JP5190777B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成プロセスを利用した画像形成装置として、複数の感光体ドラムの表面に担持された異なる色のトナー画像を、中間転写ベルト等の中間転写体に一次転写し、その中間転写体に転写されたトナー画像を紙等の記録媒体に一括して二次転写する間接転写方式の画像形成装置が知られている。

この種の画像形成装置において、画像濃度検出用のトナーパターンを中間転写体に形成し、そのトナーパターンの反射光を光学センサで測定してトナー付着量を検出するように構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。この画像形成装置では、検出したトナー付着量に基づいて、現像バイアスや感光体ドラムの帯電電位、露光量等の調整を行って、適正な画像濃度に制御するようにしている。

また、一般に、中間転写体の表面には感光体ドラムやクリーニングブレード等が接触して配設されているため、中間転写体の表面が徐々に摩耗して劣化する。中間転写体の表面が劣化してその表面状態が変化すると、画像品質に影響を与える。このため、光学センサを用いて中間転写体の光沢度（光学反射率）を検出することにより、中間転写体の表面状態を把握するように構成した画像形成装置がある（例えば、特許文献２参照）。この画像形成装置は、検出した光沢度に基づいて、画像の転写定着条件を調整して画像の光沢を所定のレベルに維持するようにしている。
特開２００１−３０５８２３号公報 特開平１０−１０８８３号公報

上記特許文献１の画像形成装置は、中間転写体に形成したトナーパターンのトナー付着量を検出することによって、感光体から中間転写体へのトナーの転写率を把握することはできる。しかし、中間転写体から記録媒体へのトナーの転写率（以下、二次転写率という）については把握できないため、記録媒体に転写される画像濃度を高精度に調整することが困難である。

また、二次転写率は、中間転写体の光沢度（表面状態）の変化に伴って変化する。このため、上記特許文献２に示す画像形成装置のように光学センサによって中間転写体の光沢度を検出すれば、二次転写率を把握することが可能である。しかしながら、画像濃度検知用の光学センサ以外に、光沢度検知用の光学センサを別途設けると、高コストや、設置スペースの増大に伴う装置の大型化などの問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑み、高品質な画像を提供できると共に、低コスト化、省スペース化等を図り得る画像形成装置を提供しようとするものである。

請求項１の発明は、トナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電した面に露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体からトナー画像を一次転写されると共にその一次転写されたトナー画像を記録媒体に二次転写する中間転写体と、光を照射する発光部、正反射光を受光する正反射光受光部、及び拡散反射光を受光する拡散反射光受光部を有する光学センサを備え、前記中間転写体に形成されたトナーパターンのトナー付着部の拡散反射光成分と中間転写体の地肌部の正反射光成分との割合を前記光学センサで測定することによってトナーパターンのトナー付着量を検出するように構成した画像形成装置において、前記光学センサによって測定した前記地肌部の正反射光強度に基づいて当該地肌部の光沢度を算出し、前記算出された地肌部の光沢度に基づいて、前記中間転写体から記録媒体にトナー画像を転写する際の二次転写率を算出するように構成したものである。

本発明の画像形成装置は、光学センサで中間転写体の地肌部を測定することによって、地肌部の光沢度を算出することができる。中間転写体の地肌部の光沢度が変化すると、これに伴い記録媒体上の画像濃度も変化するが、算出した光沢度に基づいて、二次転写率を算出し、これに基づき、画像形成装置の作像条件を制御することにより、画像濃度を適正な濃度に維持することが可能となる。また、光沢度を検知するために、トナーパターンの検知に用いられる光学センサを使用することによって、光沢度検知用の光学センサを別途設ける必要がなく、低コスト化及び省スペース化を図ることが可能である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記光学センサによって測定した前記地肌部の正反射光強度が予め設定した規定値となるように、前記光学センサの発光部の発光量を補正するように構成した画像形成装置であって、前記発光部の発光量と前記地肌部の光沢度との相対的関係を示す情報に基づいて、前記補正後の発光量に対応する地肌部の光沢度を算出するように構成したものである。

中間転写体の光沢度を、発光量の補正の際に得た情報（補正後の発光量）に基づいて検出することによって、光沢度の検出に要する時間と、発光量の補正に要する時間を一部重複させることができ、画像濃度の調整に要するトータルの処理時間を短縮することが可能である。これにより、画像濃度調整時におけるユーザの待ち時間を短縮することができる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記発光量の補正及び前記光沢度の算出を前記中間転写体にトナーパターンを形成する直前に行うようにしたものである。

これにより、画像濃度の調整に要するトータルの処理時間を短縮することができ、画像濃度調整時におけるユーザの待ち時間を短縮することが可能である。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記地肌部の光沢度とトナー画像の二次転写率との相対的関係を示す情報に基づいて、前記算出した光沢度に対応するトナー画像の二次転写率を算出するように構成したものである。

二次転写率が変化すると、これに伴い記録媒体上の画像濃度も変化する。そのため、上記のように二次転写率を算出し、算出した二次転写率に基づいて、画像形成装置の作像条件を制御することにより、画像濃度を適正な濃度に維持することが可能となる。

請求項５の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記中間転写体にトナー画像が一次転写されたときの中間転写体上のトナー付着量をｍ、トナー画像の二次転写率をＥ、記録媒体にトナー画像が二次転写されたときの記録媒体上のトナー付着量をＭとし、ｍ、Ｅ、Ｍの相対的関係が下記数式（１）に示される場合、前記算出したトナー濃度の二次転写率と、予め設定した記録媒体上のトナー付着量の最適値を、下記数式（１）に代入することによって、前記中間転写体上のトナー付着量の目標値を算出するように構成したものである。
ｍ×Ｅ＝Ｍ・・・・・・・数式（１）

算出したトナー付着量の目標値に基づいて、中間転写体上のトナー付着量を調整することにより、記録媒体上のトナー付着量を最適値にすることができ、画像濃度を適正な濃度に維持することが可能である。

請求項６の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記中間転写体上のトナー付着量の目標値が前記算出した目標値となるように、作像条件を制御するように構成したものである。

これにより、記録媒体上のトナー付着量を最適値にすることができ、画像濃度を適正な濃度に維持することが可能である。

請求項７の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記作像条件の制御を、前記帯電手段、前記露光手段、前記現像手段の少なくとも１つを制御することによって行うようにしたものである。

これにより、画像濃度を適正な濃度に維持することが可能である。

請求項８の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記補正後の発光量が予め設定した正常範囲から外れた場合に警告を発する警告手段を備えたものである。

補正後の発光量が正常範囲から外れた場合、光学センサ又は中間転写体に異常が発生している虞がある。光学センサ又は中間転写体に異常が発生すると、画像濃度を適正に維持することが困難となるため、警告を行うことによって、そのことを知らせることができる。

請求項９の発明は、請求項２又は８に記載の画像形成装置において、前記補正前の発光量と前記補正後の発光量の差が予め設定した異常の発生を示す閾値を超えた場合に警告を発する警告手段を備えたものである。

補正前の発光量と補正後の発光量の差が異常の発生を示す閾値を超えた場合、画像濃度を適正に維持することが困難となる。そのため、警告を行うことによって、そのことを知らせることができる。

請求項１０の発明は、請求項８又は９に記載の画像形成装置において、前記光学センサを清掃する清掃手段を備え、前記警告手段が警告を発した場合に前記清掃手段によって前記光学センサを清掃するように構成したものである。

警告が行われた場合、光学センサが汚れていることによる誤検知の可能性がある。そのため、清掃手段によって光学センサを清掃することによって誤検知の原因を解消することが可能である。

本発明の画像形成装置によれば、中間転写体の光沢度を検出することができるので、この検出した光沢度に基づき画像形成装置の作像条件を制御することが可能である。これにより、画像濃度を適正な濃度に維持することができ、高品質な画像を提供できる。

また、中間転写体上のトナーパターンの検出に用いられる光学センサを、光沢度検知用の光学センサとして利用することができる。これにより、光沢度検知用の光学センサを別途設ける必要がなく、低コスト化及び省スペース化を図ることが可能である。

図１は、本発明に係る画像形成装置の実施の一形態を示す概略構成図である。図１に示す本発明の画像形成装置は、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色の現像剤によって画像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋを備えている。

各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、互いに異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。そこで、１つのプロセスユニット１Ｙを例にその構成を説明する。

プロセスユニット１Ｙは、静電潜像担持体としての感光体ドラム２と、感光体ドラム２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体ドラム２の表面にトナー像を形成する現像手段としての現像装置４と、感光体ドラム２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５と、感光体ドラム２の表面を除電する除電手段としての除電ランプ６を備えている。

各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、感光体ドラム２の表面を露光する露光手段としての露光装置７が配設されている。また、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの下方には、中間転写ユニット８が配設されている。中間転写ユニット８は、トナー画像を担持する中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１２を有する。中間転写ベルト１２は、駆動ローラ及び従動ローラ等の複数のローラ９，１０，１１に張架され、図の矢印の方向に周回走行可能に構成されている。

中間転写ベルト１２の内周面には、転写手段としての４つの一次転写ローラ１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｂｋが、４つの感光体ドラム２に対向して配設されている。４つの感光体ドラム２は、中間転写ベルト１２の外周面に圧接しており、各圧接部において一次転写ニップを形成している。

中間転写ベルト１２を張架する複数のローラの中の１つのローラ１０に対向した位置に、二次転写ローラ１４が配設されている。この二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１２の外周面に圧接しており、その圧接部において二次転写ニップを形成している。

また、中間転写ベルト１２の図の右側には、中間転写ベルト１２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのベルトクリーニング装置２０が配設されている。

画像形成装置の下部には、紙やＯＨＰシート等の記録媒体を収容した記録媒体供給部１５が配設されている。記録媒体供給部１５には、記録媒体を搬出する供給ローラ等が設けてある（図示省略）。

記録媒体供給部１５と中間転写ユニット８の間に、一対のレジストローラ１６ａ、１６ｂと、駆動ローラ及び従動ローラに張架された搬送ベルトを有する記録媒体搬送ユニット１７と、定着装置１８が配設されている。

定着装置１８は、例えば、定着ローラ１８ａ、補助ローラ１８ｂ、これらのローラ１８ａ，１８ｂに張架された定着ベルト１８ｃ、加圧ローラ１８ｄによって構成されている。加圧ローラ１８ｄは、定着ベルト１８ｃを介して定着ローラ１８ａに圧接しており、加圧ローラ１８ｄと定着ベルト１８ｃの圧接部において定着ニップを形成している。また、定着ローラ１８ａと補助ローラ１８ｂの少なくとも一方にヒータ等の加熱源を有する。

画像形成装置の図の右側の側面には、外部へ排出した記録媒体をストックするための排出トレイ１９が設けてある。

また、反射型の光学センサ２１が、中間転写ベルト１２の外周面に対向した位置に配設されている。

図２に示すように、光学センサ２１は、ＬＥＤ等によって構成される発光部２２と、フォトトランジスタ等によって構成される２つの受光部２３，２４を有する。２つの受光部２３，２４のうちの一方の受光部２３は、正反射光を受光する正反射光受光部として機能し、他方の受光部２４は、拡散反射光を受光する拡散反射光受光部として機能する。

図３のブロック図に示すように、画像形成装置の全体動作はコンピュータ等によって構成された制御手段２５によって制御される。制御手段２５には、上記光学センサ２１等に異常が発生した場合に警告を発する警告手段２６と、光学センサ２１を清掃する清掃手段２７が接続されている。

以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
プロセスユニット１Ｙにおいて、感光体ドラム２を図の矢印の方向に回転させ、その感光体ドラム２の表面を帯電ローラ３によって均一な高電位に帯電させる。次いで、画像データに基づいて露光装置７から感光体ドラム２の表面にレーザビームが照射され、照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。この感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像の部分に、現像装置４によって帯電させたトナーを静電的に転移させ、イエローのトナー画像を形成（可視画像化）する。

一次転写ローラ１３Ｙに、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、一次転写ローラ１３Ｙと感光体ドラム２との間の一次転写ニップにおいて転写電界を形成する。そして、一次転写ニップにおいて、回転する感光体ドラム２上のトナー画像を、図の矢印方向に走行する中間転写ベルト１２に一次転写する。

その他の各プロセスユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋにおいても、同様にして感光体ドラム２上にトナー画像を形成し、４色のトナー画像を互いに重なり合うように中間転写ベルト１２に一次転写する。

また、一次転写行程を経た後の感光体ドラム２の表面を、クリーニングブレード５によってクリーニングし、残留トナーを除去する。さらに、感光体ドラム２の表面に残る残留電荷を除電ランプ６によって除電する。

一方、記録媒体供給部１５に配設した図示しない供給ローラを回転させて、記録媒体Ｐを送り出す。送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ１６ａ，１６ｂによって一旦停止される。

また、二次転写ローラ１４にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加して二次転写ニップに転写電界を形成する。あるいは、二次転写ローラ１４に対向するローラ１０にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加して、同様の転写電界を形成してもよい。その後、レジストローラ１６ａ，１６ｂの駆動を再開し、中間転写ベルト１２上のトナー画像とタイミング（同期）をとって記録媒体Ｐを二次転写ニップへ送る。そして、二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１２上のトナー画像を記録媒体Ｐ上に一括して二次転写する。また、二次転写後、中間転写ベルト１２の表面に残留するトナーを、ベルトクリーニング装置２０によって除去する。

トナー画像を転写された記録媒体Ｐは、定着装置１８へと搬送される。定着装置１８に送り込まれた記録媒体Ｐは、定着ローラ１８ａと加圧ローラ１８ｄとの間の定着ニップを通過する際に加熱・加圧され、トナー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。その後、記録媒体Ｐは排出トレイ１９に排出されストックされる。

また、本発明の画像形成装置は、画像濃度検出用のトナーパターン（階調パターン）を形成し、そのトナーパターンのトナー付着量を検出することによって画像濃度を適正な濃度に制御できるように構成されている。以下、本発明の画像形成装置における画像濃度の制御方法について説明する。

上述の作像動作と同様にして、各感光体ドラム２の表面に画像濃度検出用のトナーパターンを形成し、そのトナーパターンを中間転写ベルト１２上に転写する。中間転写ベルト１２の走行に伴って、中間転写ベルト１２上のトナーパターンが光学センサ２１に対向した位置に搬送されたとき、光学センサ２１の発光部２２から発せられた光が、トナーパターンに照射される。トナーパターンに照射された光は反射して２つの受光部２３，２４に受光される。

このとき、中間転写ベルト１２のトナーが付着していない地肌部は滑らかに形成されているため、地肌部における反射光成分は正反射光成分が大きい。一方、トナーパターンのトナー付着部は表面が粗いため、トナー付着部における反射光成分は拡散反射光成分が大きくなる。この反射光中の正反射光成分と拡散反射光成分との割合を測定することによって、トナーパターンのトナー付着量を検出することができる。

また、反射光中の正反射光成分と拡散反射光成分との割合は、地肌部における正反射光成分を基準として測定している。そのため、地肌部からの正反射光を受光したときの正反射光受光部２３の出力電圧値（出力値）は、予め設定した規定電圧値（規定値）となるようにしている。しかし、中間転写ベルト１２の表面（地肌部）が劣化することにより、同じ発光量の光を照射しても基準となる地肌部に対する出力電圧値が変化する。このため、光学センサ２１によるトナーパターンの検出の前に、地肌部に対する光学センサ２１の出力電圧値が所定の値になるように、発光部２２の発光量の補正（キャリブレーション）を行うようにしている。

図４のフローチャートを参照して、上記発光量の補正方法について説明する。
まず、発光部２２の発光量をある発光量Ｌ_１に設定し（Ｓ１１）、その発光量Ｌ_１で中間転写ベルト１２の地肌部に光を照射する。そして、このときの地肌部における正反射光強度を、光学センサ２１の正反射光受光部２３によって測定する。この正反射光強度は、正反射受光部２３の出力電圧値Ｖsg_１として測定される（Ｓ１２）。また、上記発光量Ｌ_１を異なる発光量Ｌ_２に変えて地肌部に光を照射し、同様に正反射受光部２３の出力電圧値Ｖsg_２を測定する。このように発光部２２の発光量Ｌを変えて光を地肌部に照射し、そのときの出力電圧値Ｖsgを測定する工程を、所定回数繰り返す。この測定によって得たデータに基づいて、発光部２２の発光量Ｌと出力電圧値Ｖsgの相対的関係を示す関係式（近似曲線）を最小二乗法によって算出する（Ｓ１３）。次いで、算出した関係式を用いて、正反射受光部２３の出力電圧値Ｖsgが予め設定した規定電圧値Ｖcalとなるような発光量Ｌcalを決定する。そして、発光量Ｌを規定電圧値Ｖcalに対応した発光量Ｌcalに補正する（Ｓ１４）。

また、本実施形態では、上記発光量の補正を行った後、光学センサ２１や中間転写ベルト１２に異常がないか否かの確認を行うようにしている。

具体的には、図５のフローチャートに示すように、上記発光量の補正（Ｓ２１）を行った後、補正後の発光量Ｌcalが予め設定された正常範囲内にあるか否かを判断する（Ｓ２２）。

補正後の発光量Ｌcalが前記正常範囲の上限値Ｌmaxを上回っていると判断された場合（Ｌcal＞Ｌmax）、又は補正後の発光量Ｌcalが前記正常範囲の下限値Ｌminを下回っていると判断された場合（Ｌcal＜Ｌmin）は、光学センサ２１の汚れや故障、あるいは中間転写ベルト１２の表面のクリーニング不良や傷の発生等の虞があるため、警告手段２６によって警告を発する（Ｓ２４）。一方、補正後の発光量Ｌcalが前記正常範囲の上限値Ｌmaxと下限値Ｌminの間にあると判断された場合（Ｌmin≦Ｌcal≦Ｌmax）は、警告を発せず次の工程へ進む。

次に、補正後の発光量Ｌcalと、補正前の発光量Ｌcal-pastとを比較し、補正後の発光量Ｌcalと補正前の発光量Ｌcal-pastとの差が、予め設定された異常の発生を示す閾値Ｚを超えているか否かを判断する（Ｓ２３）。なお、本発明の画像形成装置は、制御手段２５によって各補正後の発光量を記憶しており、今回の補正の１つ前の補正後の発光量を、補正前の発光量Ｌcal-pastとして扱う。

そして、補正後の発光量Ｌcalと補正前の発光量Ｌcal-pastとの差が、予め設定された閾値Ｚを超えていると判断された場合は、上記と同様に、光学センサ２１の汚れや故障、あるいは中間転写ベルト１２の表面のクリーニング不良や傷の発生等の虞があるため、警告手段２６によって警告を発する（Ｓ２４）。また、警告が発された後は、画像形成装置の動作を一旦停止し、ユーザなどによって異常の確認及び解消を行えるようにする。一方、補正後の発光量Ｌcalと補正前の発光量Ｌcal-pastとの差が、予め設定された閾値Ｚを超えていないと判断された場合は、警告を発しないで、光学センサ２１と中間転写ベルト１２に異常がないとして確認動作を終了する。

また、図６のフローチャートは、光学センサ２１や中間転写ベルト１２に異常がないか否かを確認する別の方法を示す。この場合、発光量の補正を行った後（Ｓ３１）、上記図５と同様に、補正後の発光量が正常範囲内にあるか否かの判断（Ｓ３２）と、補正後の発光量と補正前の発光量の差が閾値Ｚを超えているか否かの判断（Ｓ３３）を行う。その結果、補正後の発光量が正常範囲内にないと判断された場合、又は補正後の発光量と補正前の発光量の差が閾値Ｚを超えていると判断された場合は、エラーがあったとして制御手段２５に記憶される。

一方、補正後の発光量が正常範囲内にあると判断され、かつ、補正後の発光量と補正前の発光量の差が閾値Ｚを超えていないと判断された場合は、光学センサ２１と中間転写ベルト１２に異常がないとして確認動作を終了する。

上記エラーがあった場合は、清掃手段２７によって光学センサ２１の発光部２２と正反射光受光部２３を清掃する（Ｓ３５）。その後、再度、発光量の補正を行い（Ｓ３１）、補正後の発光量が正常範囲内にあるか否かの判断（Ｓ３２）と、補正後の発光量と補正前の発光量の差が閾値Ｚを超えているか否かの判断（Ｓ３３）を行う。その結果、エラーとならなかった場合は、光学センサ２１と中間転写ベルト１２の異常が解消されたと判断して、確認動作を終了する。エラーとなった場合は、さらに光学センサ２１の清掃（Ｓ３５）を行う。

このように、エラーとなる度に光学センサ２１の清掃を繰り返し行い、その結果、エラーの回数が予め設定した所定回数Ｘに達したと判断された場合（Ｓ３４）は、光学センサ２１の清掃を行っても解消不可能な異常であると判断して、警告手段２６によって警告を発する（Ｓ３６）。

図７は、本発明の画像濃度の制御方法のフローチャートを示す。
図７のフローチャートに示すように、上述の発光量の補正工程（Ｓ４１）と、上述の光学センサ２１及び中間転写ベルト１２の異常有無の確認工程（Ｓ４２）を終えた後、中間転写ベルト１２の地肌部の光沢度の算出工程（Ｓ４３）を行う。

具体的には、予め、発光部の発光量と中間転写体の地肌部の光沢度との相対的関係を示す情報が、制御手段２５に記憶してあり、この相対的関係を示す情報を用いて、補正後の発光部２２の発光量Ｌcalに対応した光沢度Ｇを算出する。

次に、中間転写ベルト１２から記録媒体にトナー画像を転写する二次転写率を算出する（Ｓ４４）。ここで、二次転写率とは、中間転写ベルト１２から記録媒体にトナー画像を二次転写する際に、中間転写ベルト上のトナーが記録媒体上に転移する割合である。本実施例では、中間転写ベルト１２の地肌部の光沢度と二次転写率との相対的関係を示す情報を予め取得し、その情報を制御手段２５に記憶させている。そして、記憶してある光沢度と二次転写率の相対的関係を示す情報に基づいて、上記算出した光沢度Ｇに対応した二次転写率Ｅを算出する。

また、二次転写率は、中間転写ベルト１２の光沢度以外に、温度・湿度等の画像形成装置の使用環境や、トナーの耐久状態などによっても変動する。従って、画像形成装置の使用環境、トナーの耐久状態なども考慮して二次転写率を算出してもよい。例えば、温度・湿度の状態ごとに区分を設定し、その区分ごとにトナーの耐久状態を示す指標Ｔ（現像装置の駆動時間、印字枚数など）と二次転写率の補正率αとの相対的関係を示す関数を記憶する。そして、その関数に基づいて補正率αを算出し、上記算出した二次転写率Ｅに補正率αを乗算することにより二次転写率を補正してもよい。

上記算出した二次転写率に基づいて、中間転写ベルト１２上のトナー付着量の目標値を算出する（Ｓ４５）。ここで、中間転写ベルト１２上のトナー付着量とは、感光体ドラム２から中間転写ベルト１２にトナー画像が一次転写されたときの中間転写ベルト１２上のトナー付着量である。中間転写ベルト１２にトナー画像が一次転写されたときの中間転写ベルト１２上のトナー付着量をｍ、トナー画像の二次転写率をＥ、記録媒体にトナー画像が二次転写されたときの記録媒体上のトナー付着量をＭとしたとき、ｍ、Ｅ、Ｍの相対的関係は下記数式（１）に示される。
ｍ×Ｅ＝Ｍ・・・・・・・数式（１）

記録媒体上のトナー付着量Ｍの最適値は、予め設定されている。そして、上記数式（１）に、記録媒体上のトナー付着量Ｍの最適値と、上記算出した二次転写率Ｅを代入することによって、中間転写ベルト１２上のトナー付着量ｍの目標値を算出することができる。

その後、上述のように、中間転写ベルト１２上にトナーパターンを形成し（Ｓ４６）、そのトナーパターンを光学センサで測定することによって中間転写ベルト１２上のトナー付着量を検出する。このとき検出したトナー付着量が上記算出した目標値となるように、作像条件を補正する（Ｓ４８）。ここでの作像条件の補正は、帯電ローラ３の帯電バイアス、現像装置４の現像バイアス、露光装置７の露光量のうち、少なくとも１つを制御することによって行う。現像バイアスを制御することによって、トナー画像のトナー層の厚さを調整することができる。また、帯電バイアス又は露光量を制御することによって、トナー画像のドットの大きさ（階調再現性）を調整することが可能である。これにより、記録媒体に転写されるトナー画像の濃度を適正な濃度に維持することができ、高品質の画像を提供することができる。

なお、中間転写ベルト１２の光沢度の検出（Ｓ４３）は、発光量の補正（Ｓ４１）を行うときに連続的に行わずに、別のタイミングで単独で行うことも可能である。しかし、上記実施例のように、中間転写ベルト１２の光沢度を、発光量の補正の際に得た情報（補正後の発光量）に基づいて検出することによって、光沢度の検出に要する時間と、発光量の補正に要する時間を一部重複させることができ、画像濃度の調整に要するトータルの処理時間を短縮することが可能である。これにより、画像濃度調整時におけるユーザの待ち時間を短縮することができる。

また、本発明の画像形成装置は、１つの光学センサ２１によって、トナーパターンの検知と光沢度の検知の両方を行うように構成されている。このため、トナーパターン検知用の光学センサと光沢度検知用の光学センサを、独立して配設する必要がなく、低コスト化及び省スペース化を実現できる。

以上、本発明の画像形成装置の一実施例について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば、本発明の構成を、図１に示す複数の感光体ドラムを配設した、いわゆる４連タンデム型の画像形成装置に限らず、１つの感光体ドラムによって異なる色の画像を順次転写する、いわゆる４パス方式の画像形成装置等にも適用可能である。また、本発明の画像形成装置に使用する現像剤は、１成分現像剤であっても、２成分現像剤であってもよい。

本発明の画像形成装置の全体構成図である。 本発明の画像形成装置に設けた光学センサの概略図である。 本発明の画像形成装置のブロック図である。 発光量の補正方法を示すフローチャート図である。 異常確認の方法を示すフローチャート図である。 異常確認の別の方法を示すフローチャート図である。 画像濃度の制御方法を示すフローチャート図である。

符号の説明

２ 感光体ドラム
３ 帯電ローラ
４ 現像装置
７ 露光装置
１２ 中間転写ベルト
２１ 光学センサ
２２ 発光部
２３ 正反射光受光部
２４ 拡散反射光受光部
２６ 警告手段
２７ 清掃手段

Claims (10)

1. トナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電した面に露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体からトナー画像を一次転写されると共にその一次転写されたトナー画像を記録媒体に二次転写する中間転写体と、光を照射する発光部、正反射光を受光する正反射光受光部、及び拡散反射光を受光する拡散反射光受光部を有する光学センサを備え、前記中間転写体に形成されたトナーパターンのトナー付着部の拡散反射光成分と中間転写体の地肌部の正反射光成分との割合を前記光学センサで測定することによってトナーパターンのトナー付着量を検出するように構成した画像形成装置において、
   前記光学センサによって測定した前記地肌部の正反射光強度に基づいて当該地肌部の光沢度を算出し、
   前記算出された地肌部の光沢度に基づいて、前記中間転写体から記録媒体にトナー画像を転写する際の二次転写率を算出するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記光学センサによって測定した前記地肌部の正反射光強度が予め設定した規定値となるように、前記光学センサの発光部の発光量を補正するように構成した画像形成装置であって、
   前記発光部の発光量と前記地肌部の光沢度との相対的関係を示す情報に基づいて、前記補正後の発光量に対応する地肌部の光沢度を算出するように構成した請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記発光量の補正及び前記光沢度の算出を前記中間転写体にトナーパターンを形成する直前に行うようにした請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記地肌部の光沢度とトナー画像の二次転写率との相対的関係を示す情報に基づいて、前記算出した光沢度に対応するトナー画像の二次転写率を算出するように構成した請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記中間転写体にトナー画像が一次転写されたときの中間転写体上のトナー付着量をｍ、トナー画像の二次転写率をＥ、記録媒体にトナー画像が二次転写されたときの記録媒体上のトナー付着量をＭとし、ｍ、Ｅ、Ｍの相対的関係が下記数式（１）に示される場合、前記算出したトナー濃度の二次転写率と、予め設定した記録媒体上のトナー付着量の最適値を、下記数式（１）に代入することによって、前記中間転写体上のトナー付着量の目標値を算出するように構成した請求項４に記載の画像形成装置。
   ｍ×Ｅ＝Ｍ・・・・・・・数式（１）
6. 前記中間転写体上のトナー付着量の目標値が前記算出した目標値となるように、作像条件を制御するように構成した請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記作像条件の制御を、前記帯電手段、前記露光手段、前記現像手段の少なくとも１つを制御することによって行うようにした請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記補正後の発光量が予め設定した正常範囲から外れた場合に警告を発する警告手段を備えた請求項２に記載の画像形成装置。
9. 前記補正前の発光量と前記補正後の発光量の差が予め設定した異常の発生を示す閾値を超えた場合に警告を発する警告手段を備えた請求項２又は８に記載の画像形成装置。
10. 前記光学センサを清掃する清掃手段を備え、前記警告手段が警告を発した場合に前記清掃手段によって前記光学センサを清掃するように構成した請求項８又は９に記載の画像形成装置。

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