に、各色のトナー像の階調を補正するためのパターンを作成し、この階調補正用パターンの濃度を、反射型センサー等を応用した濃度センサーで検出して、画像形成条件を制御するプロセスコントロールが行われている。
【０００４】
その際、上記感光体ドラム等の像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルト上に形成される黒色のトナーパターンは、正反射型のセンサーを用いて、それ以外のイエローやマゼンタ等のカラートナーのパターンは、拡散反射型のセンサーを用いて濃度検知を行うと、画質コントロールの性能が良いことが知られている。
【０００５】
例えば、特開平６−６６７２２号公報に係るトナー濃度検出装置は、トナー担持体およびトナー担持体上のトナー像に対して発光素子の光を照射し、その反射光を受光素子によって検出することによりトナー担持体上のトナー濃度を検出するトナー濃度検出装置において、前記反射光のうち正反射光を検出する位置に配置された黒色用受光素子と、前記反射光のうち乱反射光を検出する位置に配置されたカラー用受光素子と、を備えるように構成したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平６−６６７２２号公報に係るトナー濃度検出装置のように、感光体ドラム等の像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルト上に形成されるトナーパターンからの反射光のうち、正反射光を検出する位置に配置された黒色用受光素子と、前記反射光のうち乱反射光を検出する位置に配置されたカラー用受光素子と、を備えるように構成した場合には、黒色用受光素子やカラー用受光素子の温度特性等によって、像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルト上のトナーパッチを読んだ値がばらつくため、何らかの方法で補正し、正規化する必要がある。
【０００７】
一般的な正反射型のセンサーの場合には、濃度センサーのトナーパッチの読み値を、当該トナーパッチが作像されている感光体等の像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルトの地肌のセンサーによる読み値で正規化する方法が知られている。
【０００８】
しかしながら、このように像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルトの地肌のセンサーによる読み値で正規化するように構成した場合、拡散型センサーは、拡散光が非常に微小な値のため、像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルトのセンサーの読み値がほとんどゼロに近く（絶対値が小さく）、像担持体や中間転写体等の表面の傷による乱反射等によるノイズ成分に埋もれやすくなってしまい、正規化する際の計算精度が非常に悪いという問題点があった。
【０００９】
そこで、かかる問題点を解決し得る技術としては、特開平９−２８４５５６号公報等に開示されているものがある。この特開平９−２８４５５６号公報に係る画像形成装置は、感光体上にテストパターンの潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像を合成し、保持する中間転写体と、前記テストパターンの濃度を検出する濃度検出センサー及び前記中間転写体近傍の基準校正部材を有し、この基準校正部材の反射光量を前記濃度センサーで検出し、この時の前記濃度センサーの出力値に基づいて階調補正を烏滸なうように構成したものである。また、この特開平９−２８４５５６号公報に係る画像形成装置は、感光体上にテストパターンの潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を顕画化する現像手段と、顕画化されたトナー像を合成し、保持する中間転写体と、前記テストパターンの濃度を検出する濃度検出センサーを有し、装置内部の実質的に反射光量が０の領域を前記濃度センサーで検出し、この時の前記濃度センサーの出力値に基づいて階調補正を行うように構成したものをも含むものである。
【００１０】
しかしながら、この特開平９−２８４５５６号公報に係る画像形成装置の場合には、基準校正部材を新たに設ける必要があるため、部品点数が増加しコストアップとなるとともに、部品間のばらつきも大きなものとなってしまうという問題点があった。また、上記特開平９−２８４５５６号公報に係る画像形成装置の場合には、テストパターンの濃度を検出する濃度検出センサーを移動させ、基準校正部材や装置内部の実質的に反射光量が０の領域である暗部に対向させる必要があるため、常に同じ位置の基準校正部材や暗部の値を正確に読むことが困難であり、テストパターンの濃度の読取値のばらつきが大きくなってしまうという問題点があった。
【００１１】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、基準校正部材を設けたり濃度センサーを移動させる機構を必要とすることなく、濃度センサーの読み値を精度良く正規化することができ、プロセスコントロールを行うことによって、良好な画質を得ることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、画像を形成するための像担持体上に、濃度検知用のパターンを形成し、当該像担持体上に形成された濃度検知用のパターンを直接、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に転写して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知して、前記濃度検知センサーの検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、前記濃度センサーは１つの発光素子から発光された光を正反射型受光素子と拡散反射型受光素子で受光するよう構成され、前記像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に、濃度検知用パターンを形成して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知する際、前記濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値を、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値に基づいて正規化するように構成したものである。
また、請求項２に記載された発明は、画像を形成するための像担持体上に、濃度検知用のパターンを形成し、当該像担持体上に形成された濃度検知用のパターンを直接、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に転写して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知して、前記濃度検知センサーの検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、前記濃度センサーは１つの受光素子によって正反射型発光素子と拡散反射型発光素子からの光を受光するよう構成され、前記像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に、濃度検知用パターンを形成して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知する際、前記濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値を、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値に基づいて正規化するように構成したものである。
【００１３】
また、請求項３に記載された発明は、前記像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に形成された濃度検知用パターンを正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｐ１、拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｐ２、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｃ１、拡散反射型及び正反射型の濃度検知センサーの暗電流をＶｄとすると、（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）と（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）の値を用いて画像形成条件を制御する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である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
実施の形態１
図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのカラープリンターを示すものである。
【００１６】
図２において、１はカラープリンターの本体を示すものであり、このカラープリンター本体１の内部には、図示しないパーソナルコンピュータ等のクライアントから送信されてくるカラー画像情報に対して、所定の画像処理を施す画像処理部２が設けられている。この画像処理部２からは、図２に示すように、黒（ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３ＣのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃに各色の画像データが順次出力され、これらのＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ上に形成された静電潜像は、例えば、非磁性１成分トナーを用いた現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃによって、それぞれ黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像として現像される。
【００１７】
上記各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ上に形成された各色のトナー像を転写するシートとしての転写用紙７は、図２に示すように、プリンタ本体１内の底部に収容された給紙カセット８から所定サイズのものが、給紙ローラ９によって給紙される。上記給紙カセット８から供給された転写用紙７は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール１０によって無端状担持体としての用紙搬送ベルト１１上へ送出される。この用紙搬送ベルト１１は、ドライブロール１２と、ストリッピングロール１３と、テンションロール１４との間に一定のテンションで無端状に掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール１２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記用紙搬送ベルト１１としては、例えば、可撓性を有するクロロプレンやウレア樹脂等からなる合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。この用紙搬送ベルト１１としては、例えば、クロロプレンからなり、周長が４５５ｍｍ、抵抗値が１０9 Ω・ｃｍのものが用いられる。
【００１８】
上記用紙搬送ベルト１１によって搬送された転写用紙７の先端と、第１の画像形成ユニット３Ｋによって形成される第１の感光体ドラム５Ｋ上の画像の先端は、感光体ドラム５Ｋの転写ポイントにて一致するように、その紙送りタイミングや画像書き込みタイミングが決められている。転写ポイントに達した転写用紙７は、転写ロール１５Ｋによって、感光体ドラム５Ｋ上の可視画像が転写され、更に感光体ドラム５Ｙの転写ポイントに達する。この感光体ドラム５Ｙの転写ポイントに達した転写用紙７は、感光体ドラム５Ｋで転写されたのと同様に感光体ドラム５Ｙ上の可視画像が転写される。同様に全ての転写を終えた転写用紙７は、更に用紙搬送ベルト１１によって搬送され、ストリッピングロール１３の近傍まで達すると、必要に応じて、図示しない剥離用の除電コロトロンによって除電されるとともに、曲率半径が小さく設定された当該ストリッピングロール１３によって、用紙搬送ベルト１１から剥離される。その後、４色のトナー像が転写された転写用紙７は、定着装置１６によって加熱ロール１７及び加圧ベルト１８により定着され、排出ローラ対１９によって排出トレイ２０上に排出されて、カラー画像のプリントが行われる。
【００１９】
上記黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色の４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃは、図２に示すように、すべて同様に構成されており、これら４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃでは、上述したように、それぞれ黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃは、像担持体としての感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを備えており、これらの感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面は、一次帯電用の帯電ロール２１Ｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃによって一様に帯電された後、ＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから画像データに応じて出射される像形成用のレーザービームＬＢが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃによってそれぞれ黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色の各色の非磁性１成分トナーにより現像された可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、転写ロール１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃの帯電により用紙搬送ベルト１１上に保持された転写用紙７に順次転写される。上記黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の各色のトナー像が転写された転写用紙７は、用紙搬送ベルト１１から分離された後、上述したように定着装置１６によって定着処理を受け、カラー画像の形成が行われる。
【００２０】
さらに、上記転写用紙７は、上述したように、給紙カセット８から供給され、レジストロール１０によって所定のタイミングで用紙搬送ベルト１１まで搬送され、用紙搬送ベルト１１上に保持搬送される。
【００２１】
なお、上記感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、図２に示すように、トナー像の転写工程が終了した後、クリーナー２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃによって残留トナー等が除去されて、次の画像形成プロセスに備えるようになっている。
【００２２】
また、上記用紙搬送ベルト１１は、転写用紙７が剥離された後、その表面がブレード２３を備えたクリーニング装置２４によってトナーや紙粉等が除去される。
【００２３】
ところで、この実施の形態に係るカラープリンターは、像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に、濃度検知用パターンを形成して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知する際、前記濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値を、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値に基づいて正規化するように構成されている。
【００２４】
また、この実施の形態では、像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に形成された濃度検知用パターンを正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｐ１、拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｐ２、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｃ１、拡散反射型及び正反射型の濃度検知センサーの暗電流をＶｄとすると、（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）と（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）の値を用いて画像形成条件を制御するように構成されている。
【００２５】
すなわち、この実施の形態に係るカラープリンターは、図２に示すように、４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃのうち、最後のシアン色の画像形成ユニット３Ｃの下流側に、これら４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃによって、用紙搬送ベルト１１上に順次形成される各色のトナー像の階調補正用パターンの濃度を検知する自動濃度検知センサー２５が配置されている。
【００２６】
この自動濃度検知センサー２５は、例えば、図３に示すように、合成樹脂等により直方体状に一体的に形成されたセンサー本体３０を備えている。このセンサー本体３０の内部には、ＬＥＤ等からなる発光素子３１が、図中右方向に向けて４５度傾斜した状態で１つ配設されているとともに、当該発光素子３１の先端側には、同じく図中右方向に向けて４５度傾斜した光照射用の通孔３２が、断面円形状に穿設されている。
【００２７】
また、上記自動濃度検知センサー本体３０の内部には、その中央にフォトダイオード等からなる第１の受光素子３３が、図中真上に向けた状態で配設されているとともに、当該センサー本体３０には、第１の受光素子３３の先端側に図中真上に向けて受光用の通孔３４が、断面円形状に穿設されている。
【００２８】
さらに、上記自動濃度検知センサー本体３０の内部には、その右側にフォトダイオード等からなる第２の受光素子３５が、図中左方向に向けて４５度傾斜した状態で配設されているとともに、当該センサー本体３０には、第２の受光素子３５の先端側に図中左方向に向けて４５度傾斜した受光用の通孔３６が、断面円形状に穿設されている。
【００２９】
しかも、上記発光素子３１、第１の受光素子３３及び第２の受光素子３５は、図３（ｂ）に示すように、直線状に沿って配設されている。また、上記自動濃度検知センサー本体３０は、図３（ａ）に示すように、発光素子３１から光照射用の通孔３２を介して出射される光が用紙搬送ベルト１１の表面に照射され、この用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって拡散反射された光が、受光用の通孔３４を介して第１の受光素子３３によって受光されるとともに、この用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって正反射された光が、受光用の通孔３６を介して第２の受光素子３５によって受光されるように、カラープリンタ本体１の所定の位置に取り付けられている。さらに、上記自動濃度検知センサー本体２５は、直線状に沿って配設された発光素子３１、第１の受光素子３３及び第２の受光素子３５が、用紙搬送ベルト１１の移動方向に沿って位置するように、カラープリンター本体１の所定位置に取り付けられている。
【００３０】
上記第１の受光素子３３は、発光素子３１から出射された光が、用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって拡散反射された光を受光することにより、用紙搬送ベルト１１の表面に形成されるカラートナーからなる階調補正用パターンの濃度を検知するためのものである。一方、上記第２の受光素子３５は、発光素子３１から出射された光が、用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって正反射された光を受光することにより、用紙搬送ベルト１１の表面に形成される黒色のトナーからなる階調補正用パターンの濃度を検知するためのものである。
【００３１】
また、上記用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンとしては、例えば、図４に示すように、中間濃度ａ（Ｃｉｎ６０％）の濃度検知用パターン２６Ｋ、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃと、中間濃度ｂ（Ｃｉｎ２０％）の濃度検知用パターン２７Ｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃとが、黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の４色のトナー像によって形成したものが用いられる。
【００３２】
図１はこの実施の形態に係るカラープリンターの制御回路を示すブロック図である。
【００３３】
図１において、４０はカラープリンターの画像形成動作を制御する制御手段としてのＣＰＵ、４１は前記ＣＰＵ４０の画像形成動作を制御するプログラム等を記憶したＲＯＭ、４２は前記ＣＰＵ４０の制御動作を実行する際に使用されるパラメータ等を記憶するＲＡＭ、３３は自動濃度検知センサー２５の拡散反射型の第１の受光素子、３５は自動濃度検知センサー２５の正反射型の第２の受光素子、４３は前記ＣＰＵ４０の制御動作に基づいて、各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面電位や、ＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから出射されるレーザービームＬＢの強度、あるいは現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃの現像ロールに印加される現像バイアス等の画像形成プロセスのパラメータを制御するプロセスコントロール部を、それぞれ示すものである。
【００３４】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、像担持体や中間転写体あるいは用紙搬送ベルト等の表面に形成される各色の濃度検知用パターンの濃度を精度良く検知することが可能となっている。
【００３５】
すなわち、この実施の形態に係るカラープリンターでは、用紙搬送ベルト１１の表面に所定のタイミングで、図４に示すように、階調補正用パターンとして、例えば、中間濃度ａ（Ｃｉｎ６０％）の濃度検知用パターン２６Ｋ、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃと、中間濃度ｂ（Ｃｉｎ２０％）の濃度検知用パターン２７Ｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃとが、黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の４色のトナー像によって形成される。そして、上記用紙搬送ベルト１１の表面に形成された中間濃度ａ（Ｃｉｎ６０％）の濃度検知用パターン２６Ｋ、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃと、中間濃度ｂ（Ｃｉｎ２０％）の濃度検知用パターン２７Ｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃの濃度は、自動濃度検知センサー２５によって検出される。
【００３６】
図５はウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１（周長：４５５ｍｍ、抵抗値：１０8 Ω・ｃｍ）を用いて、当該用紙搬送ベルト１１上に黒色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを形成し、これらの階調補正用のトナーパターンの濃度を自動濃度検知センサー２５の正反射型センサー３５で検出した場合と、拡散反射型センサー３３で検出した場合との出力の変化を測定した結果を示すものである。
【００３７】
なお、図５の縦軸はセンサーの出力として正反射型センサー３５は、（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）を、拡散反射型センサー３３は、（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ２−Ｖｄ）を、横軸はトナー濃度ＴＭＡ（ｍｇ／ｃｍ2 ）を、それぞれ示している。ここで、Ｖｐ１は正反射型センサー３５による黒色の階調補正用のトナーパターンの検知濃度出力、Ｖｐ２は拡散反射型センサー３３による黒色の階調補正用のトナーパターンの検知濃度出力、Ｖｄは自動濃度検知センサー２５の暗電流、Ｖｃ１は正反射型センサー３５による用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力、Ｖｃ２は拡散反射型センサー３３による用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力を、それぞれ示している。
【００３８】
図６は図５と同じく用紙搬送ベルト１１としてウレア樹脂からなる無端ベルト（周長：４５５ｍｍ、抵抗値：１０8 Ω・ｃｍ）を用いて、当該用紙搬送ベルト１１上にマゼンタ色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを形成し、これらの階調補正用のトナーパターンの濃度を自動濃度検知センサー２５の正反射型センサー３５で検出した場合と、拡散反射型センサー３３で検出した場合との出力の変化を測定した結果を示すものである。
【００３９】
なお、図６の縦軸はセンサーの出力として正反射型センサー３５は、（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）を、拡散反射型センサー３３は、（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ２−Ｖｄ）を、横軸はトナー濃度ＴＭＡ（ｍｇ／ｃｍ2 ）を、それぞれ示している。ここで、Ｖｐ１は正反射型センサー３５によるマゼンタ色の階調補正用のトナーパターンの検知濃度出力、Ｖｐ２は拡散反射型センサー３３によるマゼンタ色の階調補正用のトナーパターンの検知濃度出力、Ｖｄは自動濃度検知センサー２５の暗電流、Ｖｃ１は正反射型センサー３５による用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力、Ｖｃ２は拡散反射型センサー３３による用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力を、それぞれ示している。
【００４０】
図５を見ると、黒色の階調補正用のトナーパターンは、正反射型センサー３５の検知濃度出力を用いた方が、トナー濃度の変化を精度良く検知できることがわかる。また、図６を見ると、マゼンタ色に代表されるカラーの階調補正用のトナーパターンは、拡散反射型センサー３３の検知濃度出力を用いた方が、トナー濃度の変化を精度良く検知できることがわかる。
【００４１】
図７は上記像担持体として感光体ドラム（ＯＰＣ／φ８４ｍｍ）、クロロプレンからなる用紙搬送ベルト（周長：４５５ｍｍ、抵抗値：１０9 Ω・ｃｍ）、ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト（周長：４５５ｍｍ、抵抗値：１０8 Ω・ｃｍ）を用いて、像担持体そのものの自動濃度検知センサー２５の読み値（Ｖｃｌｎ）を測定したものと、ウレア樹脂からなる無端ベルト上に１５×１５ｍｍの非磁性１成分の黒トナーとカラートナー（マゼンタ）のトナーパターンを作像して、トナー像の自動濃度検知センサー２５の読み値を測定したものである。なお、このときのトナーパターンの濃度ＴＭＡは、０．６（ｍｇ／ｃｍ2 ）であり、感光体ドラム以外は曲率のない平面状のものを使用した。また、図７中の値は、自動濃度検知センサー２５の暗電流を差し引いた値である。
【００４２】
この図７からわかるように、像担持体そのものの自動濃度検知センサー２５の読み値（Ｖｃｌｎ）を、正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３とで比較して見ると、クロロプレンからなる用紙搬送ベルトでは、拡散反射型センサー３３の読み値が、正反射型センサー３５の読み値に比べて約１０分の１、ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルトに至っては約３０分の１と非常に小さいことがわかる。
【００４３】
また、これら像担持体そのものの自動濃度検知センサー２５の読み値（Ｖｃｌｎ）、特に拡散反射型センサー３３の読み値は、そのときの感光体ドラムやクロロプレン等からなる用紙搬送ベルトの表面状態等に影響されやすく、測定するごとに読み値が変化し易い。
【００４４】
そのため、上記感光体ドラム、クロロプレン又はウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト等の像担持体上に形成されたトナーパターンの濃度を、像担持体そのものの自動濃度検知センサー２５の読み値（Ｖｃｌｎ）を用いて正規化する際に、拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ）を用いて、当該拡散反射型センサー３３によるトナーパターンの濃度検出値を正規化すると、感光体ドラムやクロロプレン等からなる用紙搬送ベルトの表面状態等に影響されやすく、誤差が大きくなる。
【００４５】
図８はウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１自体の正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ）を１０回繰り返して測定した値を示すものである。ここで、正反射型センサー３５による黒色のトナーパターンの読み値（Ｖｐ１）と拡散反射型センサー３３によるマゼンタ色のトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）は、それぞれ５８０、４６０とする。
【００４６】
このとき、自動濃度検知センサー２５のトナーパターンの読み値を、当該トナーパターンが形成されているウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１自体のセンサーの読み値に基づいて、次式で正規化しようとすると、正反射型センサー３５の読み値（Ｖｃｌｎ１）で黒色のトナーパターンの読み値（Ｖｐ１）を正規化する場合には、正反射型センサー３５の読み値（Ｖｃｌｎ１）が変動しても、ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１自体の正反射型センサー３５の読み値（Ｖｃｌｎ１）が大きいので、Ｖｐ１／Ｖｃｌｎ１の値は、０．３４９〜０．３５２とほとんど変化せず安定している。
（Ｖｐ−Ｖｄ）／（Ｖｃ−Ｖｄ）
ここで、Ｖｐはセンサーによるトナーパターンの検知濃度出力、Ｖｄはセンサーの暗電流、Ｖｃはセンサーによる用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力を、それぞれ示している。
【００４７】
これに対して、拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ２）でカラー（マゼンタ）のトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）を正規化しようとすると、ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１自体の拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ２）が微少な値であるため、当該ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１自体の拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ２）が少し変動しても、Ｖｐ２／Ｖｃｌｎ２の値は、６．８７６〜８．３０３と１．４以上も変動してしまい、カラー（マゼンタ）のトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）を精度良く正規化することができない。
【００４８】
このＶｐ２／Ｖｃｌｎ２の値の変動を、図６からトナー濃度ＴＭＡに置き換えてみると、０．５４〜０．７８ｍｇ／ｃｍ2 というように０．２ｍｇ／ｃｍ2 もの誤差になって現れる。これでは、カラー（マゼンタ）のトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）を、ウレア樹脂からなる用紙搬送ベルト１１等のトナー像を担持した像担持体の読み値（Ｖｃｌｎ２）を用いて正規化しても、カラー（マゼンタ）のトナーパターンの濃度を精度良く検知することができず、当該トナーパターンの濃度の検知値に基づいて、プロセスコントロールの目標値を設定しても、Ｖｐ２／Ｖｃｌｎ２の値が大きく変動してしまうため、コントロール精度が非常に悪いものとなってしまう。
【００４９】
そこで、この実施の形態では、正反射型センサー３５の読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて、拡散反射型センサー３３の読み値（Ｖｃｌｎ２）を正規化することにより、Ｖｐ２／Ｖｃｌｎ１の値を０．２７７〜０．２７９とばらつきの幅を小さく抑えることができ、プロセスコントロールの精度を上げることが可能となる。
【００５０】
そのため、この実施の形態では、次式に示すように、正反射型センサー３５によるトナーパターンの読み値（Ｖｐ１）は、当該正反射型センサー３５による像担持体や無端ベルト等の読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて正規化し、拡散反射型センサー３３によるトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）も、正反射型センサー３５による像担持体や無端ベルト等の読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて正規化するように構成されている。
（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）
（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）
【００５１】
このように、ＣＰＵ４０は、正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３の検出値に基づいて、上述した式に従って読み値を正規化し、当該正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３のトナーパターンの濃度検出値に基づいて、プロセスコントロール部４３により、各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面電位や、ＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから出射されるレーザービームＬＢの強度、あるいは現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃの現像ロールに印加される現像バイアス等の画像形成プロセスのパラメータを制御し、プロセスコントロールを施して、常に高画質のカラー画像を得ることができるようになっている。
なお、上記拡散反射型センサー３３によるトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）を、正反射型センサー３５によるベルトの読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて正規化すると、図１１に示すようになり、図６と比較すると、直線性も増していることがわかり、この点からもカラートナーの検出精度を上げることができることがわかる。
【００５２】
実施の形態２
図９はこの発明の実施の形態２を示すものであり、この実施の形態では、画像形成部を４つ備えているのではなく、感光体ドラム等の像担持体上に順次形成される、黒、イエロー、マゼンタ、シアン等の複数色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で一次転写する中間転写体を備え、当該中間転写体上に順次転写された複数色のトナー像を、転写用紙上に一括して二次転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成されている。
【００５３】
図９において、５０はカラープリンタの本体を示すものであり、このカラープリンタ本体５０の内部には、像担持体としての感光体ドラム５１が、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転駆動されるように配置されている。この感光体ドラム５１の表面は、一次帯電器５２によって所定の電位に一様に帯電された後、当該感光体ドラム５１の表面には、ＲＯＳ５３によって１色目の画像が露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム５１の表面に形成された１色目の静電潜像は、例えば、ローター方式の現像装置５４の黒色現像器５４Ｋにより現像されてトナー像となり、この黒色のトナー像は、一次転写位置において中間転写体ベルト５５上に、転写帯電器５６によって転写される。その後、上記感光体ドラム５１の表面は、清掃前除電器５７によって除電された後、クリーニングブレード５８を備えたクリーナー５９によって残留電荷等が清掃される。
【００５４】
次に、上記と同様に、上記感光体ドラム５１の表面には、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像が順次形成され、当該感光体ドラム５１の表面に順次形成されたイエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像は、中間転写体ベルト５５上に順次重ね合わせた状態で転写される。上記中間転写体ベルト５５上に互いに重ね合わされた状態で転写された黒、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナー像は、所定のタイミングで搬送される転写用紙６０上に、転写ロール６１によって２次転写され、この転写用紙６０は、定着装置６２により定着されて、装置の外部に排出される。
【００５５】
上記中間転写体ベルト５５は、複数のロール６３〜６６によって一定の速度で循環移動可能に支持されている。また、この中間転写体ベルト５５の表面は、クリーニングロール６７とブレード６８を備えたクリーナー６９によって転写トナーや紙粉等が清掃されるようになっている。
【００５６】
ところで、この実施の形態２では、中間転写体ベルト５５の表面に形成される階調補正用パターンの濃度を検知する自動濃度検知センサー７０が、ドライブロール６３の表面近傍に配設されている。この自動濃度検知センサー７０は、前記実施の形態と同様に、拡散反射型のセンサーと正反射型のセンサーとから構成されている。
【００５７】
そして、上記自動濃度検知センサー７０の拡散反射型のセンサーと正反射型のセンサーとによって、中間転写体ベルト５５の表面に形成される階調補正用パターンの濃度を検知し、プロセスコントロールを行うようになっている。
【００５８】
その際、上記中間転写体ベルト５５の表面に形成される階調補正用パターンの濃度を検知する際に、次式に示すように、正反射型センサー３５によるトナーパターンの読み値（Ｖｐ１）は、当該正反射型センサー３５による像担持体や無端ベルト等の読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて正規化し、拡散反射型センサー３３によるトナーパターンの読み値（Ｖｐ２）も、正反射型センサー３５による像担持体や無端ベルト等の読み値（Ｖｃｌｎ１）を用いて正規化するように構成されている。
（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）
（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）
【００５９】
このように、ＣＰＵ４０は、正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３の検出値に基づいて、上述した式に従って読み値を正規化し、当該正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３のトナーパターンの濃度検出値に基づいて、プロセスコントロール部４３により、感光体ドラム５１の表面電位や、ＲＯＳ５３から出射されるレーザービームＬＢの強度、あるいは現像器５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃの現像ロールに印加される現像バイアス等の画像形成プロセスのパラメータを制御し、プロセスコントロールを施して、常に高画質のカラー画像を得ることができるようになっている。
【００６０】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態と同一であるので、その説明を省略する。
【００６１】
なお、前記の実施の形態では、拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーとして、図３に示すように、１つの発光素子と２つの受光素子を備えた自動濃度検知センサーを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、
図１０に示すように、２つの発光素子と１つの受光素子を備えた自動濃度検知センサーを用いても良いことは勿論である。
【００６２】
【発明の効果】
以上のとおり、この発明によれば、基準校正部材を設けたり濃度センサーを移動させる機構を必要とすることなく、濃度センサーの読み値を精度良く正規化することができ、プロセスコントロールを行うことによって、良好な画質を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す制御回路のブロック図である。
【図２】 図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図３】 図３は濃度検知センサーを示す構成図である。
【図４】 図４は階調補正用パターンを示す説明図である。
【図５】 図５はトナー濃度とセンサーの出力との関係を示すグラフである。
【図６】 図６はトナー濃度とセンサーの出力との関係を示すグラフである。
【図７】 図７は像担持体の種類と正反射型及び拡散反射型センサーの出力とを示す図表である。
【図８】 図８は像担持体及びトナーパターンと正反射型及び拡散反射型センサーの出力とを示す図表である。
【図９】 図９はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図１０】 図１０は自動濃度検知センサーの他の例を示す構成図である。
【図１１】 図１１はトナー濃度とセンサーの出力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
２５：自動濃度検知センサー、３３：拡散反射型の第１の受光素子、３５：正反射型の第２の受光素子、４０：ＣＰＵ、４１：ＲＯＭ、４２：ＲＡＭ、４３：プロセスコントロール部。
Claims (3)
- 画像を形成するための像担持体上に、濃度検知用のパターンを形成し、当該像担持体上に形成された濃度検知用のパターンを直接、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に転写して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知して、前記濃度検知センサーの検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、
前記濃度センサーは１つの発光素子から発光された光を正反射型受光素子と拡散反射型受光素子で受光するよう構成され、
前記像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に、濃度検知用パターンを形成して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知する際、前記濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値を、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値に基づいて正規化することを特徴とする画像形成装置。 - 画像を形成するための像担持体上に、濃度検知用のパターンを形成し、当該像担持体上に形成された濃度検知用のパターンを直接、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に転写して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知して、前記濃度検知センサーの検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、
前記濃度センサーは１つの受光素子によって正反射型発光素子と拡散反射型発光素子からの光を受光するよう構成され、
前記像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に、濃度検知用パターンを形成して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知する際、前記濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値を、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値に基づいて正規化することを特徴とする画像形成装置。 - 前記像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に形成された濃度検知用パターンを正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｐ１、拡散反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｐ２、像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体の表面を正反射型の濃度検知センサーによって検知した時の値をＶｃ１、拡散反射型及び正反射型の濃度検知センサーの暗電流をＶｄとすると、（Ｖｐ１−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）と（Ｖｐ２−Ｖｄ）／（Ｖｃ１−Ｖｄ）の値を用いて画像形成条件を制御する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。
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