JPH10268589A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着後における記録シート上の画像の濃度を
測定し、その濃度測定値と濃度目標値に基づいて作成し
た交換テーブルを用いて画像データの濃度特性を変換す
ることにより濃度制御を行う画像形成装置において、そ
の濃度測定ひいては濃度制御をより高精度にかつ効率よ
く簡便に行うことができるようにする。 【解決手段】 定着後の画像の濃度を測定する濃度測定
手段（５０）の測定時期が、定着後における記録シート
上の画像の濃度が安定する濃度安定領域（Ｅ）に到達す
る時点（Ｔ₀ ）又はその到達時点の前後近傍（Ｔ₀ ＋Δ
ｔ）になるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法を採用
したデジタル方式の複写機、プリンター等の画像形成装
置に係り、特に、定着後における記録シート上の画像の
濃度を測定し、その濃度測定値を利用して形成すべき画
像の濃度制御を行う画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置により形成する画像の濃度
を常に適正な状態に保つため、所定の濃度からなる基準
の画像を形成した後にその基準画像の濃度を測定し、得
られた濃度測定値と濃度目標値とを比較して変換テーブ
ルを作成し、その作成された変換テーブルを用いて画像
データの濃度特性を変換することによって画像の濃度制
御を行う技術が数多く提案されている。

【０００３】このような濃度制御を行う際に必要な基準
画像の濃度測定は、基準画像として形成されるトナー像
を記録シートに転写する前（現像直後）の段階で行うも
のや、そのトナー像を記録シート上に転写して定着させ
る前の段階で行うものが多い。しかし、このようなタイ
ミングで基準画像の濃度を測定する場合には、記録シー
トへのトナーの転移量やトナーの定着度合いなどが変動
することにより、その測定して得られる濃度測定値が定
着後に実際に得られる画像の濃度とは異なることがあ
り、結果として適正な濃度制御を行うことができないと
いう不具合があった。

【０００４】このため、従来においては、その基準画像
の濃度測定を定着後に行うようにした画像形成装置が提
案されている（特開昭５７−８５０６２号、特開平６−
９５４６８号等の公報）。特に、特開平６−９５４６８
号公報に示されている技術では、より正確な濃度データ
を得るようにするため、両面複写時に使用される再給紙
トレイの上方に濃度センサを設置し、その再給紙トレイ
に収容された状態にある定着後の記録シートの画像濃度
を測定するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに定着後に基準画像の濃度を測定する画像形成装置に
おいても、その測定時期によっては濃度測定値がばらつ
くことがあったり、濃度制御のための処理等に余分な時
間がかかり、結果的に、画像の濃度制御を高精度かつ効
率よく行うことができないという問題がある（特にカラ
ー画像を形成する場合には、この濃度制御が適正に行わ
れず濃度の再現性が変わると、各色のトナーのバランス
がくずれて色合いが違ってしまうため、濃度制御の高精
度化がより一層要求されることになる）。

【０００６】すなわち、特開昭５７−８５０６２号公報
等において示されるように、定着装置のシート排出側の
近傍に濃度センサを設置し、定着装置から排出された直
後の記録シート上の画像濃度を測定する場合には、その
測定値がばらつくなどの精度上の問題がある。これは、
定着直後というのは、記録シートやトナー（像）が定着
時の加熱により高温になっていたり定着時に塗布される
定着オイルにより濡れており、それが経時的には雰囲気
温度まで低下したり定着オイルが浸透することによりそ
の状態が刻々と変化するため、これらが原因で画像の濃
度も大きく変動する時期に相当し、この結果、濃度の測
定時期が少しでも異なるとその測定値がばらついてしま
うものと考えられる（図６参照）。また、記録シートの
厚さによって定着装置の通過速度を変更する画像形成装
置の場合には、その定着速度が変更されることにより定
着後の記録シートが濃度センサに到達するタイミングが
異なるため、その画像濃度の測定時期が異なって測定値
もばらついてしまうものと考えられる。

【０００７】一方、特開平６−９５４６８号公報におい
て示されるように、定着後の記録シートを再給紙トレイ
にまで搬送して収容し、その再給紙トレイ上に設置した
画像センサにより基準画像の濃度を測定する場合には、
画像測定が終了した後の記録シートを両面複写時と同様
のシート搬送路（転写部と定着部を通過する搬送路）を
経由させて記録シート排出口から排出トレイ上に排出さ
せる必要があるため、その経由されるシート搬送路に関
係する駆動系を作動させなければならなかったり、その
記録シートを排出させるまでに余分な時間がかかり、結
果的に、濃度制御を行う際に余分な動作や時間が必要に
なるという問題がある。そこで、再給紙トレイに収容し
た記録シートを収容時の搬送方向とは反対方向に逆走さ
せて排出トレイに排出させる逆走機構を設けることも考
えられるが、この場合には不要なコストアップを招いて
しまう。なお、上記公報には、定着後の記録シートを静
止させた状態にして濃度測定を行うことにより濃度セン
サと記録シートとの距離を一定に保って正確な濃度デー
タを得ようとする技術的思想が示されているものの、定
着後における基準画像の濃度を測定する時期と濃度デー
タとの関係等については何も示されていない。

【０００８】本発明の目的は、定着後における記録シー
ト上の画像の濃度を測定し、その濃度測定値と濃度目標
値に基づいて作成した交換テーブルを用いて画像データ
の濃度特性を変換することにより濃度制御を行う画像形
成装置において、その濃度測定ひいては濃度制御をより
高精度にかつ効率よく簡便に行うことができる画像形成
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
記録シート上に転写されるトナー像を少なくとも加熱し
て定着させる定着手段と、この定着手段による定着がな
された後の記録シート上の画像の濃度を測定する濃度測
定手段と、この濃度測定手段により得られる濃度測定値
と濃度目標値に基づいて変換テーブルを作成し、その変
換テーブルを用いて画像データの濃度特性を変換する濃
度変換手段とを有する画像形成装置において、前記濃度
測定手段の測定時期が、定着後における記録シート上の
画像の濃度が安定する濃度安定領域に到達する時点又は
その到達時点の前後近傍になるように構成されているも
のである。

【００１０】ここで、濃度安定領域とは、図１に示すよ
うに、定着手段から排出された記録シート上の画像の濃
度を経時的に測定した場合、その濃度測定値がほとんど
変動せず安定している領域（Ｅ）をいうものである。そ
して、上記濃度測定手段は、この濃度安定領域（Ｅ）に
到達する時間（Ｔ₀ ）か或いはその到達時点の前後近傍
（Ｔ₀ ±Δｔ）において濃度の測定を行うように構成さ
れる。到達時点の前後近傍とは、例えば、濃度測定値が
安定領域の濃度（Ｄ₀ ）に対する変動量（Δｄ）が所定
の範囲内におさまる時間帯（例えばＴ₀ −Ｔ₁ ）や、濃
度安定領域の到達時点（Ｔ₀ ）から所定の時間内におさ
まる時間帯（例えばＴ₂ −Ｔ₀ ）をさし、これらは得よ
うとする濃度測定値の精度のレベルや濃度測定等に要す
る処理時間の目標レベルなどを目安にして適宜設定され
る。

【００１１】この請求項１に係る装置によれば、定着後
における記録シート上の画像の濃度測定が濃度安定領域
に到達する時点か或いはその前後近傍で行われるため、
得られる濃度測定値が安定した精度の高いものとなり、
しかも、その濃度測定も時間的に無駄がなく最も効率よ
く行われることになる。このように定着後の濃度測定が
高精度で効率よく行われることにより、その濃度測定値
を利用して実行される画像データの濃度特性の変換（制
御）もより適正に効率よく行われる。

【００１２】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
画像形成装置において、前記濃度測定手段を、定着装置
の下方側に配置したものである。

【００１３】この請求項２に係る装置によれば、濃度測
定手段が定着手段の下方側に位置していることにより、
定着手段から発せられる熱の影響が直接およぶことはな
く濃度測定手段の周辺温度が異常に高くなることはない
ので、濃度測定が正常に行われる。

【００１４】請求項３に係る発明は、請求項１又は２記
載の画像形成装置において、前記濃度測定手段を、定着
手段から排出される記録シートを停止させて待機させる
ことを可能なシート搬送路の所定箇所に設置したもので
ある。

【００１５】この請求項３に係る装置によれば、シート
搬送路による定着後の記録シートの停止時間を適宜設定
することにより、濃度測定手段の濃度測定時間を容易か
つ的確に調整することができる。但し、この場合には、
定着手段と記録シートの排出口との間に記録シートを一
旦停止させることが可能な寸法の搬送路（空間）を確保
する必要がある。

【００１６】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
画像形成装置において、前記シート搬送路は、定着手段
と記録シートを装置外に排出する排出口との間に形成さ
れる引き込み路を有し、記録シートをその引き込み路に
一旦送り込んだ後に逆走させてその引き込み路から排出
させる搬送路であるものである。

【００１７】この場合、引き込み路は、定着手段の下方
側に位置するように構成することが望ましい。また、こ
の引き込み路は、両面画像形成時に記録シートの表裏面
を反転させるための反転用搬送路の一部を利用して構成
してもよい。さらに、このときの濃度測定は、引き込み
路の途中に設けた濃度測定手段により、引き込み路から
排出される際の記録シートに対して行うが、その排出の
際に記録シートを濃度測定手段のもとで往復動させるこ
とにより濃度測定を複数回行い、そのときの測定値の平
均化したり最適値の選択等をするようにしてもよい。

【００１８】この請求項４に係る装置によれば、引き込
み路に送り込んだ際の記録シートの停止時間や引き込み
路の長さを適宜設定することにより、濃度測定手段の濃
度の測定時期をより容易かつ的確に調整することができ
る。また、引き込み路を定着手段とシート排出口の間に
ある空きスペースに形成することにより、搬送路の配置
スペース確保のために装置を不必要にサイズアップしな
ければならないことを回避することができる。

【００１９】請求項５に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、定着前のトナー像の濃度を測定す
る第２の濃度測定手段を設置し、この第２の濃度測定手
段により得られる濃度測定値が所定の範囲を外れた場合
に、定着後用の前記濃度測定手段及び濃度変換手段によ
る濃度制御を自動的に実行させるように構成したもので
ある。

【００２０】この場合、第２の濃度測定手段は、記録シ
ートに転写される前のトナー像の濃度を測定するもので
あっても、或いは、記録シートに転写されて定着前のト
ナー像の濃度を測定するものであってもよい。

【００２１】この請求項５に係る装置によれば、第２の
濃度測定手段により得られる濃度測定値が所定の範囲を
外れて異常なときには、定着後における濃度測定を行う
濃度測定手段と濃度変換手段とによる濃度制御が自動的
に行われるので、画像の濃度が常に高精度で適正な状態
に保たれる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。

【００２３】図２は、本発明の一実施例である画像形成
装置の主要部を示す概略構成図である。この画像形成装
置は、４つの画像形成ユニットからなるトナー像形成装
置１０と、このトナー像形成装置１０のトナー像転写部
に対して用紙等の記録シートを供給する転写装置２０
と、記録シートに転写されたトナー像を定着させる定着
装置４０と、記録シートの搬送系４０とで構成されてい
る。

【００２４】トナー像形成装置１０における４つの画像
形成ユニット１０ｋ，１０ｙ，１０ｍ，１０ｃは、それ
ぞれ感光体ドラム１１を備え、それら各感光体ドラム１
１（ｋ，ｙ，ｍ，ｃ）の周囲には、その各感光体ドラム
の表面を一様に帯電させる帯電器１２と、感光体ドラム
のそれぞれに画像データに応じたレーザー光を露光して
静電潜像を形成する像書き込み装置１３と、感光体ドラ
ム上にそれぞれ形成された潜像にトナーを付着させて可
視化する現像装置１４と、感光体ドラム上でそれぞれ形
成されたトナー像を記録シートＰに転写する転写器１５
と、トナー像を転写した後の感光体ドラム上に残るトナ
ー像を清掃するクリーニング装置１６とが同様に配設さ
れている。この各画像形成ユニット１０（ｋ，ｙ，ｍ，
ｃ）は、それぞれ異なる色のトナー像を形成するように
なっており、例えば、図１中の右側からブラック
（ｋ）、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン
（ｃ）の各色のトナー像が形成される。

【００２５】転写装置２０は、水平に並べて配設される
４つの画像形成ユニット１０（ｋ，ｙ，ｍ，ｃ）におけ
る各感光体ドラム１１の転写位置を順次通過して周回す
るように配設される透明なシート部材からなる転写ベル
ト２１と、この転写ベルト２１を支持又は駆動する複数
本のロール２２と、この転写ベルトに記録シートＰを静
電的に吸着させる吸着器２３と、転写終了後の記録シー
トを転写ベルトから剥離させやすように除電する剥離器
２４と、転写ベルトを除電する除電器２５と、転写ベル
トに付着するトナー等を除去するクリーニング装置２６
とで構成されている。この転写装置２０は、供給される
記録シートＰを転写ベルト２１上に静電的に吸着させて
搬送するようになっている。

【００２６】定着装置３０は、転写後に転写ベルト２１
から剥離される記録シートＰ上のトナー像を加熱および
加圧して転写させるものであり、互いに圧接された状態
で回転する加熱ロール３１と加圧ロール３２とで構成さ
れている。また、この定着装置３０におけては、定着時
に加熱ロール３１側に定着オイルを塗布する図示しない
定着オイル塗布装置が配設されている。

【００２７】記録シートの搬送系４０は、用紙トレイ４
１に収容されている記録シートＰを転写装置２０の転写
ベルト２１まで搬送する給紙用搬送路Ｒ１と、定着装置
３０から排出される記録シートをシート排出口４２ａを
通して排出トレイ４２上へ搬送する排出用搬送路Ｒ２
と、定着装置３０から排出される記録シートを濃度測定
時または両面画像形成時に搬送する引き込み兼反転用搬
送路Ｒ３と、反転用搬送路Ｒ３で反転させた記録シート
を両面画像形成時に給紙用搬送路Ｒ１に再送する両面用
搬送路Ｒ４とで構成されている。これら各搬送路Ｒ１〜
Ｒ４には、記録シートを搬送するための搬送ロール
（対）が適宜配設されており、また、排出用搬送路Ｒ２
と反転用搬送路Ｒ３とが分岐する位置と反転用搬送路Ｒ
３と両面用搬送路Ｒ４とが分岐する位置に記録シートを
所望の搬送路に導入する搬送路の切り換え用ゲート４
３，４４がそれぞれ設けられている。図１中において、
４５は記録シートを所定のタイミングで給紙用搬送路Ｒ
１から転写ベルト２１上に送り出すレジストロール、４
６は排出用ロール、４７は反転用搬送路Ｒ３内に配設さ
れて記録シートを引き込んでから排出させるように搬送
する正逆転搬送ロールである。この正逆転搬送ロール４
７は、正・逆の両方に回転する駆動モータ（４８）によ
って駆動される。また、搬送路の切り換え用ゲート４
３，４４は電磁ソレノイド等の駆動装置（４９）により
ゲート位置が切り換えられる。

【００２８】また、この画像形成装置の反転用搬送路Ｒ
３の中程には、転写後における記録シート上の画像の濃
度を測定する濃度測定装置５０が設けられている。この
濃度測定装置５０は、記録シートの画像面にむけて濃度
測定用の光を発光する発光部（ＬＥＤなど）と画像面か
らの反射光を受光する受光部（ＣＣＤセンサなど）とを
備え、発光部から記録シートの画像面で反射して受光部
に至る光量を検出することによって転写後の画像の濃度
を測定するようになっている。

【００２９】さらに、この画像形成装置には、図３に示
すように、原稿読み取り装置や外部装置（図示せず）か
ら入力される画像信号の基本的な画像処理と濃度変換等
の処理を行う画像処理部６０と、画像形成を行う各装置
等の動作をはじめとするシステム全体を制御する制御部
７０とが設けられている。上記の外部装置は、例えば、
パーソナルコンピュータ、ワークステーション等であ
る。

【００３０】上記の画像処理部６０には、入力される画
像信号の濃度特性を変換するための濃度変換手段６１が
設けられている。この濃度変換手段６１は濃度補正モー
ド時に測定される画像濃度と目標濃度とを比較して濃度
（階調）補正のための変換テーブルを作成する変換テー
ブル生成部６２と、この変換テーブルを用いて画像信号
の濃度特性を変換する濃度変換部６３とで構成されてい
る。また、画像処理部６０には、濃度補正モード時に測
定するための基準画像の信号を発生する基準画像信号発
生手段６４が設けられている。さらに、この画像処理部
６０には、濃度変換手段６１からの画像信号と基準画像
信号発生手段６４からの基準画像信号とを切り換えるセ
レクタ６５とが設けられている。

【００３１】この画像形成装置が複写機である場合に
は、図４に示すような原稿読み取り部８０が設けられ、
次のようにして画像信号が画像処理部６０に送られるよ
うになっている。まず、原稿読み取り部８０では、図示
しない原稿載置台（プラテン）上に載置される原稿Ｇが
露光ランプ８１で照射され、その反射光がＣＣＤイメー
ジセンサ８２で読み取られる。そのＣＣＤイメージセン
サ８２で読み取った画像信号は、適当なレベルまで増幅
された後にＡ／Ｄ変換器８３によりデジタル画像データ
に変換される。このデジタル画像データはシェーディン
グ補正部８５とギャップ補正部８６とにより所定の補正
処理がなされ、濃度変換器８７で濃度データに変換され
た後、画像処理部６０に送られる。

【００３２】画像処理部６０では、原稿読み取り部８０
から送られる画像データを色変換部６６と階調変換部６
７とにより基本的な画像処理が行われる。この画像処理
がなされた画像データは、濃度変換部６３において変換
テーブル生成・制御部６２から送られる変換テーブルに
基づいて濃度変換される。なお、この画像処理部６０で
は、ブラック、イエロー、マゼンタ、イアンの４色の画
像データについてそれぞれ同様の処理が実行される。ま
た、外部装置からの画像データを受信するための通信処
理装置や、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み
取り装置からなる外部データ入力手段９０が装備されて
いる場合には、その外部から入力される画像データも上
記濃度変換部６３において濃度変換されるようになって
いる。

【００３３】濃度変換された画像データは、Ｄ／Ａ変換
器６８でアナログ画像データに変換され、セレクタ６５
を介して比較器６９に送られる。比較器６９では、送ら
れたアナログ画像データと三角波発生器７１から出力さ
れた所定周期の信号とを比較することによりパルス幅変
調が行われ、アナログ画像データは２値の画像データに
変換される。この２値化された画像データは比較器６９
から像書き込み（露光）装置１３へ送られる。

【００３４】前記した像書き込み装置１３には、画像処
理部６０の比較器６９から送られた２値画像データに基
づきレーザー発振器１０２をオン／オフ制御するレーザ
ー久遠回路１００と、レーザー光量を可変制御するレー
ザー光量可変装置１０１とが設けられている。レーザー
発振器１０２から発せられるレーザー光はポリゴンミラ
ー１０３により偏向されｆθレンズ１０４、反射ミラー
１０５等を介してトナー像形成装置１０の感光体ドラム
１１へ導かれるようになっている。

【００３５】そして、この画像形成装置においては、濃
度測定装置５０と濃度変換手段６１による濃度補正が所
定の時期に実行されるようになっている。この実施例で
は、例えば、電源をＯＮ状態に（投入）したとき、長時
間放置後に動作を開始するとき、長時間連続して使用し
たとき等において定期的に実行する制御プログラミング
が制御部７０のＲＡＭ等に格納されている。また、操作
パネル内に「濃度補正モード」の実行ボタンを配設し、
必要に応じてそのボタンを押下した際に制御部７０を介
して実行されるように構成したり、あるいは、前記した
外部装置からの実行指示信号により実行されるように構
成してもよい。

【００３６】また、濃度補正に際しては、制御部７０
が、基準画像の作成のために基準画像信号発生手段６４
とセレクタ６５を制御し、切り換え用ゲート４９の切り
換え動作のために駆動手段４９を制御し、正逆転搬送ロ
ール４７を所定のタイミングで回転駆動させるために駆
動モータ４９を制御し、濃度測定を実行させるために濃
度測定装置５０を制御し、変換テーブルを作成して濃度
変換を実行させるために濃度変換手段６１を制御するよ
うになっている。また、濃度測定装置５０により測定さ
れた濃度測定値は、制御部７０を介して変換テーブル生
成制御部６２に送られるようになっている。

【００３７】次に、この画像形成装置による画像形成動
作について説明する。

【００３８】画像形成のスタート指示が出されて装置が
起動すると、画像読み取り装置または外部装置から画像
処理部６０に画像信号に画像信号が入力されるととも
に、各画像形成ユニット１０の感光体ドラム１１や転写
装置４０の転写ベルト２１が回転駆動される。画像信号
は、画像処理部６０において基本的な画像処理と濃度変
換等がなされた後、像書き込み装置１３に送られる。そ
して、この画像信号に基づいて像書き込み装置１３から
のレーザー光が、帯電器１２により帯電された感光体ド
ラム１１上に照射されることにより静電潜像が形成され
る。この潜像に現像装置１４からトナーが選択的に転移
付着してトナー像が形成される。このトナー像は、用紙
トレイ４１から給紙用搬送路Ｒ１を経由してレジストロ
ール２２により転写ベルト２１に所定のタイミングで供
給されて搬送される記録シートＰ上に対し転写器１５の
作用により静電的に転写される。このようなトナー像の
形成および転写がブラック、イエロー、マゼンタ、シア
ンの各画像形成ユニット１０（ｋ，ｙ，ｍ，ｃ）におい
てそれぞれ行われ、各色のトナー像が記録シートＰ上で
整合して重なり合うように転写される。

【００３９】トナー像が転写された記録シートＰは、定
着装置３０に送られ、定着オイルが塗布された加熱ロー
ル３１と加圧ロール３２のニップ部に挿通されることに
より、トナー像が加熱および加圧されて記録シートに定
着される。定着が終了した記録シートＰは、片面のみの
画像形成時であれば、排出用搬送路Ｒ２を経由して排出
トレイ４２上に排出される。また、両面画像形成時であ
れば、定着後の記録シートＰは、切り換え用ゲート４３
の誘導により反転用搬送路Ｒ３に送り込まれた後、切り
換え用ゲート４４の誘導により両面用搬送路Ｒ４にシー
トの表裏面が反転された状態で送り込まれ、最終的に給
紙用搬送路Ｒ１を経由して再び転写ベルト２１へ供給さ
れる。一方、転写後の感光体ドラム１１は、そのドラム
表面に転写されずに残ったトナー等がクリーニング装置
１６により除去される。また、記録シートが剥離された
後の転写ベルト２１は、除電器２５により除電された
後、クリーニング装置２６によりトナー等の付着物が除
去される。

【００４０】次に、濃度補正モード時の動作について図
５を参照しながら説明する。

【００４１】濃度補正モード時には、基準画像を記録シ
ート上に形成し、定着後に基準画像の濃度を測定した
後、変換テーブルの作成と書き換えが行われる。この濃
度補正に関する動作は、前述したように、装置の電源投
入時や他の所定時期に定期的に実行される。

【００４２】まず、濃度補正モードに切り換えられる
と、制御部７０からの制御信号により基準画像信号発生
手段６４が基準画像信号を発生し、セレクタ６５が基準
画像信号発生手段６４からの基準画像信号を選択し、比
較器６９を介して像書き込み装置１３のレーザー駆動回
路１００へ送信する（ステップＳ１）。ここでは、基準
画像として、例えば濃度が所定の割合で段階的に異なる
パターン画像がトナーの各色ごとに出力される。そし
て、この実施例では、トナー４色分の各基準画像を２色
毎に分けて１枚の記録シートにそれぞれ形成するように
構成し、これにより４色分の基準画像を計２枚の記録シ
ートに２色毎に分配して形成するようにしている。な
お、この４色分の基準画像は、１枚の記録シートにまと
めて同時に形成するように構成しても、あるいは、１枚
の記録シートに１色ずつ形成し計４枚の記録シートを用
いて形成するように構成してよい。

【００４３】続いて、前記したような画像形成動作が実
行されることにより、基準画像信号に応じたトナー像が
形成されるとともに記録シートＰに転写される（ステッ
プＳ２）。すなわち、各画像形成ユニット１０における
像書き込み装置１３が基準画像信号に基づいて感光体ド
ラム１１にレーザー光を露光走査することにより基準画
像の静電潜像を形成した後、その潜像を現像装置１４に
より同じ条件でげんぞうすることによりトナー像として
可視化する。このトナー像は転写ベルト２１により搬送
される記録シートＰ上に転写される。基準画像のトナー
像が転写された記録シートＰは、定着装置３０へ送ら
れ、そのトナー像が加熱および加圧されて定着される
（ステップＳ３）。

【００４４】この基準画像の形成と同期させた制御部７
０からの制御信号により、切り換え用ゲート４３は駆動
手段４９によりシート誘導方向が反転用搬送路Ｒ３側に
なるように切り換えられ、これと同時に正逆転搬送ロー
ル４７は駆動モータ４８の回転駆動により正方向（図３
中の矢印Ａ方向）に駆動する（ステップＳ４）。これに
より、基準画像のトナー像が定着されて定着装置３０か
ら排出された記録シートＰは、引き込み路としても利用
される反転用搬送路Ｒ３に送り込まれる（ステップＳ
５）。そして、記録シートＰは、その送り込まれるとき
の後端部が反転用搬送路Ｒ３の最終端の搬送ロール４７
ａにニップされるところまで送られた後、搬送ロール４
７の駆動停止により、搬送が停止されて待機状態になる
（ステップＳ６）。

【００４５】この際、制御部７０では、記録シートが定
着装置３０から排出されてからの経過時間Ｔが所定の設
定時間Ｔ_X になるか否かが計測判断される（ステップＳ
７）。正逆転搬送ロール４７は、この経過時間が設定時
間になるまで回転が停止している。そして、この経過時
間が設定時間になると（Ｔ＝Ｔ_X ）、制御部７０からの
制御信号により、切り換え用ゲート４４はシート誘導方
向が排出用搬送路Ｒ二側になるように切り換えられると
同時に、正逆転搬送ロール４７は逆方向（図３中の矢印
Ｂ方向）に回転する（ステップＳ８）。

【００４６】これにより、記録シートＰは反転用搬送路
Ｒ３を逆走するようにして搬送され始め、濃度測定装置
５０を通過する際に定着後における基準画像の濃度が測
定される（ステップＳ９）。

【００４７】ここで、上記設定時間Ｔ_X は次のように設
定される。すなわち、濃度測定装置５０による濃度測定
時期が、図１を参照して前述したように定着後の画像の
濃度が安定する濃度安定領域（Ｅ）に到達する時点（Ｔ
₀ ）か或いはその到達時点の前後近傍（Ｔ₀ ±Δｔ）に
なるように設定される。従って、理想的には、設定時間
は到達時点（Ｔ_X ＝Ｔ₀ ）であるが、実際には到達時点
の前後近傍を含める時間帯（Ｔ₀ −Δｔ）＜Ｔ_X ＜（Ｔ
₀ ＋Δｔ）である。

【００４８】濃度安定領域の到達時点（Ｔ₀ ）は、各色
のトナー画像について予め定着後の濃度を経時的に測定
し、その濃度の挙動の様子を調べて決定される。図６
は、マゼンタ（ｍ）のトナー画像について定着後の濃度
を測定して調べたものである。このときの定着装置３０
の条件は、加熱ロール３１の設定温度が１７０℃、定着
速度が２５０ｍ／ｓｅｃであり、マゼンタトナー像の条
件はその濃度が０．６３で形成したものである。図６に
示す結果から明らかなように、濃度は定着直後において
は急激に変化しているが、３秒経過後においては濃度が
「６．３と」なってほとんど変化していない。これによ
り、このマゼンタトナー像に関しては、３秒経過以降が
濃度安定領域（濃度：Ｄ₀ ＝０．６３）であり、その安
定領域に到達する時点（Ｔ₀ ）は３秒である。

【００４９】また、濃度安定領域の到達時点の前後近傍
については、実際の測定結果からみて、その画像の安定
領域の濃度（Ｄ₀ ＝０．６３）に対する変動量（Δｄ）
が例えば０．０１程度の範囲内におさまる時間帯（Ｔ₀
−Δｔ：上記の例では２．０秒以降の時間帯）により決
定するとともに、濃度安定領域に到達した時点（Ｔ₀）
から１．０秒前後の時間帯（Ｔ₀ ±Δｔ：上記の例では
２秒から４秒の間）により決定する。

【００５０】結局、このマゼンタトナー像の場合には、
上記設定時間Ｔ_X は濃度安定領域到達時点の前後近傍
（Ｔ₀ ±Δｔ）として共通する時間（２秒から４秒の範
囲）が設定される。そして、この画像形成装置において
は、他の色のトナー像の設定時間Ｔ_X についても同様に
調べ、最終的に各色の共通する時間帯が設定時間Ｔ_X と
して決定される。また、このときの設定時間Ｔ_X は、反
転用搬送路Ｒ３に引き込まれた記録シートが搬送ロール
４７により送り出されて濃度測定装置５０に至るまでの
所要時間（ｔ０）が多い場合には、設定時間Ｔ_X につい
てはその所要時間ｔ０を差し引いた時間に設定すればよ
い。

【００５１】例えば、定着後の記録シーＰが定着装置３
０から排出されて反転用搬送路Ｒ３に送り込まれて停止
するまでの所要時間が１秒であるとすれば、記録シート
は、設定時間Ｔ_X になるまで早ければ１秒の間遅くても
３秒の間搬送路Ｒ３内で停止して待機していることにな
る。

【００５２】濃度測定装置５０による濃度測定が終了す
ると、記録シートＰは反転用搬送路Ｒ３から排出用搬送
路Ｒ２を経由して排出トレイ４２上に排出される（ステ
ップＳ１０）。これと同時に、濃度測定値が制御部７０
を介して濃度変換手段６１の変換テーブル生成部６２に
送られて変換テーブルの作成が行われる（ステップＳ１
１）。つまり、変換テーブル生成部６２では、濃度測定
値と濃度目標値とを比較し、その比較結果に基づいて変
換テーブルを作成し、それを新たな変換テーブルとして
書き換えるようになっている。このときの変換テーブル
の作成方法等については任意であり、適宜選定される。

【００５３】以上のようにして濃度補正モード時の動作
が終了する。この濃度補正モードの実行により、次の画
像形成プロセスでは、形成すべき画像信号が濃度変換部
６３において書き換えられた新しい変換テーブルにより
濃度変換されて適正な濃度特性に補正されることにな
る。これにより、濃度補正後に形成される画像の濃度
は、目標とする濃度特性（階調）に近づけることができ
る。

【００５４】図７は、上記の濃度補正モードを実行した
場合の実行結果の一例（マゼンタトナー像に関する実行
例）を示す。同図Ａには、マゼンタトナー像について濃
度（階調）が異なる（２４種）基準画像の濃度測定結果
（曲線Ｍ１１：階調表示）、その基準画像の目標値（曲
線Ｍ１２）およびその測定結果と目標値に基づいて作成
した交換テーブル（曲線Ｍ１３）を示している。そし
て、同図Ｂでは、濃度補正前の画像濃度（曲線Ｍ０１）
を、その目標値（曲線Ｍ０２）に近づけるため、上記変
換テーブル（上図Ａの曲線Ｍ１３）を用いて濃度変換を
行うことによって、補正後の画像濃度（曲線Ｍ０３）を
得ることができたこと示している。

【００５５】この実施例の濃度補正モード実行時には、
定着後の基準画像の濃度測定が濃度安定領域の到達時点
またはその前後近傍において行われるため、精度のよい
濃度測定値が得られ、これにより濃度補正（変換テーブ
ルの作成とその変換テーブルを用いた濃度変換）も高精
度に行われる。しかも、その濃度測定は、最も遅くても
到達時点から１秒経過するまでには実行されるため、濃
度補正は迅速に効率よく行われる。

【００５６】さらに、この実施例では、濃度測定装置５
０の濃度測定時期の調整を、定着装置３０とシート排出
口４２ａの間となる位置に形成され、両面画像形成時に
使用される反転用搬送路Ｒ３を引き込み路として兼用す
ることにより行っているため、装置の不要な大型化やコ
ストアップを避けることができる。しかも、濃度測定後
の記録シートを反転用搬送路Ｒ３から排出用搬送路Ｒ２
を経由させてそのまま排出させるようにしているので、
濃度補正モードを、これら以外の搬送路（Ｒ１，Ｒ４）
の駆動系を動作させることなく、きわめて短かい時間で
効率よく行うことができる。また、濃度測定装置５０が
定着装置３０の下方側に位置し、かつ、反転用搬送路Ｒ
３を挟んで反対側に位置しているため、定着装置３０か
ら発せられる熱の影響を受けにくく、濃度の測定をより
正確に行うことができる。

【００５７】なお、前記した実施例では、濃度補正モー
ドを予め設定された特定の時期に定期的に行う場合つい
て例示したが、基準画像または一般の原稿画像のトナー
像の濃度を、感光体ドラム１１上で現像後転写前若しく
は転写ベルト２１に転写した後に第２の濃度測定装置に
より測定し、その濃度測定値が所定の範囲を外れた場合
に、前記した濃度補正モードを自動的に実行させるよう
に構成してもよい。

【００５８】例えば、図２（図３）に示すように、第２
の濃度測定装置５５は、最下流側の画像形成ユニット１
０ｙと定着装置３０の間となる転写ベルト２１の位置に
設置することができる。そして、この第２の濃度測定装
置５５により転写ベルト２１上に直接転写させる所定の
トナー像の濃度を測定し、その濃度測定値を制御部７０
へ送るように構成する。なお、第２の濃度測定装置５５
は、各画像形成ユニット１０の感光体ドラム１１の現像
装置１４と転写器１５の間の領域に配置するように構成
してもよい。

【００５９】このような第２の濃度測定装置５５を設け
た場合において、濃度補正モードを自動的に実行させる
際の動作について図８を参照しながら説明する。

【００６０】まず、各画像形成ユニット１０において所
定のトナー像（通常は基準画像）を形成し（ステップＳ
２０）、そのトナー像を転写ベルト２１上に直接転写す
る（ステップＳ２１）。このとき形成するトナー像が一
般の原稿画像の間の領域（非画像形成領域）に形成され
るパッチ画像の場合には、そのトナー像は転写ベルト２
１の記録シートＰの吸着領域と吸着領域との間のすき間
に転写される。次に、そのトナー像の濃度を第２の濃度
測定装置５５により測定する（ステップＳ２２）。この
ときの濃度測定値が制御部７０に送られると、制御部７
０ではその濃度測定値が所定の範囲（例えば予め設定し
た濃度の許容範囲）内のものか否かが判別される（ステ
ップＳ２３）。

【００６１】このステップＳ２３において、第２の濃度
測定装置５５による濃度測定値が所定の範囲を外れた場
合には、濃度が適正な状態にないものとみなし、前記し
た濃度制御モードを自動的に実行させる。つまり、図５
に示したような濃度制御モードの動作が実行される。こ
れにより、前記したような高精度で効率のよい濃度制御
が自動的に行われる。一方、ステップＳ２３において濃
度測定値が所定の範囲内であれば、転写ベルト２１上に
形成したトナー像をクリーニング装置２６により清掃し
て消去する（ステップ２４）。なお、第２の濃度測定装
置５５による濃度測定値に基づいて変換テーブルを前記
した変換テーブル生成制御部６２にて作成するように構
成している場合には、トナー像の消去と同時に変換テー
ブルの作成を行う（ステップＳ２５）。

【００６２】また、濃度補正モードにおいて、基準画像
を形成した記録シートが常に一定の定着温度で定着され
るように定着装置の定着温度を測定し、その定着温度を
上記一定の定着温度に保持するための制御を同時に実行
するように構成してもよい。この場合には、画像形成動
作により定着温度が或る許容範囲内で変動することがあ
っても、濃度補正モード時には基準画像の定着が常に一
定の定着温度で行われることになり、この結果、定着温
度のばらつきにより濃度測定値が変動しまうおそれを極
力回避することができ、より一層高精度な濃度制御を行
うことが可能になる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、定着後における記録シート上の画像の濃度
を測定する濃度測定手段の測定時期が、濃度安定領域に
到達する時点か或いはその前後近傍になるように構成さ
れているので、定着後の濃度測定をより高精度にかつ効
率よく行うことができる。この結果、その濃度測定値に
基づいて変換テーブルを作成し、その変換テーブルを用
いて行う画像データの濃度特性の交換（制御）もより適
正にかつ効率よく行うことが可能となる。

【００６４】また、請求項２に係る発明によれば、濃度
測定手段が定着装置の下方側に位置するように設置され
るので、定着後の濃度測定を定着手段から発せられる熱
の影響を直接受けることなく正常に行うことができる。

【００６５】さらに、請求項３に係る発明によれば、濃
度測定手段が定着後の記録シートを停止させて待機させ
ることを可能なシート搬送路の所定箇所に設置されるの
で、シート搬送路による定着後の記録シートの停止時間
を適宜設定することにより、濃度測定手段の濃度測定時
間を容易かつ的確に調整することができる。

【００６６】また、請求項４に係る発明によれば、請求
項３に記載のシート搬送路が、定着手段と記録シートを
装置外に排出する排出口との間に形成される引き込み路
を有し、記録シートをその引き込み路に一旦送り込んだ
後に逆走させてその引き込み路から排出させる搬送路で
あるので、引き込み路に送り込んだ際の記録シートの停
止時間や引き込み路の長さを適宜設定することにより、
濃度測定手段の濃度の測定時期をより容易かつ的確に調
整することができる。また、引き込み路を定着手段とシ
ート排出口の間にある空きスペースに形成することによ
り、搬送路の配置スペース確保のために装置を不必要に
サイズアップしなければならないことを回避することが
できる。

【００６７】また、請求項５に係る発明によれば、定着
前のトナー像の濃度を測定する第２の濃度測定手段を設
置し、この第２の濃度測定手段により得られる濃度測定
値が所定の範囲を外れた場合に、定着後用の前記濃度測
定手段及び濃度変換手段による濃度制御を自動的に実行
させるように構成しているので、画像の濃度が常に高精
度で適正な状態に保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明における濃度測定手段の測定時期を説
明するための概念図である。

【図２】 本発明の一実施例である画像形成装置の主要
部を示す概略構成図である。

【図３】 画像形成形成装置の制御系を示すブロック図
である。

【図４】 濃度制御に関係する画像処理部とその周辺部
の構成例を示すブロック図である。

【図５】 濃度補正モード時の動作内容を示すフローチ
ャートである。

【図６】 定着後における画像（マゼンタトナー像）濃
度と経過時間との関係を示すグラフである。

【図７】 （Ａ）はマゼンタについての濃度測定値、濃
度目標値および濃度変換ーブルを示しグラフであり、
（Ｂ）はマゼンタについての濃度補正前の濃度階調、濃
度階調の目標値および濃度補正後の濃度階調を示すグラ
フである。

【図８】 第２の濃度測定装置による濃度測定値に応じ
て濃度制御を自動実行させる場合における動作内容を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

３０…定着装置、４２ａ…シート排出口、５０…濃度測
定装置、５５…第２の濃度測定装置、６１…濃度変換手
段、Ｐ…記録シート、Ｅ…濃度安定領域、Ｔ₀…到達時
点、Ｔ₀ ±Δｔ…到達時点の前後近傍、Ｒ３…反転用搬
送路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録シート上に転写されるトナー像を少
   なくとも加熱して定着させる定着手段と、この定着手段
   による定着がなされた後の記録シート上の画像の濃度を
   測定する濃度測定手段と、この濃度測定手段により得ら
   れる濃度測定値と濃度目標値に基づいて変換テーブルを
   作成し、その変換テーブルを用いて画像データの濃度特
   性を変換する濃度変換手段とを有する画像形成装置にお
   いて、 前記濃度測定手段の測定時期が、定着後における記録シ
   ート上の画像の濃度が安定する濃度安定領域に到達する
   時点又はその到達時点の前後近傍になるように構成され
   ていることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記濃度測定手段を、定着装置の下方側
   に配置したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記濃度測定手段を、定着手段から排出
   される記録シートを停止させて待機させることを可能な
   シート搬送路の所定箇所に設置したことを特徴とする請
   求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記シート搬送路は、定着手段と記録シ
   ートを装置外に排出する排出口との間に形成される引き
   込み路を有し、記録シートをその引き込み路に一旦送り
   込んだ後に逆走させてその引き込み路から排出させる搬
   送路であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 定着前のトナー像の濃度を測定する第２
   の濃度測定手段を設置し、この第２の濃度測定手段によ
   り得られる濃度測定値が所定の範囲を外れた場合に、定
   着後用の前記濃度測定手段及び濃度変換手段による濃度
   制御を自動的に実行させるように構成したことを特徴と
   する請求項１記載の画像形成装置。