JP5225358B2

JP5225358B2 - 画像形成装置

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Description

本発明は、電子写真方式を利用した、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ、又はこれらの複合機などの画像形成装置に関するものである。

近年、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の有色トナーで画像を形成し、透明トナーを用いて光沢を調整する画像形成装置が提案されている。透明トナーを用いることで、例えば人物や風景などの写真原稿の全面を高光沢にして銀塩写真のような画像を出力させたり、局所的に透明トナーを形成していわゆるウォータマークを出力させたりできる。例えば、特許文献１には、有色トナーが形成されない領域（非画像部）に透明トナーを形成して出力される印刷物の全面の光沢を均一にする方法が提案されている。

一方、従来から、各有色トナーの載り量が目標値からずれると出力されるフルカラー画像の色味が変動することが知られている。そのため、各有色トナー像の濃度を安定させるために、様々な工夫がなされている。例えば、特許文献２には、像担持体上に試験トナー像（トナーパッチ）を形成し、パッチの濃度を濃度センサで検知した結果に基づき画像形成条件を定期的に調整する方法が開示されている。

なお、パッチ形成に使用したトナーは、濃度センサで検知された後クリーニング手段で清掃されて回収され、廃トナーボックスへと収容される。

特開昭６３−５８３７４号公報特開２００３−２２８２０１号公報

ここで、有色トナーと同様に透明トナーについてもパッチを形成して濃度を安定させることが考えられる。しかし、有色トナーと透明トナーを用いる画像形成装置で有色トナーと同じ頻度で透明トナーのパッチを形成すると生産性の低下や廃トナー量の増加を招く。

そこで、本発明の目的は、有色トナーと透明トナーを用いて画像を形成する装置において、画像の濃度を安定させながらも、パッチの形成による生産性の低下やトナー消費量増大を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体上に有色トナー像を形成する有色画像形成手段と、前記像担持体上に透明トナー像を形成する透明画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検知する検知手段と、前記像担持体上に形成された制御用パッチの検知結果に基づき画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段と、前記有色トナーを用いて画像形成が行われた記録材の枚数と、前記透明トナーを用いて画像形成が行われた記録材の枚数と、をそれぞれカウントするカウント手段と、連続画像形成中に、前記カウント手段によりカウントされた前記有色トナーを用いて画像形成が行われた記録材の枚数が第１の所定値に到達した場合において、前記カウント手段によりカウントされた前記透明トナーを用いて画像形成が行われた記録材の枚数が第２の所定値未満の場合には、画像形成を中断して前記有色トナー用の制御用パッチのみを形成し、前記カウント手段によりカウントされた前記透明トナーを用いて画像形成が行われた記録材の枚数が前記第２の所定値以上の場合には、画像形成を中断して前記有色トナー用の制御用パッチと前記透明トナー用の制御用パッチとの両方を形成するように制御するタイミング制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、画像の濃度を安定させながらも、パッチの形成による生産性の低下やトナー消費量増大を抑制することができる。

画像形成装置の概略構成を説明するための図である。画像形成部の構成を説明するための図である。拡散光型濃度センサの構成と出力例を説明するための図である。現像コントラストとガンマ特性を示すグラフ図である。パッチトナー像の一例を説明するための図である。本発明に従うパッチ濃度制御を説明するためのフローチャート図である。画像処理部の動作を示すブロック図である。透明トナー載り量と光沢との関係の一例を示すグラフである。パッチトナー像の他の例を示す模式図である。複数の画像形成装置から成る画像形成システムの構成を説明する図である。画像形成システムのコントローラの接続関係を説明するブロック図である。画像形成システムの画像形成枚数カウントに関するフローチャートである。連続画像形成時のパッチ調整タイミングを説明するための図である。連続画像形成時のパッチ調整タイミングを説明するための図である。連続画像形成時のパッチ調整タイミングを説明するための図である。連続画像形成時のパッチ調整タイミングを説明するための図である。画像形成システムのパッチ調整タイミング制御に関するフローチャートである。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
§１．（画像形成装置の全体構成及び動作）
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面構成を説明するための図である。画像形成装置１００は、中間転写体として中間転写ベルト５１を装備した電子写真方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１００の本体（装置本体）は、像形成手段として第１、第２、第３、第４、第５の５色分の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅを有する。第１〜第５の画像形成部Ｐａ〜Ｐｅは、図中矢印Ｒ５１で示す中間転写ベルト５１の回動走行方向に沿って上流側から下流側へと順に配置されている。

第１〜第５の画像形成部Ｐａ〜Ｐｅは、本実施例では、この順番で透明（Ｔ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成するためのものである。第１の画像形成部Ｐａは、中間転写ベルト５１上に透明トナーでトナー像を形成する透明画像形成手段を構成する。第２〜第５の画像形成部Ｐｂ〜Ｐｅは、中間転写ベルト５１上に有色トナーでトナー像を形成する有色画像形成手段を構成する。

なお、本実施例では、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｅの基本的な構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同一である。従って、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは省略して、各色用で区別せずに総括的に説明する。

画像形成部Ｐは、第１の像担持体としてドラム形の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム１を有する。感光体ドラム１は、駆動源（図示せず）からの回転動力が伝達されて、予め設定されたプロセススピード（周速度）で回転駆動される。

感光体ドラム１の周囲には、次のプロセス機器が配置されている。先ず、帯電手段としての帯電ローラ２である。次に、露光手段としての露光装置３である。次に、現像手段としての現像器４である。次に、一次転写手段（一次転写部材）としての一次転写ローラ５である。次に、クリーニング手段としてのクリーニング装置６である。これらのプロセス機器は、感光体ドラム１の回転方向に沿って、上記の順番で配置されている。

図２をも参照して更に説明すると、画像形成部Ｐは、回転可能に軸支された感光体ドラム１を有する。この第１の像担持体としての感光体ドラム１は、円筒状の感光体（ＯＰＣ：Organic Photoconductor）であり、図示矢印Ｒ１方向（反時計回り）に、予め設定されたプロセススピード（周速度）で回転駆動される。

帯電手段としての帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面に接触するように配置されている。帯電ローラ２は、感光体ドラム１に適度な押圧力で圧接する方向に付勢されており、その圧接力によって帯電ローラ２は感光体ドラム１の図示矢印Ｒ１方向への回転に従動して図示矢印Ｒ２方向に回転する。電源Ｅ１によって帯電ローラ２に所定の帯電バイアス電圧が印加されることによって、感光体ドラム１の表面は、所定の極性・電位に均一に帯電処理される。

感光体ドラム１の回転方向において帯電ローラ２の下流側には、露光装置３が配設されている。露光装置３は、画像情報に基づいてレーザ光をＯＦＦ／ＯＮしながら、帯電済みの感光体ドラム１の表面を走査露光する。これにより、感光体ドラム１の露光部分の電荷を除去して、画像情報に応じた静電潜像（静電像）を形成する。

感光体ドラム１の回転方向において露光装置３の下流側には、現像器４が配置されている。現像器４は、トナー（非磁性トナー）とキャリア（磁性キャリア）とを有する二成分現像剤を収容した現像容器４１を有する。現像容器４１の感光体ドラム１に面した開口部内には、現像剤担持体としての現像スリーブ４２が回転自在に設置されている。現像器４の図中上方には、補給用のトナーを収容した補給室４７が設けられている。現像スリーブ４２上に担持され、感光体ドラム１と対向した現像領域へ搬送された現像剤は、現像スリーブ４２内に配置されたマグネットローラ４３の磁気力によって穂立ちし、現像剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシは感光体ドラム１の表面上を擦る。これと共に、電源Ｅ２によって現像スリーブ４２に現像バイアス電圧が印加される。これにより、静電潜像の露光部にトナーが現像され、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。現像バイアス電圧としては、直流電圧と交流電圧とが重畳された交番電圧が印加される。

感光体ドラム１の回転方向において現像器４の下流側には、一次転写ローラ５が配設されている。一次転写ローラ５は、感光体ドラム１に向けて付勢されている。これによって、一次転写ローラ５が第２の像担持体としての中間転写ベルト５１を介して所定の押圧力で感光体ドラム１の表面に圧接し、感光体ドラム１と中間転写ベルト５１との間に一次転写部（一次転写ニップ部）Ｎ１が形成される。一次転写部Ｎ１には、中間転写ベルト５１が挟まれており、電源Ｅ３によって一次転写ローラ５にトナーの極性と逆極性の転写バイアス電圧が印加されることによって、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト５１の表面に転写（一次転写）される。

トナー像が転写された後の感光体ドラム１は、その表面に付着した未転写のトナー（転写残トナー）などがクリーニング装置６によって除去される。クリーニング装置６は、クリーナブレード６１及び搬送スクリュー６２を有している。クリーナブレード６１は、感光体ドラム１に当接し、感光体ドラム１の表面に残留した転写残トナーなどを回収する。回収された転写残トナーなどは、搬送スクリュー６２によって排出され、廃トナー収容部である廃トナーボックス６３に収容される。本実施例では、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｅから排出された廃トナーと、後述するベルトクリーナ６０から排出された廃トナーとが、搬送経路（図示せず）によって１つの廃トナーボックス６３に搬送されて収容される。廃トナーボックス６３が満杯になった場合には、メンテナンス作業者やユーザによって交換或いは清掃される。

図１において、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｅの各感光体ドラム１ａ〜１ｅの下方には、中間転写ユニット５９が配設されている。中間転写ユニット５９は、第２の像担持体としての無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト５１を有する。又、中間転写ユニット５９は、中間転写ベルト５１が掛け渡される支持ローラとして、駆動ローラ５５、従動ローラ５８、及び二次転写対向ローラ５６を有する。又、上記一次転写ローラ５ａ〜５ｅも、中間転写ユニット５９に含まれている。更に、中間転写ユニット５９は、二次転写手段（二次転写部材）としての二次転写ローラ５７と、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナ６０とを有する。二次転写ローラ５７は、二次転写対向ローラ５６との間に中間転写ベルト５１を挟持し、二次転写ローラ５７と中間転写ベルト５１との間に二次転写部（二次転写ニップ部）Ｎ２が形成される。

なお、中間転写ベルト５１はＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＩ（ポリイミド）のような誘電体樹脂によって構成される。本実施例では、体積抵抗率１０８．５Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃５０％ＲＨ）、厚みｔ＝１００μｍのＰＩ樹脂を採用したが、他の材料、体積抵抗率及び厚みのものでもよい。

例えば、透明トナーと、有色トナー（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー）とを用いたフルカラー画像の形成時には、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｅの各感光体ドラム１ａ〜１ｅに各色のトナーでトナー像が形成される。各感光体ドラム１ａ〜１ｅ上に形成された各色のトナー像は、それぞれの一次転写部Ｎ１にて、中間転写ベルト５１を挟んで対向する一次転写ローラ５ａ〜５ｅから転写バイアスを受ける。これによって、各色のトナー像が、順に中間転写ベルト５１上に転写（一次転写）され、中間転写ベルト５１の図示矢印Ｒ５１方向の回転によって、二次転写部Ｎ２まで搬送される。一方、このときまでに、給紙カセット８に格納されていた記録紙などの記録材（シート、被転写材）Ｓが、二次転写部Ｎ２まで搬送される。記録材Ｓは、給紙ローラ８１によって給紙され、搬送ローラ８２によってレジストローラ８３まで搬送され、レジストローラ８３によって中間転写ベルト５１上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写部Ｎ２に供給される。二次転写部Ｎ２において、二次転写ローラ５７と二次転写対向ローラ５６との間に印加される二次転写バイアスによって、記録材Ｓの表面にトナー像が一括で転写（二次転写）される。記録材Ｓに転写されることなく中間転写ベルト５１上に残ったトナー（二次残トナー）などは、ベルトクリーナ６０で除去され、廃トナーボックス６３に回収される。

トナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段としての定着装置７へと搬送される。定着装置７は、回転自在な定着ローラ７１、この定着ローラ７１に圧接して回転する加圧ローラ７２、定着ローラ７１の内部のヒータ７３などを有する。記録材Ｓは、定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間を通過する際に加圧、加熱され、その表面上の未定着トナー像が溶融して定着される。こうして、記録材Ｓ上にフルカラー画像が形成される。

なお、画像形成装置１００は、リーダ部（図示せず）の原稿台ガラス上に載置された原稿を走査露光し、原稿情報をＣＣＤによって電気的信号に変換し、Ａ／Ｄ変換を行ってデジタル信号化する。或いは、画像形成情報１００には、コンピュータ端末からデジタル信号としてデータ出力された原稿情報が送られてくる。そして、画像形成装置１００は、デジタル信号化されたデータを画像処理ブロックで加工し、ＲＧＢ信号をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ信号に色変換した後、ガンマ補正、トナー用参照テーブル（以下、「ＬＵＴ」という）変換処理を行ない、最後に２値化を実行する。その２値化された画像データを画像メモリとして、Ｄ／Ａ変換し、露光用ドライバに転送し、プリンタ部において露光装置３を駆動させ、画像形成を行う。

本実施例の画像形成装置１００の画像処理部２００のブロック図を図７に示す。なお、本実施例では、画像処理部２００は、装置本体の制御手段としての制御部９０に設けられている。画像処理部２００には、入力信号２００ａとして、リーダ部から或いは図示しないネットワーク上にて読み取られた、外部から送られてくる画像信号が送信されてくる。この画像処理部２００はリーダ部に設けられることも、プリンタ部に設けられることもある。この入力信号２００ａをダイレクトマッピング色変換処理部２０１でＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色に色分解し、その画像データをガンマ変換処理部２０２にて、画像濃度に対応して信号変換し、ハーフトーン処理部２０３にてハーフトーン処理を行う。その後、プリンタ部の潜像形成手段である露光装置（レーザ露光光学系）３を駆動するレーザドライバ２０４を経由し、プリンタ部１０２にて画像露光を行い、画像形成が開始される。

本実施例では、有色トナーを用いる第２〜第５の画像形成部Ｐｂ〜Ｐｅでは、記録材Ｓ上のトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ²のとき、定着後の光学濃度が１．６になるように設定されている。又、透明トナーを用いる第１の画像形成部Ｐａにより形成される画像のトナー量も、第２〜第５の画像形成部Ｐｂ〜Ｐｅと同程度のトナー量に設定されている。

§２．（パッチトナー像について）
次に、試験トナー像（参照画像、制御用画像）であるパッチトナー像（パッチ画像、トナーパッチ、制御用パッチ）の形成及びその検知について説明する。

第１〜第５の画像形成部Ｐａ〜Ｐｅに対して、帯電条件、露光条件、現像条件、転写条件が設定される。その状態で、装置本体に設けられた制御部９０が備える演算制御手段としてのＣＰＵ９１は、同じく画像形成装置１００に設けられた制御部９０が備える記憶手段としてのＲＯＭ９２に記憶された濃度パターンデータを読み出すことで、パッチトナー像を形成させる。本実施例では、図３（ａ）に示すように、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｅの感光体ドラム１ａ〜１ｅから中間転写ベルト５１に、パッチトナー像Ｔが一次転写される。

中間転写ベルト５１の搬送方向（図示矢印Ｒ５１方向）において第５の画像形成部Ｐｅの一次転写部Ｎ１よりも下流側、且つ、二次転写部Ｎ２よりも上流側で中間転写ベルト５１に対向して、画像濃度検知手段としての濃度センサ２１が配置されている（図１）。この濃度センサ２１によって、中間転写ベルト５１上のパッチトナー像Ｔの濃度レベルが検知される。

図３（ａ）に示すように、本実施例では光学センサとされる濃度センサ２１は、ホルダ２２に、ＬＥＤなどの発光素子２３と、フォトダイオード、ＣｄＳなどの受光素子２４とを組み込んで形成されている。濃度センサ２１は、発光素子２３から光を中間転写ベルト５１上のパッチトナー像Ｔに照射し、パッチトナー像Ｔからの拡散光を受光素子２４で受光することでパッチトナー像Ｔの濃度を測定する。一般的には、光を照射したときに反射してくる反射光には正反射光と拡散光がある。本実施例では、濃度センサ２１として、拡散光型のものであって、入射角がθ＝１５°、反射角がψ＝４５°であるものを使用した。図３（ｂ）は、一例として、シアントナーを検知する濃度センサ２１の出力を示す。

なお、透明トナーについても、濃度センサ２１によりほぼ同様な拡散光の検知結果を示す。即ち、透明トナーにおいても、上述のようにしてパッチトナー像Ｔの濃度を検知できる。

ここでいう濃度とは、濃度センサ２１によって検知されたものであって、トナー載り量（ｍｇ／ｃｍ²）と同義であり、定着した記録材Ｓ上の画像濃度（反射濃度／透過濃度）とは意味が異なる。そのため、トナー載り量（ｍｇ／ｃｍ²）を測るトナー高さセンサを用いてもよい。以下、説明のため、濃度センサ２１で検知されたパッチトナー像Ｔの濃度を「パッチ濃度」と呼び、定着した記録材Ｓ上の画像濃度を「最終画像濃度」と呼ぶ。

§３．（パッチ濃度制御について）
次に、パッチ濃度の検知結果に基づいて行われるパッチ濃度制御について説明する。先ず、現像コントラスト電位（潜像電位と現像バイアス電圧の直流成分値との差分）を横軸にとり、濃度センサ２１の出力によるパッチ濃度を縦軸にとった特性（ガンマ特性）を図４（ａ）に示す。

このガンマ特性は、様々な因子により変化し易く、それによってパッチ濃度、即ち、トナー載り量の変化を発生させて、画像の安定性を損なう原因となり易い。一例として、潜像電位が２０Ｖ変動し、即ち、現像コントラスト電位が予想に反して２０Ｖ増えた場合を想定する。この場合、図４（ａ）に示すように、そのガンマ特性を示すグラフが上方にシフトする。図４（ａ）では、実線で示されるグラフが上方にシフトし、点線で示されるグラフとなる。そして、この変化量は、現像コントラストによって異なり、図４（ａ）に示す変動前との差分濃度ΔＣを現像コントラスト電位に対してグラフで表すと、図４（ｂ）に示すようになる。即ち、変動前後の差分濃度ΔＣは、ある現像コントラストまでは緩やかに増え、そこから現像コントラストが上昇すると緩やかに減少するような変化が見られる。

そこで、通常の画像形成工程が実行される通常の画像形成時以外のタイミングで、潜像形成、現像、転写の各工程を経て中間転写ベルト５１上にパッチトナー像Ｔを形成する。そして、パッチ濃度を濃度センサ２１によって検知して、その検知結果に基づいて、ガンマ変換に使用される濃度信号を適正化するパッチ濃度制御を実行する。つまり、パッチ濃度制御では、図７に示すように画像形成装置１００が有する画像処理部２００におけるガンマ変換部２０２に備えられた、濃度信号とパッチ濃度との関係を示すテーブルであるＬＵＴを補正する制御が実行される。本実施例では、パッチトナー像Ｔとしては、低い濃度から高い濃度まで複数の濃度部分を有する階調パッチが中間転写ベルト５１上に形成され、そのパッチ濃度が濃度センサ２１によって検知されて、階調制御が行われる。

なお、パッチトナー像Ｔは、より詳しくは、次のようにして形成される。即ち、画像形成装置１００の制御部９０の記憶手段たるＲＯＭ９２に記憶されたテストパターン（本実施例では階調パッチパターン）に基づいた画像情報が信号処理され、レーザドライバ２０４に送信される。この画像情報に従って、露光装置（レーザ露光光学系）３が駆動され、感光体ドラム１上に画像制御用潜像（試験トナー像用潜像）であるパッチ潜像が形成される。このパッチ潜像が現像器４によって現像されて、パッチトナー像Ｔが形成される。更に、本実施例では、この感光体ドラム１上に形成されたパッチトナー像Ｔが中間転写ベルト５１に転写された後に、濃度センサ２１によって検知される。

本実施例では、図６（ａ）に示すフローチャートに従った工程にて、ＬＵＴ補正、階調制御が行われる。この制御は、装置本体の制御部９０が備えたＣＰＵ９１にて行われている。

先ず、中間転写ベルト５１上の記録材Ｓに転写される画像領域外の非画像形成領域にパッチトナー像Ｔを形成し、そのトナー載り量であるパッチ濃度を濃度センサ２１により検知する（Ｓ１０１、Ｓ１０２）。上記非画像形成領域としては、複数枚の記録材Ｓに対する連続画像形成を行う際の、感光体ドラム１における一の記録材Ｓに対する画像部とその次の記録材Ｓに対する画像部との間の非画像領域がある。或いは、１枚の画像形成の場合には、上記非画像形成領域としては、その画像形成直後の非画像領域がある。

次に、濃度センサ２１によるパッチ濃度の検知量と目標値との差分ΔＣを算出し（Ｓ１０３）、その検知量と目標値とのずれ量に基づき、ガンマ変換部２０２でのＬＵＴ情報を補正し（Ｓ１０４）、濃度を安定に保つ制御を行う。

なお、Ｓ１０３にて、目標値を予め定め、それとの濃度差分ΔＣを求めることで、画像形成装置１００の環境に応じて適切な制御ができ、ノイズなどの外乱に対して影響を受けにくく、色味の安定化を高い精度で実行することができる。しかし、必ずしも濃度差分ΔＣを求める処理を行わなくても良く、濃度センサ２１の検知結果と濃度信号との関係から直接ＬＵＴを補正しても良い。

ところで、ガンマ特性を変化させる因子は、潜像電位変化以外にも、トナーの帯電量変化による現像性や転写性の変化など様々あるが、時間経過とともに変動量が増加する場合が多い。つまり、濃度を精度よく管理するためには、上記パッチ濃度制御の間隔を短くすることが望ましい。しかしながら、前述のように、従来一般的に４色で画像形成を行っていた場合に比べ、透明トナーが加わることによって通常の４色の有色トナー像を順に読み込むサイクルに、透明トナー像を読み込む動作を割り込ませる必要がある。その結果として、有色トナーのパッチトナー像の結果を反映させる頻度が少なくなる。

§４．（パッチトナー像の形成制御について）
次に、本実施例において、有色トナーと透明トナーとでパッチ濃度制御の頻度を変更する制御について説明する。

本実施例の目的の１つは、４色の有色トナーに透明トナーを加えて５色のトナーで画像形成する画像形成装置において、透明トナーのパッチトナー像の形成数や形成頻度を低く抑えることである。又、これによって、ユーザに負担となるダウンタイム（調整動作などのために画像出力を行うことのできない期間）の発生や有色トナーの色味変動を軽減することも本実施例の目的の１つである。又、本実施例の目的の１つは、トナー消費によるコストを軽減でき、且つ、廃トナーボックスが早期に満杯になることを抑えることで、廃トナーボックスの容量の小型化を図ることである。そして、これによってメンテナンス性に優れ、且つ、高品位なカラー画像が得られる画像形成装置を提供することも本実施例の目的の１つである。

そこで、本実施例では、画像形成装置１００は、パッチ濃度制御のためのパッチトナー像Ｔを形成するモードとして、次の２種類のモードを有し、透明トナーのパッチトナー像Ｔの形成頻度が有色トナーのパッチトナー像Ｔの形成頻度よりも少なくなるようにする。

本実施例では、先ず、パッチトナー像Ｔを形成するモードとして、パッチトナー像ＴをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の有色トナーで形成するモード（以下、単に「４色パッチモード」という。）が設定されている。各色のパッチトナー像Ｔは、低い濃度から高い濃度まで複数の濃度部分を有する階調パッチになっている。

又、本実施例では、パッチトナー像Ｔを形成する更にもう１つのモードとして、パッチトナー像Ｔを透明トナーと、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の有色トナーとの５色のトナーで形成するモード（以下、単に「５色パッチモード」という。）が設定されている。

本実施例では、中間転写ベルト５１に対向して配置された濃度センサ２１は、スラスト方向（中間転写ベルトの搬送（進行）方向と直交する方向）の中央部に１個だけ配置している。そのため、パッチトナー像Ｔのスラスト方向の幅を２０ｍｍ、搬送方向の幅を２０ｍｍとし、各色のパッチトナー像（複数の濃度部分を有する階調パッチ）Ｔを、搬送方向に順番に形成する。

図５（ａ）は、４色パッチモードにおいて中間転写ベルト５１に形成されるパッチトナー像Ｔを示す。本実施例では、１回のジョブ（１つの画像形成開始指示で行われる単一又は複数の記録材に対する一連の画像形成動作）内でＡ４サイズ紙２０枚毎にこの４色パッチモードを動作させる。

一方、図５（ｂ）は、５色パッチモードにおいて中間転写ベルト５１に形成されるパッチトナー像Ｔを示す。本実施例では、１回のジョブ内でＡ４サイズ紙４０枚毎にこの５色パッチモードを動作させる。

要するに、本実施例では、５色全ての現像器４ａ〜４ｅを稼動させながら画像形成を行う場合において、Ａ４サイズ２０枚ごとに、４色パッチモードと５色パッチモードとを交互に繰り返すようにしている。

図６（ｂ）は、本実施例におけるパッチトナー像の形成手順を示す動作フローチャートである。より具体的に言えば、図６（ｂ）は画像形成条件を調整するための調整トナー像を形成する頻度（タイミング）の制御に関するフローチャートである。以下に、パッチトナー像の形成タイミングの制御手順について説明する。

５色のトナーを用いた画像形成が開始され（Ｓ２０１）、画像の形成枚数を積算していく（Ｓ２０２）。その画像形成枚数の積算カウント値がＡ４サイズの記録材Ｓに換算して４０の倍数枚である場合（Ｓ２０２）、５色パッチモードのパッチトナー像Ｔ（図５（ｂ））を形成し、パッチ濃度制御を実行する（Ｓ２０３）。又、積算カウント値が４０の倍数ではなく、２０の倍数であれば（Ｓ２０４）、４色パッチモードのパッチトナー像Ｔ（図５（ａ））を形成し、パッチ濃度制御を実行する（Ｓ２０５）。パッチ濃度制御を行った後、次の画像形成に移る（Ｓ２０６）。又、積算カウント値がいずれの倍数でもない場合は（Ｓ２０４）、パッチ濃度制御を実行せずに、次の画像形成に移る（Ｓ２０６）。これらの動作をジョブが終了するまで繰り返す（Ｓ２０７）。

このように、本実施例では、有色トナー及び透明トナーを用いて出力用の画像を形成する動作と動作の間に画像濃度制御のための試験トナー像を像担持体上に形成する動作が、繰り返して行われる。このとき、透明トナーによる試験トナー像の形成頻度は、有色トナーによる試験トナー像の形成頻度よりも少なくする。即ち、本実施例では、有色トナーと透明トナーを用いて画像を形成する動作と次の画像を形成する動作の間に、透明画像形成手段が像担持体上に試験トナー像を形成する頻度は、有色画像形成手段が像担持体上に試験トナー像を形成する頻度より低い。本実施例では、像担持体上に形成された試験トナー像の検知結果に基づき画像形成条件を制御する制御手段が、有色画像形成手段が試験トナー像を形成するタイミングと、透明画像形成手段が試験トナー像を形成するタイミングを制御する。そして、該制御手段は、上記各タイミングを制御すると共に、頻度の低い透明画像形成手段が試験トナー像を形成するタイミングを頻度の高い有色画像形成手段が試験トナー像を形成するタイミングに合わせる。

本実施例において、画像形成条件を調整するためのパッチ画像は紙間領域に形成する。図５（ｃ）は画像形成条件調整用のパッチ画像を形成する領域を説明するための図である。本実施例において、各ステーション（画像形成部）の感光体ドラム１上に形成されたパッチ画像は、中間転写ベルト５１上に転写される。このとき、調整用のパッチ画像をシートに転写すると、ユーザが意図しない画像が出力される。そのため、画像形成条件を調整するためのパッチ画像はシートに転写されるトナー像（画像）が形成されない領域（非画像部）に形成する。又、パッチ画像の濃度は感光体ドラム１の長手方向の画像が形成される領域における濃度を基準として補正するのが好ましい。本実施例の画像形成装置１００は中間転写ベルト５１上の画像領域と画像領域の間のいわゆる紙間領域に形成したパッチトナー像を検知する。

本実施例における上記の動作の流れのパッチトナー像Ｔの形成方法によれば、次の利点が得られる。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の有色トナーについては、１回のジョブ内の画像形成枚数で２０枚ごとにパッチトナー像Ｔが形成され、そのパッチ濃度の検知結果が反映されて各色のＬＵＴにフィードバックされる。一方、透明トナーについては、１回のジョブ内の画像形成枚数で４０枚毎にパッチトナー像Ｔが形成され、そのパッチ濃度の検知結果が反映されて透明トナーのＬＵＴにフィードバックされる。このように透明トナーのパッチトナー像Ｔを形成して行うパッチ濃度制御の頻度を下げることによって、全色のトナー像についてのパッチ濃度制御に要する時間に対する、透明トナー像についてのパッチ濃度制御に要する時間の割合を減らせる。即ち、有色トナーのパッチ濃度制御の頻度を上げられるため、全色のトナーについて同じ頻度でパッチ濃度制御を行う場合に比べて、有色トナーのパッチ濃度、即ち、有色トナーのトナー載り量をより精度よく管理することが可能になる。又、透明トナーのパッチ濃度制御の頻度を下げることによって、トナー消費による経費を軽減することができる。

ここで、パッチトナー像Ｔを形成する本来の目的は、最終画像の濃度安定化にあることを考えれば、上述のように透明トナーのパッチ濃度制御の頻度を少なくする制御によって、透明トナーは有色トナーに比べて最終画像の濃度が不安定になることが推測される。しかし、透明トナーはそもそもグロスの均一性達成や、部分的にグロスの変化を持たせるなどが使用目的であるため、本質的に最終画像の濃度再現を目的とする有色トナーと使用目的が異なる。又、トナー載り量に対するグロス特性変化率が、有色トナーの載り量に対する最終画像の濃度変動率に比べ視覚的に鈍感であるという特徴を併せ持つ。

図８に、単位面積当たりの透明トナーの質量（トナー載り量）と光沢との関係の代表例を示す。グロス測定値は７５°反射による。図８より明らかなように、透明トナーのトナー載り量と光沢との関係は、トナー載り量が増えれば記録材Ｓの凹凸によるグロスの低下を減じる方向であるため、同図に示した領域Ａにおいては右上がりの関係を示す。例えば、トナー載り量０〜０．５ｍｇ／ｃｍ²の領域においては、グロス変動５に対し、トナー載り量変動は約０．１〜０．２ｍｇ／ｃｍ²である。ここで、例えば特開２００３−２０７９４９号公報に示されるように、グロス変動５未満であれば、およそ均一な光沢度と認識できることに鑑みると、約０．１〜０．２ｍｇ／ｃｍ²のトナー載り量変動が許容範囲となる。

一方で、有色トナーは、本実施例ではトナー載り量０．５ｍｇ／ｃｍ²で最終画像濃度１．６であって、例えば中間調濃度０．４において、実用上問題のないレベルと考えられるΔＥ（色差）≦５を満たすためには、Δ０．１の濃度差以内に抑える必要が生じる。即ち、０．３５〜０．４５の濃度範囲内に変動を抑えなければならない。これはトナー載り量に換算すると約０．０３ｍｇ／ｃｍ²となる。このように、光沢変動に対する透明トナーのトナー載り量の許容される変動範囲に比べ、有色トナーの最終画像濃度変動に対する有色トナーのトナー載り量の許容される変動範囲が極端に厳しいことがわかる。そのため、有色トナーに比較して、透明トナーのパッチ濃度制御の頻度を下げても、光沢変動として認識され難く、十分に使用可能である。

なお、本実施例では、明度値と濃度値は、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製の分光濃度計ＭＯＤＥＬ：５２８を使用して測定した値を用いた。又、Ｌ＊ａ＊ｂ＊の値は、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製の分光濃度計ＭＯＤＥＬ：５２８を使用して、観測光源Ｄ５０、観測視野２°の測定条件下で測定した値を用いた。又、グロス値（投光角及び受光角ともに７５°）はＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ社製のｍｉｃｒｏ−ＴＲＩ−ｇｌｏｓｓのグロス計を使用して測定した値を用いた。

以上のように、本実施例の画像形成装置１００では、５色のトナーを用いたフルカラー画像形成中に、透明トナーによるパッチトナー像Ｔの形成頻度を有色トナーによるパッチトナー像Ｔの形成頻度よりも少なくする。これにより、パッチトナー像Ｔの読み込み動作にかかるダウンタイムを低減することができる。又、相対的に有色トナーのパッチ濃度制御頻度を多くすることが可能になり、最小限のダウンタイムで有色トナーの階調再現、及び混色時の色味変動を抑えることが可能になる。

更に、透明トナーのパッチトナー像Ｔの形成頻度を最小限に留めたために、廃トナーを最小限に抑え、廃トナーボックス６３がすぐに満杯となってしまうことを抑制することができる。そのため、メンテナンス作業を省くことができ、又生産性を損なうことなく安定した画像形成を行うことができる。又、透明トナーを採用する主目的であるグロスの均一な高品位な画像を損なうこともない。

実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

実施例１では、透明トナー像のパッチ濃度制御の頻度を、有色トナーのパッチ濃度制御の頻度に比べて少なくすることで、パッチ濃度制御によるダウンタイムの増加、有色トナーについての制御精度の低下、トナー消費量の増加などの課題を解決した。

これに対し、本実施例では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の有色トナーについては、実施例１の場合と同様のパッチ濃度制御を実行する。一方、透明トナーについては、１回のパッチ濃度制御に形成するパッチトナー像Ｔの数を減らすことで、前述のような課題を解決する。

更に説明すると、有色トナー像においては、各濃度域での濃度再現性が求められるため、実施例に述べたように、低い濃度から高い濃度まで複数の濃度部分を有する階調パッチを形成する。典型的には、この階調パッチは、複数の濃度の異なる中間調濃度部分と、ベタ濃度（最高濃度レベル）部分とを有する。実施例１と同様、この階調パッチを、感光体ドラム１上に形成し、中間転写ベルト５１に転写した後に、濃度センサ２１によって検知し、階調制御を行う。

一方、透明トナーは写真原稿のような高光沢な画像再現に用いられる場合が多いため、図８に示した単位面積あたりの透明トナーのトナー載り量と光沢度との関係から、透明トナーが用いられるトナー載り量域は高めに限定される。

そこで、本実施例では、図９（ｂ）に模式的に示すような５色パッチトナー像を用いる。なお、図９（ａ）は、実施例１で用いた有色トナー及び透明トナーにより同数のパッチトナー像Ｔを形成した５色パッチトナー像を比較として示す。

図９（ｂ）は、有色トナーのパッチ濃度制御については実施例１と同様に複数の濃度部分を有する階調パッチによって行い、透明トナーのパッチ濃度制御についてはパッチトナー像Ｔを高濃度域に限定した、５色パッチトナー像を示す。典型的には、透明トナーによるパッチトナー像Ｔは、高濃度域としてベタ濃度（最高濃度レベル）部分を含む（本実施例では、ベタ濃度部分のみから成る）。図９（ｂ）に示すように、透明トナーの高濃度域以外のパッチ部がないために、図９（ａ）に対して制御に要する領域、即ち、制御時間が減少していることが判る。

又、透明トナーに対するパッチ濃度制御時間の減少時間を利用して、例えば図９（ｃ）に示すように有色トナー像の複数の濃度部分に対応するパッチトナー像を増やして制御することで、より精細な階調制御を実施することも可能になる。

このように、本実施例では、有色トナー及び透明トナーを用いて出力用の画像を形成する動作と動作の間に画像濃度制御のための有色トナー及び透明トナーによる試験トナー像を像担持体上に形成する動作が行われる。このとき、有色トナー及び透明トナーによる試験トナー像のうち少なくとも有色トナーによる試験トナー像は濃度の異なる複数個のものから成り、透明トナーによる試験トナー像の数は、有色トナーによる試験トナー像の数よりも少なくする。即ち、本実施例では、有色トナーと透明トナーを用いて画像を形成する動作と次の画像を形成する動作の間に、有色画像形成手段は濃度の異なる複数の試験トナー像を形成する。又、上記動作の間に、透明画像形成手段は有色画像形成手段が形成する試験トナー像の数よりも少ない試験トナー像を形成する。

なお、透明トナーは、高濃度域のみでパッチ濃度を管理しているために、ガンマ特性の変化によって高濃度域以外ではトナー載り量の変動が発生する場合がある。しかし、実施例１で説明したように、透明トナーに関しては、トナー載り量に対するグロス特性変化率が視覚的に鈍感であるため、光沢変動として認識されにくく、十分に使用可能である。

以上のように、本実施例の画像形成装置１００では、５色のトナーを用いたフルカラー画像形成中に、透明トナーによるパッチトナー像Ｔの形成個数を有色トナーによるパッチトナー像Ｔよりも少なくする。これにより、パッチトナー像Ｔの読み込み動作に要するダウンタイムを低減することができる。又、相対的に有色トナーのパッチトナー像の形成個数を多くすることが可能になり、最小限のダウンタイムで有色トナーの階調再現、及び混色時の色味変動を抑えることが可能になる。

更に、透明トナーのパッチトナー像Ｔの形成個数を最小限に留めたために、廃トナーを最小限に抑え、廃トナーボックス６３がすぐに満杯となってしまことを抑制することができる。そのため、メンテナンス作業を省くことができ、又生産性を損なうことなく安定した画像形成を行うことができる。又、透明トナーを採用する主目的であるグロスの均一な高品位な画像を損なうこともない。なお、実施例１及び２において、有色画像形成部と透明画像形成部を１つの画像形成装置に備える構成で説明したが、複数の装置から成る画像形成システムに適応してもよい。

実施例３
実施例１、２において一つの画像形成装置に有色トナー像を形成する部分と透明トナー像を形成する部分を備える画像形成装置について説明した。当然、前述の思想を有色トナー像を形成する画像形成装置と透明トナー像を形成する画像形成装置とから成る画像形成システムについて適応してもよい。

以下に、画像形成システムの概略構成と各装置の制御部の接続関係について説明する。その後、複数の画像形成装置で画像を形成する際の特有の問題について説明する。最後に、画像形成システムに上記思想を適応した場合において、好ましいパッチ画像形成タイミング制御についてフローチャートを用いて説明する。

§１．（画像形成システムの構成について）
有色画像形成装置の後処理装置として透明トナー像を形成することができる透明画像形成装置を連結する構成は、以下の点で好ましい。具体的には、既にフルカラー画像形成装置を所有しているユーザに対して、透明トナーと有色トナーで画像を形成することができる装置を買い替えるよりも少ない投資で済む。又、生産性の異なる様々なフルカラー画像形成装置に連結できるためユーザのニーズに合わせたシステムを提供できる。

以下に、画像形成システムの一例について図を用いて説明する。なお、エンジン部分（画像形成部）の詳細な構成は実施例１の構成と略同一であるため説明を省略する。

図１０は、本実施例における画像形成システムの概略構成を説明するための図である。画像形成システムは主に有色トナー像を形成する有色画像形成装置５００と、有色トナー像が定着されたシート上に透明トナー像を形成する透明画像形成装置７００とから成る。有色画像形成装置５００から透明画像形成装置７００へのシートの搬送は搬送装置６００により行われる。

有色画像形成装置５００はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像をシート上に形成する有色画像形成手段としての有色画像形成部ＣＳを備える。有色画像形成部ＣＳでパス（搬送経路）を搬送されるシート上に形成されたトナー像は、第１の加熱装置Ｆ１によって加熱されシートに定着される。有色画像形成装置５００によって画像が形成されたシートは下流側に連結された搬送装置６００へと受け渡される。

搬送装置６００は、シートの搬送方向を切り替えるフラッパｆｌを備える。これにより、カラー画像が定着されたシートを第１の排紙トレイＴ１へ排紙するか、透明画像形成装置７００へと受け渡すかを切り替える。

透明画像形成装置７００は、搬送装置６００から受け渡されたシート上に透明画像形成手段としての透明画像形成部ＴＳで透明トナー像を形成する。そして、透明トナー像が形成されたシートを第２の加熱装置Ｆ２で加熱し、透明トナー像をシートに定着させた後、第２の排紙トレイＴ２へと排紙する。

本実施例では、有色画像形成装置５００、透明画像形成装置７００として、シートへトナー像を直接転写する直接転写方式の画像形成装置を例に挙げているが、実施例１、２で説明した中間転写方式の画像形成装置であってもよい。なお、直接転写方式の画像形成装置では、各色のトナー像を担持する像担持体としての感光体上にパッチ画像を形成する。そして、この形成したパッチ画像を、画像濃度検知手段としての光学センサとされる濃度センサで検知する。

なお、各装置５００、６００、７００は、シートを受け渡すために連結されている。画像形成システムとして動作するために、各装置５００、６００、７００をそれぞれ制御する第１、第２、第３の制御手段としての制御部５００ｃ、６００ｃ、７００ｃは、それぞれネットワークを介して接続されている。

§２．（システムの制御ブロック図について）
続いて、図１１を用いて各装置５００、６００、７００のコントローラ（制御部）５００ｃ、６００ｃ、７００ｃの接続関係を説明する。本実施例の画像形成システムは、各装置５００、６００、７００に制御部５００ｃ、６００ｃ、７００ｃを備える。連結された際に、各装置５００、６００、７００を統括制御するメイン制御部は、どのコントローラでもよいが、本実施例では有色画像形成装置５００が備える制御部５００ｃがシステムを統括制御するものとする。

各装置５００、６００、７００の制御部５００ｃ、６００ｃ、７００ｃは、演算制御手段としてのＣＰＵと、記憶手段としてのメモリとを備えている。有色画像形成装置５００の制御部５００ｃは有色画像形成装置５００の有色画像形成部ＣＳを含む各部を制御する。同様に、搬送装置６００の制御部６００ｃはフラッパｆｌを含む各部を制御し、透明画像形成装置７００の制御部７００ｃは透明画像形成部ＴＳを含む各部を制御する。即ち、本実施例の画像形成システムは、有色画像形成装置５００とされる第１の画像形成装置と、透明画像形成装置７００とされる第２の画像形成装置と、を有する。第１の画像形成装置は、第１の像担持体上に有色トナー像を形成する有色画像形成手段と、第１の像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検知する第１の検知手段と、を備える。又、第１の画像形成装置は、第１の像担持体上に形成された試験トナー像の検知結果に基づき画像形成条件を制御する第１の制御手段（画像形成条件制御手段）としての制御部５００ｃを備える。一方、第２の画像形成装置は、第２の像担持体上に透明トナー像を形成する透明画像形成手段と、第２の像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検知する第２の検知手段と、備える。又、第２の画像形成装置は、第２の像担持体上に形成された試験トナー像の検知結果に基づき画像形成条件を制御する第２の制御手段（画像形成条件制御手段）としての制御部７００ｃを備える。

又、有色画像形成装置５００の制御部５００ｃは、制御部６００ｃ、７００ｃを統括制御し、各情報を送受信手段としてのネットワークインターフェイスを介して送信することによってシステム全体を統括制御する。後述するように、本実施例では、制御部５００ｃが、有色トナーと透明トナーを用いて画像を形成する動作と次の画像を形成する動作の間に、有色画像形成手段と透明画像形成手段が試験トナー像を形成するタイミングを制御する第３の制御手段（タイミング制御手段）として機能する。又、実施例１同様、有色画像形成装置５００に外部ネットワークを介して入力される画像形成情報に基づきが画像形成システムは画像形成動作を行う。

§３．（画像形成モードとカウント方法について）
本実施例の画像形成システムは、有色トナーのみで画像を形成するモードと、有色トナーと透明トナーを用いて画像を形成するモードとを備える。以下に本実施例の画像形成枚数のカウント方法について説明する。複数の装置から成るシステムでは、カウント手段として、有色画像形成装置５００で画像を形成した枚数をカウントするカウンタ（有色カウンタ）と、透明画像形成装置７００で画像を形成した枚数をカウントするカウンタ（透明カウンタ）とを別々に備えている。そこで、各モードにおける画像形成枚数のカウント方法について、フローチャートを用いて説明する。

図１２（ａ）は、有色トナーのみで画像を形成するモードと、有色トナーと透明トナーとで画像を形成するモードとがそれぞれ選択された際に、排紙トレイＴ１、Ｔ２を切り替える場合の、カウント方法を説明するためのフローチャートである。

制御部５００ｃはユーザが選択したモードに応じて排紙トレイＴ１、Ｔ２を切り替えながら画像を出力させる。制御手段としての制御部５００ｃはユーザが選択したモードを取得する（Ｓ３０１）。そして、透明トナーを用いるモードか否かに応じてカウント方法を切り替える（Ｓ３０２）。ユーザが有色トナーのみで画像を形成するモードを選択した場合、制御部５００ｃはＳ３０３〜Ｓ３０５のステップを実行する（Ｓ３０２：ｎｏ）。具体的には、制御部５００ｃは、制御部６００ｃにフラッパｆｌを切り替えさせて排紙トレイＴ１へシートが排出されるようにする（Ｓ３０３）。続いて、制御部５００ｃは、ネットワークを介して制御部７００ｃへ透明画像形成部７００の動作を停止（スリープ）させるように制御する（Ｓ３０４）と共に、透明画像形成枚数をカウントするカウンタは増加させない。

又、ユーザが有色トナーと透明トナーで画像を形成するモードを選択した場合、制御部５００ｃは、Ｓ３０６〜Ｓ３０８のステップを実行する（Ｓ３０２：ｙｅｓ）。つまり、制御部５００ｃは、シートが透明画像形成装置７００へ向かうように制御部６００ｃにフラッパｆｌを切り替えさせ、透明画像形成部７００を作動させ、透明画像形成枚数をカウントするカウンタを増加させる。

上述のように、ユーザが選択した画像形成モードに応じて、透明画像形成枚数をカウントするカウントの方式を切り替える。なお、ユーザが透明画像を形成するモードを選択したとしても、入力される印刷ジョブの全てのページで透明トナー像を形成するとは限らない。そのため、より正確に透明画像形成枚数をカウントするためには図１２（ｂ）に示すカウント方法を採用することが好ましい。

図１２（ｂ）は、有色トナーと透明トナーで画像を形成するページと、有色トナーで画像を形成するが透明トナーで画像を形成しないページとが混在するジョブが入力された場合のカウント方法を説明するためのフローチャートである。

ジョブ（つまり、一連の画像形成命令）中に有色トナーと透明トナーで画像を形成するページがある場合（以下「混在ジョブ」と呼ぶ）、制御部５００ｃはジョブで指定された画像が形成されたシートを排紙トレイＴ２に排紙されるようにフラッパｆｌを動作させる。そして、有色トナーと透明トナーで画像が形成されるページと、有色トナーのみで画像が形成されるページに分けて画像形成枚数をカウントする。Ｓ４０１は画像形成するページが透明トナーを使用するか否かを判定するステップである。透明トナーを使用する場合（Ｓ４０１：ｙｅｓ）、制御部５００ｃは透明トナーで画像を形成させると共に、透明画像形成枚数をカウントするカウンタを増加させる（Ｓ４０４、Ｓ４０５）。又、透明トナーを使用しない場合（Ｓ４０１：ｎｏ）、制御部５００ｃは透明トナーによる画像の形成とカウントを行わない（Ｓ４０２、Ｓ４０３）。

§４．（システム化と調整工程について）
上記カウント方法を用いて、前述の画像形成システムで画像形成を行う場合に生じる問題について例を挙げて説明する。画像形成システムでは、上流側の画像形成装置と下流側の画像形成装置で好ましい調整頻度が異なることがある。つまり、スペックの異なる装置を連結した場合、一方の画像形成装置にとって適切な頻度で画像形成条件の調整を行うと他方の画像形成装置にとっては過剰な調整になったり、逆に調整不足になったりする（図１３参照）。

図１３は、画像形成枚数のカウントと、パッチによる画像形成条件の調整を同一条件で行った場合を説明するための模式図である。上部の四角はそれぞれ１枚のシート上に有色画像形成と透明画像形成を行うか否かを意味している。有色画像形成の横に四角が並んでいるのは全てのページで有色画像が形成されていることを意味している。透明画像についても同様である。

連続画像形成から５枚目において、有色カウンタと透明カウンタは共に５枚をカウントしている。図１３においては、有色画像形成部ＣＳも透明画像形成部ＴＳも９枚毎にパッチを形成して濃度を調整するように設定されている。前述のように、有色画像形成部ＣＳと透明画像形成部ＴＳで好ましい調整頻度が違うのにもかかわらずトナーのパッチ頻度を同一条件としているため、透明パッチが過剰に形成されトナー消費量が増加するという問題が生じる。

図１４は、混在ジョブの画像を形成する場合に、有色カウンタと透明カウンタの値の違いにより、パッチによる調整頻度が極端に増加した状態を示す図である。図１４の例では、画像形成開始から２枚目、３枚目は透明トナー像を形成しないページである。そのため、５枚目を出力したときのカウンタ値が有色カウンタ値は５であるのに対して、透明カウンタ値は３となる。そのため、９ページ目を形成した後に有色パッチを形成して画像形成条件を調整すると共に、１３ページ目を形成した後に透明パッチを形成して画像形成条件を調整している。そのため、パッチ形成による調整時間の増加により生産性が低下するという問題が生じる。

続いて、図１５は、前述のように透明画像形成部ＴＳの画像形成条件を調整するための調整頻度を有色画像形成部ＣＳの頻度よりも低くした例である。頻度を変えることにより、パッチ画像を形成するために消費する透明トナーの量を低減できるが、パッチ形成による調整時間の増加により生産性が低下するという問題が生じる。

そこで、本実施例では、図１６に示すような方法で、透明トナーの消費量を低減させると共に、生産性の低下を抑制する。具体的な制御については、図１７に示すフローチャートを用いて次項で説明する。

§５．（有色パッチ形成タイミングに合わせた透明パッチ形成制御について）
図１７は、本実施例の画像形成システムにおける画像調整に関するフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムは、画像形成システム内のいずれかのメモリに保存され、画像形成システム内のいずれかの制御部において実行される。

画像形成システムを構成する各画像形成装置はそれぞれ、スペックに応じた画像調整頻度が定められている。本実施例では各画像形成装置に応じた適切な画像調整の頻度を各装置内のメモリ（記憶手段）に保存しているものとする。

画像形成システムを統括する制御手段は、各画像形成装置に保存されている装置のスペックに応じた画像調整頻度を取得する（Ｓ５０１）。本実施例では、具体的には、有色画像形成装置５００の制御部５００ｃが、該制御部５００ｃ内のメモリに保存されている有色パッチ動作実行枚数（Ａ）と、制御部７００ｃ内のメモリに保存されている透明パッチ動作実行枚数（Ｂ）を取得する（Ｓ５０１）。続いて、画像形成システムを構成する各画像形成装置のうち調整頻度が低く設定されている装置の画像調整タイミングを再設定する。本実施例では、具体的には、有色画像形成装置５００の制御部５００ｃが、透明パッチ形成頻度をＢ枚毎からＣ（＝Ｂ−Ａ）枚毎へと変更する（Ｓ５０２）。なお、頻度が低い装置の調整タイミングの再設定は、画像形成システムの起動シーケンス時に実行し、メモリに格納してもよい。本実施例では透明パッチ形成のタイミングを有色パッチ形成のタイミングと合わせればよく、透明カウンタがＢ枚を超えた場合に次の有色パッチ形成のタイミングで透明パッチ形成を行ってもよい。

続いて、本実施例の画像形成システムの調整タイミングに関して説明する。制御部５００ｃは、ジョブで指定された画像形成が開始されてから、各ページで透明画像を形成するか否かに応じて、各カウンタを更新する。有色トナーと透明トナーで画像を形成するページの場合（Ｓ５０３：ｙｅｓ）、透明カウンタと有色カウンタを増加させる（Ｓ５０４）。又、有色トナーのみで画像を形成するページの場合（Ｓ５０３：ｎｏ）、有色カウンタのみを増加させる（Ｓ５０５）。このようにカウンタを増加させることにより、透明パッチを形成するために用いる透明トナーの量を抑制することができる。

続いて、透明パッチと有色パッチを形成して画像形成条件を調整する調整シーケンスの実行タイミングの制御について説明する。本実施例の制御では、有色画像形成装置５００が有色パッチを形成する頻度に合わせて透明画像形成装置７００が透明パッチを形成する頻度を調整する。具体的には、Ｓ５０２で算出した値（Ｃ）に基づきパッチ形成を行う。制御部５００ｃは、有色カウンタの値がＡ（第１の所定値）以上の場合（Ｓ５０６：ｙｅｓ）に、Ｓ５０７の処理を実行し、Ａ以下の場合（Ｓ５０６：ｎｏ）にＳ５１０の処理を実行する。そして、有色カウンタの値がＡ以上の場合に透明カウンタの値を考慮して適切なパッチ形成を行う。つまり、有色画像形成部ＣＳの調整タイミングに合わせて透明パッチ形成するように制御する。具体的には、制御部５００ｃは、透明カウンタの値がＣ（第２の所定値）以上の場合（Ｓ５０７：ｙｅｓ）に、有色パッチと透明パッチを形成してそれぞれ有色画像形成部ＣＳ、透明画像形成部ＴＳの画像形成条件を調整する（Ｓ５０９）。又、制御部５００ｃは、透明カウンタの値がＣ未満の場合（Ｓ５０７：ｎｏ）に、有色パッチのみを形成して有色画像形成部ＣＳの画像形成条件を調整する（Ｓ５０８）。

以上の動作を、入力されたジョブで指定された画像形成が終了するまで継続する（Ｓ５１０）。

このように、本実施例では、有色画像形成装置５００の制御部５００ｃとされる第３の制御手段が、次のようにして有色画像形成手段と透明画像形成手段が試験トナー像を形成するタイミングを制御する。即ち、透明画像形成手段が像担持体上に試験トナー像を形成する頻度は有色画像形成手段が像担持体上に試験トナー像を形成する頻度より低くなるように制御する。又、これと共に、頻度の低い透明画像形成手段が試験トナー像を形成するタイミングを、頻度の高い有色画像形成手段が試験トナー像を形成するタイミングに合わせるように制御する。

これにより、異なるスペックの画像形成装置から成る画像形成システムにおいて、トナー消費量と生産性を両立させることができる。

なお、透明トナーは、画像部の光沢度と非画像部の光沢度との差を埋め、画像全体（記録材表面全体）として均一な光沢度を達成するという目的を有する。又、併せて、透明トナーは、記録紙或いは転写紙である記録材表面の凹凸を埋めて凹凸差を緩和させることにより光沢を生み出し、画像全体の光沢度を向上させるという目的を有する。更には、透明トナーは、記録材が折り曲げられたりこすられたりした場合に、記録材に溶融定着されたトナー像のわれやひびの発生を防ぐ目的で使用される場合もある。これらの目的は、透明トナーの他に白色トナーなどでも、即ち、透明トナーや白色トナーといった無色トナーであれば達成可能であり、透明トナーの代わりに白色トナーを用いても何ら問題ない。

透明トナーとは、光吸収や光散乱による着色を目的とした色材（着色顔料、着色染料、黒色カーボン粒子、黒色磁性粉など）を含まないトナー粒子であることを意味し、少なくとも結着樹脂を含有している。又、透明トナーは、通常、無色透明であるが、その中に含まれる流動化剤や離型剤の種類や量によっては、透明度が若干低くなっていることがあるが、実質的には無色透明である。上述の結着樹脂としては、実質的に透明であればよく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂が一般的に用いられている。その他のビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレア系樹脂などの一般トナー用に用いられる公知の樹脂とその共重合体であってもよい。これらの中でも、低温定着性、定着強度、保存性などのトナー特性を同時に満足し得る点でポリエステル系樹脂が好ましい。

以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、従来、複数の画像形成部に対向して記録材を担持して搬送する記録材担持体として、回転可能なベルト状の記録材担持体、即ち、搬送ベルトを有し、複数の画像形成部で形成した画像を、搬送ベルトに担持された記録材に順次転写する画像形成装置がある。斯かる画像形成装置では、上記実施例において中間転写ベルトの表面に試験トナー像を形成して行ったのと同様にして、搬送ベルトの表面に試験トナー像を形成し、これを光学的に検知することで、画像濃度補正制御を行うことができる。この場合、搬送ベルトは像担持体として機能するが、このような画像形成装置でも上記実施例における中間転写ベルトを有する画像形成装置と同様の問題がある。従って、このような画像形成装置においても本発明を適用することで、上記実施例と同様の効果を得ることができる。

又、従来、１つの感光体ドラムに対して複数の現像器が設けられており、感光体ドラムに順次に異なる色のトナーで形成されたトナー像を、中間転写体や記録材担持体上の記録材に順次に重ね合わせて転写するように構成された画像形成装置がある。斯かる画像形成装置では、像担持体としての感光体ドラム上に試験トナー像を形成し、これを光学的に検知することで、画像濃度補正制御を行うことができる。このような画像形成装置でも、感光体ドラムに試験トナー像を形成することに関し、上記実施例において中間転写ベルト上に試験トナー像を形成する場合と同様に、ダウンタイムの増加やトナー消費の増加などの問題が生じうる。従って、このような画像形成装置においても本発明を適用することで、上記実施例と同様の効果を得ることができる。なお、このような画像形成装置では、像担持体たる感光体ドラムに有色トナー像を形成するための帯電手段、露光手段、現像器などが有色画像形成手段を構成する。又、像担持体たる感光体ドラムに透明トナー像を形成するための帯電手段、露光手段、現像器などが透明画像形成手段を構成する。帯電手段、露光手段など幾つかの手段は、有色画像形成手段と透明画像形成手段とで共通であってよい。

１感光体ドラム（第１の像担持体）
２１濃度センサ（画像濃度検知手段）
５１中間転写ベルト（第２の像担持体）
９０制御部（制御手段）
Ｐ画像形成部
ＣＳ有色画像形成部（有色画像形成手段）
ＴＳ透明画像形成部（透明画像形成手段）
Ｓ記録材（シート）

Claims

像担持体上に有色トナー像を形成する有色画像形成手段と、
前記像担持体上に透明トナー像を形成する透明画像形成手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検知する検知手段と、
前記像担持体上に形成された制御用パッチの検知結果に基づき画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段と、
前記有色トナーを用いて画像形成が行われた記録材の枚数と、前記透明トナーを用いて画像形成が行われた記録材の枚数と、をそれぞれカウントするカウント手段と、
連続画像形成中に、前記カウント手段によりカウントされた前記有色トナーを用いて画像形成が行われた記録材の枚数が第１の所定値に到達した場合において、前記カウント手段によりカウントされた前記透明トナーを用いて画像形成が行われた記録材の枚数が第２の所定値未満の場合には、画像形成を中断して前記有色トナー用の制御用パッチのみを形成し、前記カウント手段によりカウントされた前記透明トナーを用いて画像形成が行われた記録材の枚数が前記第２の所定値以上の場合には、画像形成を中断して前記有色トナー用の制御用パッチと前記透明トナー用の制御用パッチとの両方を形成するように制御するタイミング制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。