JP2001194843A

JP2001194843A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001194843A
Application number: JP2000004970A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Suzuki; 秀明鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】転写ベルトや中間転写体が、使用する複数色
のうちの少なくとも一色のトナーと同一の吸収帯を持つ
物質を含む材料からなる場合でも、これら転写ベルト上
等でパッチの濃度検出を各色とも正確に行って、高精度
な画像濃度制御を可能にすることである。【解決手段】転写ベルト上のパッチによる正反射光量
と乱反射光量を同時に測定できる光学式センサーを用い
てパッチ濃度を検出すると、乱反射光のセンサー出力値
Ｖｄでは黒トナーのパッチの濃度検出が不可、正反射光
のセンサー出力値Ｖｍではカラートナーのパッチの濃度
検出が高濃度で困難となるが、センサー出力の差分Ｖｍ
−Ｖｄは、黒トナー、カラートナーともパッチ濃度に対
し大きく変化し、パッチ濃度を正確に検出できるので、
差分値によりパッチ濃度を検出し、これに基づき画像濃
度制御を行う。転写ベルトの表面光沢度は測定角度２０
°で５０以上、９８以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザビ
ームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた
画像形成に関し、特にその画像濃度制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを用いた画像形成装置
においては、適正な画像濃度を得る手段として、感光体
等の像担持体上に濃度の基準となるトナー像（以下、パ
ッチと称す）を形成し、そのパッチの濃度を光学的手段
により検知し、検知され濃度に基づいて、帯電電位、露
光強度、現像バイアス電位、転写電圧、トナー補給量
（２成分現像剤の場合）等の画像濃度に影響を与えるパ
ラメータ（画像形成条件）に対しフィードバックをかけ
ることにより、画像濃度を適正に制御することが行われ
る。

【０００３】パッチ濃度を検知する光学的手段として
は、像担持体上のパッチに対してＬＥＤなどの発光素子
から光を照射し、その光のパッチ濃度に依存した反射光
量をフォトダイオードなどの受光素子で検出する光セン
サーが用いられている。

【０００４】この光センサーとしては、図２のような発
光素子１１および受光素子１２の光学系により、パッチ
濃度の増加にともなって減少する像担持体表面からの正
反射光量を検出するタイプや、図３のような発光素子１
１および受光素子１２の光学系により、パッチ濃度の増
加にともなって黒トナーの場合は減少、カラートナーの
場合は増加する、トナー自身からの乱反射光量を検出す
るタイプなどがある。また図４のように、発光素子（Ｌ
ＥＤ）１１に対し２つの受光素子（フォトダイオード）
１２、１３を有し、黒トナーとカラートナーで受光素子
１２、１３を使い分けて、正反射光量と乱反射光量をと
もに検出可能としたタイプのものもある。

【０００５】ところで、最近はカラー画像の高速出力を
目的として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等
の複数色の画像を形成するステーションを一列に配置
し、紙等の記録媒体を転写ベルトによって各ステーショ
ンに搬送して、各色のトナー像を記録媒体に次々に重ね
合わせて転写していく、いわゆるタンデム方式の画像形
成装置が提案され、実用化されている。

【０００６】このような画像形成装置において、特開昭
６３−１４７１７７で提案されているように、各ステー
ションで形成されたパッチを転写ベルト上に転写し、転
写ベルトに対向設置した１個のセンサーで、転写ベルト
上に直接かつ重ね合わせずに転写した複数色のパッチの
濃度を測定する方式が知られている。この方式はセンサ
ー１個で済むことから、コスト的に有利な利点を有す
る。

【０００７】また複数色のトナー像を中間転写体（中間
転写ベルト、中間転写ドラム）に重ね合わせて転写し、
これを記録媒体上に一括して転写するタイプの画像形成
装置があるが、この画像形成装置においても、中間転写
体上に複数色のパッチを重ね合わせずに転写し、そのパ
ッチ濃度を１個のセンサーで検出する方式が提案され、
また実施されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような転写ベルトもしくは中間転写体上に複数色のパ
ッチを形成し、その濃度を１個のセンサーで検出する方
式を採用した場合、つぎのような不都合を生じる場合が
あった。

【０００９】転写ベルトや中間転写体の材料は、ポリイ
ミド、ポリカーボネート、ＰＥＴ等が用いられており、
この材料には、良好な転写性を確保する目的から導電性
物質を加えて、抵抗値を適切な範囲に調整して使用する
場合がある。抵抗値調整用の導電性物質としては、たと
えばカーボン等が用いられる。

【００１０】このようにカーボンが添加された材料で製
造された転写ベルトや中間転写体上に、同じくカーボン
を含んだ黒トナーのパッチを形成すると、転写ベルトや
中間転写体とパッチが同一の光吸収帯を有するために、
センサー発光素子のＬＥＤ光（近赤外光）をともに吸収
してしまう。

【００１１】このため、転写ベルトや中間転写体に表面
の光沢度が低いものを用いると、センサーとして、図３
のような乱反射光量を検出するタイプや、図２のような
正反射光量を検出するタイプを用いても、パッチ濃度に
かかわらずセンサー出力が全体的に小さくなり、正確な
パッチ濃度の検出が困難となってしまう。

【００１２】カーボンの添加された転写ベルトや中間転
写体上に形成した黒トナーのパッチ濃度を正確に測定す
るには、これらの表面光沢度が高いものを使用し、セン
サーとして正反射光量を検出するタイプを用いることが
よい。これは、転写ベルトや中間転写体の材料にカーボ
ンが含まれていても、これらの表面光沢度が高ければ、
その表面で照射光に正反射が生じるので、パッチ濃度に
応じたセンサー出力が得られるからである。これによ
り、黒トナーのパッチ濃度を正確に検出することが可能
となる。

【００１３】これに対し、カラートナーのパッチ濃度検
出には、乱反射光量検出タイプのセンサーを用いた方が
有利であり、特に高濃度側の濃度検知においては非常に
有利である。カラートナーのパッチ濃度が高くなるにつ
れて、カラートナー自身からの乱反射光量が増加するの
で、正反射光量検出タイプのセンサーを用いると、乱反
射成分が正反射成分に混じて検出されてしまい、高濃度
側で濃度の誤検知を招く恐れがある。乱反射光量検出タ
イプのセンサーには、このような難点がない。

【００１４】この場合、図４のような黒トナーとカラー
トナーで受光素子を使い分ける方式のセンサーを用いれ
ばよいのだが、つぎのような問題が今一つ残る。

【００１５】センサーは、画像形成装置の使用がある程
度進むと、機内の飛散トナーによって検出窓が汚れ、そ
れによって出力が低下する。そこで、像担持体上にトナ
ーの付着していない状態で像担持体からの反射光量を検
出し、これを初期の値と比較することにより窓汚れ係数
を算出し、これに基づいてその時点での窓汚れ状態で検
出したパッチ濃度を補正するようにしている。

【００１６】しかし、カーボン等の光を吸収する物質を
含む転写ベルトや中間転写体を用いた場合、これらの表
面からの乱反射光のセンサー出力が、窓汚れの程度にか
かわらず常に一定（約０Ｖ）であるため、窓汚れ係数に
よる出力の補正が不可能となる。

【００１７】本発明の目的は、転写ベルトもしくは中間
転写体が、画像形成に使用する複数色のトナーの中の少
なくとも一色のトナーと同一の吸収帯を持つ物質を含む
材料からなる場合でも、これら転写ベルトや中間転写体
上においてパッチの濃度検出を各色とも正確に行って、
高精度な画像濃度制御により高品質な画像を得ることを
可能とした画像形成装置を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】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、
像担持体上にトナーを用いて形成した濃度検知用の基準
画像をベルト状の記録媒体搬送手段に転写して、前記搬
送手段上で基準画像の濃度を光学的検出手段により検出
し、前記検出した結果に基づいて画像濃度の制御を行う
画像形成装置において、前記光学的検出手段は、前記搬
送手段上の基準画像による正反射光量と乱反射光量を同
時に測定可能であり、前記測定した正反射光量と乱反射
光量の差分に基づき、前記基準画像の濃度を検出して前
記画像濃度の制御を行うことを特徴とする画像形成装置
である。

【００１９】本発明によれば、前記搬送手段は、トナー
と同一の光吸収帯を有する物質を含有し、かつその表面
の光沢度が測定角度２０°で５０以上、９８以下であ
る。前記光学的検出手段により、前記搬送手段上の前記
基準画像の形成領域以外の領域の正反射光量を測定し、
前記測定した形成領域以外の領域の正反射光量に基づ
き、前記基準画像の濃度を補正するようにすることがで
きる。

【００２０】画像形成装置は、前記像担持体を複数個有
し、前記光学的検出手段を１つ有し、前記複数個の像担
持体上に複数色のトナーを用いて形成した複数色の濃度
検知用の基準画像を前記搬送手段に重ね合わせずに転写
して、前記１つの光学的検出手段により前記搬送手段上
で複数色の基準画像の濃度を検出し、前記１つの搬送手
段は、前記複数色のトナーのうちの１つのトナーと同一
の光吸収帯を有する物質を含有し、かつその表面の光沢
度が測定角度２０°で５０以上、９８以下である。

【００２１】また本発明は、像担持体上にトナーを用い
て形成した濃度検知用の基準画像をベルト状もしくはド
ラム状の中間転写体に転写して、前記中間転写体上で基
準画像の濃度を光学的検出手段により検出し、前記検出
した結果に基づいて画像濃度の制御を行う画像形成装置
である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に即
して詳述する。

【００２３】実施例１図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図
である。本実施例の画像形成装置は、転写ベルト６０の
上側の軌道上に沿って、第１、第２、第３および第４の
画像形成部（ステーション）４Ｙ、４Ｍ、４Ｃおよび４
Ｋが一列に配置され、高速でフルカラー画像を形成でき
るようになっている。画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４
Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の画像形成を行う。

【００２４】各画像形成部４（４Ｙ〜４Ｋ）の感光ドラ
ム４１（４１Ｙ〜４１Ｋ）は、図１の矢印方向に回転可
能に軸支されており、この感光ドラム４１は一次帯電器
４６（４６Ｙ〜４６Ｋ）によって表面を一様帯電された
後、たとえばレーザビーム露光装置等を用いた露光手段
４７（４７Ｙ〜４７Ｋ）によって色分解された各色ごと
の光像が照射され、感光ドラム４１の表面に各色の静電
潜像が形成される。

【００２５】この潜像は、それぞれの現像器９（９Ｙ〜
９Ｋ）によって現像され、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックのトナー像として可視化される。本実施例
では、各現像器９は非磁性トナーと磁性キャリアを混合
した２成分現像剤を用いて、潜像の現像を行った。

【００２６】このようにして各画像形成部４の感光ドラ
ム４１上に形成された各色のトナー像は、転写ベルト６
０上に担持して各画像形成部に搬送されてきた紙などの
記録媒体上に、転写帯電器４９（４９Ｙ〜４９Ｋ）によ
り次々に重ね合わせて転写される。本実施例では、転写
ベルト６０はポリカーボネート製で、この材料には良好
な転写性を得るために、カーボンを添加して体積抵抗率
を約１０¹⁵Ωｃｍに調整している。

【００２７】４色のトナー像が転写された記録媒体は、
転写ベルト６０の搬送方向後端に至って転写ベルト６０
から分離され、ついで定着器５１に送られてそこで加圧
および加熱されることにより、４色のトナー像がフルカ
ラーの定着画像とされる。転写しきれずに各感光ドラム
４１上に残留した転写残りのトナーは、クリーニング装
置４８（４８Ｙ〜４８Ｋ）によって除去・回収される。

【００２８】本実施例の画像形成装置のような多色トナ
ーによる画像形成では、高画質なフルカラー画像を得る
ためには、各色の画像濃度がそれぞれ適正で安定してい
ることが要求される。したがって、上記のような通常の
画像形成モードの他に、各色の画像濃度を適正に設定す
るためのモード（以下パッチ検知モードと称する）が設
けられている。

【００２９】パッチ検知モード時は、感光ドラム４１上
にパッチ（一定面積を有するパターン）の静電潜像を形
成し、これを所定の現像コントラスト電圧によって現像
した後、得られたパッチを転写ベルト６０上に各色ごと
に転写し、転写により転写ベルト６０上に形成した各色
のパッチを、最終色の４色目のブラックの画像形成部４
８Ｋの直後の転写ベルト６０の下流部の位置に、転写ベ
ルト６０に対向設置した１個の光学式センサー７０で測
定し、そのパッチの濃度（付着トナー量）を検出する。

【００３０】この光学式センサー７０は、図４に示すよ
うに、発光素子として中心波長９７０ｎｍのＬＥＤ１１
を、受光素子として２個のフォトダイオード１２、１３
を備えてなっており、ＬＥＤ１１から転写ベルト６０上
のパッチ２０に光を照射し、パッチ２０の濃度に応じた
正反射光量をフォトダイオード１２で受光して検出し、
乱射反射光量をフォトダイオード１３で受光して検出す
る光学系に構成されている。

【００３１】フォトダイオード１２、１３に入射した光
はその光量に依存した電流を生じ、これに応じた電圧に
変換された後、増幅して出力値が得られる。パッチ濃度
に対するフォトダイオード１２の出力値Ｖｍと、フォト
ダイオード１３の出力値Ｖｄの関係は、それぞれ図５、
図６のようになる。

【００３２】図６に示されるように、黒トナーのパッチ
濃度はセンサー出力値Ｖｄでは検出が不可能であること
が分かる。またカラートナーのパッチ濃度は、低濃度の
ときはセンサー出力値ＶｍでもＶｄでも検出できるが、
パッチ濃度が高濃度になると、図５に示されるように、
Ｖｍの出力が乱反射構成分の混入により高くなり、Ｖｍ
ではカラートナーの正確なパッチ濃度検出が困難とな
る。

【００３３】パッチ濃度に対する正反射光量出力Ｖｍと
乱反射光量出力Ｖｄの差分Ｖｍ−Ｖｄの関係を図７に示
す。図７に示されるように、黒トナーの場合もカラート
ナーの場合も、センサー出力の差分値Ｖｍ−Ｖｄは、パ
ッチ濃度に対して大きく変化しており、この差分値によ
りパッチ濃度を正確に測定することができることがわか
る。そこで、本発明では、この差分値によりパッチ濃度
を検出し、これに基づいて画像濃度制御を行うことが大
きな特徴である。

【００３４】以下、本実施例における画像濃度制御を図
８のフローチャートにより具体的に述べる。パッチ検知
モードが開始されると、転写ベルト上に各色のパッチを
形成し、そのパッチ濃度をセンサー７０で検出し、検出
したセンサー出力値Ｖｍ、Ｖｄから図示しない演算装置
によって差分＝Ｖｍ−Ｖｄを計算し、この差分値Ｖｍ−
Ｖｄを予めメモリに記録されている初期設定値（基準
値）のＶｍ０−Ｖｄ０と比較する。

【００３５】そしてＶｍ−Ｖｄ＞Ｖｍ０−Ｖｄ０の場合
は、画像濃度が低いと判断して、画像濃度を上げる方向
に任意のパラメータにフィードバックをかける。トナー
補給量にフィードバックをかける場合は、これらの偏差
＝（Ｖｍ−Ｖｄ）−（Ｖｍ０−Ｖｄ０）から必要なトナ
ー補給量を算出して、該当する現像器４にトナー補給を
行う。逆にＶｍ−Ｖｄ＜Ｖｍ０−Ｖｄ０の場合は、画像
濃度が高いと判断して、画像濃度を下げる方向に任意の
パラメータにフィードバックをかける。トナー補給量に
フィードバックをかける場合は、その現像器のトナー補
給を停止する。

【００３６】濃度検出後のパッチは、図示しない転写ベ
ルトクリーナによって転写ベルト６０上から除去し、パ
ッチ検知モードを終了して、通常の画像形成モードに戻
る。

【００３７】以上のようにしてパッチ検知モードが実行
されるが、十分な正反射光量が得られるようにするため
に、転写ベルト６０は表面の光沢度がある程度高いもの
を使用する。表面の光沢度が低い転写ベルトを使用した
場合には、その表面で正反射が十分に生じないために、
センサーの出力値Ｖｍが全体的に下がるのでＶｍ−Ｖｄ
の値も小さくなり、特に黒トナーの場合にセンサーのＳ
Ｎ比（シグナル／ノイズ）が悪化してしまう。

【００３８】本実施例では、転写ベルト６０に表面の光
沢度が十分に高いものを使用している。検討の結果、良
好なパッチ濃度検出を行うためには、転写ベルト表面の
光沢度は５０以上、９８以下の範囲にする必要があっ
た。転写ベルト表面の光沢度の上限を設定したのは、こ
れ以上の光沢度を出そうとすると、転写ベルトの性能を
満足しないような材質を選択しなければならず、実用に
適さないためである。光沢度の測定は、東京電色製の光
沢度計(Ｍodel ＴＣ−１０８ＤＰ／Ａ）を用いて、測
定角度２０°で行った。

【００３９】以下に検討の一例を示す。図９は、光沢度
が９１．７の転写ベルトと光沢度が１９．２の転写ベル
ト上にそれぞれ形成した黒トナーのパッチ濃度に対する
センサー出力の差分Ｖｍ−Ｖｄの変化を示す。

【００４０】図９に示されるように、光沢度が９１．７
の転写ベルトの場合は、黒トナーのパッチ濃度変化に対
してセンサー出力の差分が大きく変化していることがわ
かる。これに対し、光沢度が１９．２の転写ベルトの場
合は、転写ベルト表面で正反射が起こりにくいため、出
力値Ｖｍが全体的に小さく、転写ベルト上のパッチ濃度
が変化しても差分Ｖｍ−Ｖｄの値がほとんど変化しない
ため、正確なパッチ濃度検出が困難になっている。

【００４１】上記以外にも、光沢度が４８．８の転写ベ
ルトと光沢度が４１．９の転写ベルトについて検討し
た。光沢度４８．８のベルトはパッチ濃度の検出が良好
に行えたのに対し、光沢度４１．９のベルトではＳＮ比
が急激に悪化し、光沢度が１９．２のベルトと同様に正
確なパッチ濃度の検出が困難であった。

【００４２】このように、トナーと同一の光吸収帯を持
つ物質を含んだ転写ベルト上のトナーによるパッチ濃度
を検知するためには、表面の光沢度の高い、好ましくは
光沢度が５０以上の転写ベルトを用いる必要がある。以
上から、本発明では、転写ベルト６０の表面の光沢度は
５０以上、９８以下と規定した。

【００４３】前述したように、画像形成装置の使用があ
る程度進むと、機内の飛散トナーによってセンサー７０
の検出窓が汚れ、それによって出力が低下する。その場
合には、転写ベルト６０のパッチを形成していない領域
からの反射光量を検出し、そのセンサー出力Ｖｍｂを初
期設定値Ｖｍｂ０と比較することにより、パッチ濃度の
窓汚れによる補正を行うとよい。

【００４４】具体的には、図８のフローチャートに点線
で囲んだ部分を追加して、コピースタート後の前回転時
に、転写ベルト上のトナーが付着していない状態で転写
ベルトからの反射光量を測定して検出し、その検出した
センサー出力値Ｖｍｂと、メモリから読み出した予め記
憶している初期設定値Ｖｍｂ０とから、Ｖｍｂ０／Ｖｍ
ｂを計算し、これを窓汚れ係数とする。そしてこの係数
Ｖｍｂ０／Ｖｍｂにセンサー出力の差分値Ｖｍ−Ｖｄを
乗じて、パッチ濃度を（Ｖｍ−Ｖｄ）×Ｖｍｂ０／Ｖｍ
ｂと補正し、差分の初期設定値Ｖｍ０−Ｖｄ０と比較す
るパッチ濃度を補正したパッチ濃度に代えて、その後
は、上述したのと同様にしてトナー補給制御等を行えば
よい。

【００４５】このようにすることにより、センサーの窓
汚れが生じてもパッチ濃度の誤検出を防ぐことができる
ので、長期使用時に画像濃度を安定化するには、この補
正をすることが好ましい。

【００４６】本実施例は、以上のように構成され、転写
ベルトが、画像形成に使用する複数色のトナーの中の少
なくとも一色のトナーと同一の吸収帯を持つ物質を含む
材料からなる場合でも、転写ベルト上においてパッチの
濃度検出を各色とも正確に行うことができ、このため高
精度な画像濃度制御が行えて、高品質な画像を得ること
ができる。

【００４７】実施例２図１０は、本発明の画像形成装置の他の実施例を示す構
成図である。

【００４８】本画像形成装置は、感光ドラム４１を第１
の像担持体とし、これに対し第２の像担持体として中間
転写ベルト６２を備えている。図１０において、図１に
付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００４９】各画像形成部４（４Ｙ〜４Ｋ）の構成は、
図１に示した実施例１の画像形成装置と基本的に同じで
あるが、それらの感光ドラム４１（４１Ｙ〜４１Ｋ）上
に形成された各色のトナー像は、一旦、中間転写ベルト
６２上に重ね合わせて転写され（１次転写）、その後、
中間転写ベルト６２に搬送された紙等の記録媒体上に、
転写ローラ３０により一括して転写される（２次転
写）。

【００５０】このような中間転写ベルト６２を用いる
と、定着器５１を下方に配置することができるため、画
像形成装置本体の幅の削減が可能なこと、各画像形成部
が紙等の記録媒体と接触しないため、紙粉等の異物の影
響を受けずに済むこと等の利点がある。また中間転写ベ
ルト６２の最終色のブラック用の画像形成部４Ｋの直後
に設置した光学式センサー７０が、紙詰まり時の未定着
画像を担持した記録媒体の処理により発生した飛散トナ
ーによる汚染が防止され、これによるセンサー出力の低
下を抑制することができる利点もある。

【００５１】本実施例では、中間転写ベルト６２はポリ
イミド製のものを使用し、ポリイミド材料には、中間転
写ベルトの良好な転写性を目的に、カーボンを添加して
体積抵抗率を約１０¹²Ωｃｍに調整している。この中間
転写ベルトの表面の光沢度は、実施例１の転写ベルトと
同様、５０以上、９８以下とした。

【００５２】本実施例でも、中間転写ベルトの表面の光
沢度を５０以上とすることにより、十分な正反射光量が
得られ、パッチ検知モード時、センサー７０を用いて、
正反射光量出力Ｖｍと乱反射光量出力Ｖｄの差分Ｖｍ−
Ｖｄにより、パッチ濃度を正確に検出することができ
た。

【００５３】画像濃度制御は、実施例１と同様に行われ
る。すなわち、中間転写ベルト５２上に形成したパッチ
の濃度をセンサー７０で検出し、そのセンサー出力値Ｖ
ｍ、Ｖｄの差分Ｖｍ−Ｖｄを算出し、これを初期設定値
Ｖｍ０−Ｖｄ０と比較して、画像濃度に影響を与えるパ
ラメータ、たとえばトナー補給量にフィードバックし、
画像濃度制御を行えばよい。

【００５４】また長期使用時には、センサー７０の窓汚
れによる補正を行うことが好まく、実施例１と同様にし
て実施される。すなわち、転写ベルト上のトナーが付着
していない状態で、転写ベルトからの反射光量を測定し
て検出し、そのセンサー出力値Ｖｍｂと初期設定値Ｖｍ
ｂ０とから、窓汚れ係数Ｖｍｂ０／Ｖｍｂを計算し、こ
の係数Ｖｍｂ０／Ｖｍｂにセンサー出力の差分値Ｖｍ−
Ｖｄを乗じて、パッチ濃度を（Ｖｍ−Ｖｄ）×Ｖｍｂ０
／Ｖｍｂと補正し、この補正パッチ濃度を差分の初期設
定値Ｖｍ０−Ｖｄ０と比較して、たとえばトナー補給量
にフィードバックし、画像濃度制御を行えばよい。

【００５５】本実施例は、以上のように構成され、中間
転写ベルトが、画像形成に使用する複数色のトナーの中
の少なくとも一色のトナーと同一の吸収帯を持つ物質を
含む材料からなる場合でも、中間転写ベルト上において
パッチの濃度検出を各色とも正確に行うことができ、高
精度な画像濃度制御を行って、高品質な画像を得ること
ができる。

【００５６】実施例３図１１は、本発明の画像形成装置のさらに他の実施例を
示す構成図である。

【００５７】本画像形成装置は、１つの感光ドラム４１
の周囲に、一次帯電器４８、レーザビーム露光装置等の
露光手段４６、２成分現像剤を用いた固定式のブラック
現像器９Ｋ、回転式のイエロー、マゼンタ、シアン各色
の現像器９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、および中間転写ドラム６４
を具備し、感光ドラム４１に対する帯電、露光および現
像、および中間転写ドラム４８に対する１次転写で、中
間転写ドラム４８上に各色のトナー像を重畳転写し、つ
いで紙等の記録媒体に一括して２次転写するようになっ
ている。

【００５８】感光ドラム４１は、図１１に示すように、
矢印方向に回転自在に軸支されており、この感光ドラム
４１の表面を一次帯電器４６により一様帯電した後、露
光手段４７より、まず、カラー画像の色分解で得られた
イエロー部に相当する光像を照射し、感光ドラム表面に
イエロー部相当の静電潜像を形成する。これに対応し
て、回転式のイエロー現像器９Ｙが感光ドラム４１と対
向する位置に移動されており、現像器４Ｙによりイエロ
ーの２成分現像剤を用いて潜像を現像して、イエロート
ナー像として可視化する。得られたイエロートナー像
は、中間転写ドラム６４の芯金に転写バイアスを印加す
ることにより、感光ドラム４１から中間転写ベルト６４
上に転写される（１次転写）。

【００５９】感光ドラム４１は、再び一次帯電器４６に
より一様帯電した後、今度はマゼンタ部に相当する光像
を照射して、感光ドラム表面にイエロー部相当の静電潜
像を形成し、これに対応して感光ドラム４１と対向する
位置に移動された回転式の現像器４Ｍにより、マゼンタ
の２成分現像剤を用いて潜像を現像し、マゼンタトナー
像として可視化する。得られたマゼンタトナー像は、中
間転写ベルト６４上にイエロートナー像上から重ねて転
写される。

【００６０】同様にして、感光ドラム４１に対する一様
帯電、シアン部に相当する光像の照射、回転式の現像器
４Ｃによるシアンの２成分現像剤を用いた現像、得られ
たシアントナー像の中間転写ベルト６４上への重畳転
写、ついで感光ドラム４１に対する一様帯電、ブラック
部に相当する光像の照射、固定式の現像器４Ｋによるブ
ラックの２成分現像剤を用いた現像、得られたブラック
トナー像の中間転写ベルト６４上への重畳転写が行われ
る。

【００６１】このようにして中間転写ベルト４６上に重
畳転写された４色のトナー像は、ついで中間転写ドラム
６４に搬送された紙等の記録媒体上に、ベルト式の転写
手段５４に転写バイアスを印加して、これを記録媒体を
挟んで中間転写ドラム６４に当接することにより、一括
して転写する（２次転写）。ついで記録媒体を定着器５
１に送って加圧および加熱することにより、４色のトナ
ー像の溶融混色および定着が行われ、フルカラーの永久
画像が得られる。

【００６２】本実施例のような中間転写体を用いた画像
形成装置の利点は、感光ドラムが１つだけでも紙等の記
録媒体の搬送路を直線状に設けて、記録媒体に４色のフ
ルカラーの画像形成ができ、多様な記録媒体の使用が可
能なことである。

【００６３】この中間転写ドラム６２はポリイミド製の
ものを使用し、ポリイミド材料には、中間転写ドラムの
良好な転写性を目的に、カーボンを添加して体積抵抗率
を約１０¹⁰Ωｃｍに調整している。この中間転写ドラム
表面の光沢度は、実施例１の転写ベルトと同様、５０以
上、９８以下とした。

【００６４】本実施例でも、中間転写ドラム表面の光沢
度を５０以上とすることにより、十分な正反射光量が得
られ、パッチ検知モード時、センサー７０を用いて、正
反射光量出力Ｖｍと乱反射光量出力Ｖｄの差分Ｖｍ−Ｖ
ｄにより、パッチ濃度を正確に検出することができた。

【００６５】画像濃度制御は、実施例１と同様、中間転
写ドラム６４上に形成したパッチの濃度をセンサー７０
で検出し、そのセンサー出力値Ｖｍ、Ｖｄの差分Ｖｍ−
Ｖｄを算出し、これを初期設定値Ｖｍ０−Ｖｄ０と比較
して、画像濃度に影響を与えるパラメータ、たとえばト
ナー補給量にフィードバックし、画像濃度制御を行えば
よい。

【００６６】また長期使用時には、センサー７０の窓汚
れによる補正を行うことが好まく、実施例１と同様、ト
ナーが付着していない状態で中間転写ドラムからの反射
光量を測定して検出し、そのセンサー出力値Ｖｍｂと初
期設定値Ｖｍｂ０とから、窓汚れ係数Ｖｍｂ０／Ｖｍｂ
を計算し、この係数にセンサー出力の差分値を乗じてパ
ッチ濃度を補正し、この補正パッチ濃度（Ｖｍ−Ｖｄ）
×Ｖｍｂ０／Ｖｍｂと差分の初期設定値Ｖｍ０−Ｖｄ０
と比較して、たとえばトナー補給量にフィードバック
し、画像濃度制御を行えばよい。

【００６７】本実施例は、以上のように構成され、中間
転写ドラムが、画像形成に使用する複数色のトナーの中
の少なくとも一色のトナーと同一の吸収帯を持つ物質を
含む材料からなる場合でも、中間転写ドラム上において
パッチの濃度検出を各色とも正確に行うことができ、高
精度な画像濃度制御を行って、高品質な画像を得ること
ができる。

【００６８】以上の実施例１〜３では、いずれも、フル
カラーの画像形成装置の場合を取り上げて説明したが、
本発明は、黒の現像剤のみを使用するモノクロの画像形
成装置にも適用することができる。また現像器は２成分
現像剤を使用したが、磁性トナーのみからなる磁性１成
分現像剤、または非磁性トナーのみからなる非磁性１成
分現像剤を用いるものであってもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パッチ濃度の光学的検知手段として、転写ベルトや中間
転写体上のパッチによる正反射光量と乱反射光量を同時
に測定可能な検知手段を用いて、パッチの正反射光量と
乱反射光量を測定して正反射光量と乱反射光量の差分に
基づきパッチの濃度を検出するようにしたので、パッチ
の濃度検出を各色とも正確に行うことができ、高精度な
画像濃度制御により高品質な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図
である。

【図２】正反射光量を測定するタイプの光学式センサー
の光学系を示す説明図である。

【図３】乱反射光量を測定するタイプの光学式センサー
の光学系を示す説明図である。

【図４】正反射光量と乱反射光量を同時に測定するタイ
プの光学式センサーの光学系を示す説明図である。

【図５】図４のセンサーでパッチによる正反射光量を測
定したときのパッチ濃度に対するセンサー出力値Ｖｍを
示すグラフである。

【図６】図４のセンサーでパッチによる乱反射光量を測
定したときのパッチ濃度に対するセンサー出力値Ｖｄを
示すグラフである。

【図７】図４のセンサーの正反射光量、乱反射光量の出
力値の差分Ｖｍ−Ｖｄをパッチ濃度に対して示すグラフ
である。

【図８】図１の実施例における画像濃度制御を示すフロ
ーチャートである。

【図９】光沢度が９１．７および１９．２の転写ベルト
上にそれぞれ形成した黒トナーのパッチ濃度に対するセ
ンサー出力の差分Ｖｍ−Ｖｄの変化を示すグラフであ
る。

【図１０】本発明の画像形成装置の他の実施例を示す構
成図である。

【図１１】本発明の画像形成装置のさらに他の実施例を
示す構成図である。

【符号の説明】

９Ｙ〜９Ｋ現像器１１ＬＥＤ１２、１３フォトダイオード２０パッチ４１Ｙ〜４１Ｋ感光ドラム６０転写ベルト６２中間転写ベルト６４中間転写ドラム７０光学式センサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上にトナーを用いて形成した濃
度検知用の基準画像をベルト状の記録媒体搬送手段に転
写して、前記搬送手段上で基準画像の濃度を光学的検出
手段により検出し、前記検出した結果に基づいて画像濃
度の制御を行う画像形成装置において、前記光学的検出手段は、前記搬送手段上の基準画像によ
る正反射光量と乱反射光量を同時に測定可能であり、前
記測定した正反射光量と乱反射光量の差分に基づき、前
記基準画像の濃度を検出して前記画像濃度の制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記搬送手段は、トナーと同一の光吸収
帯を有する物質を含有し、かつその表面の光沢度が測定
角度２０°で５０以上、９８以下である請求項１の画像
形成装置。
【請求項３】前記光学的検出手段により、前記搬送手
段上の前記基準画像の形成領域以外の領域の正反射光量
を測定し、前記測定した形成領域以外の領域の正反射光
量に基づき、前記基準画像の濃度を補正する請求項１ま
たは２の画像形成装置。
【請求項４】前記像担持体を複数個有し、前記光学的
検出手段を１つ有し、前記複数個の像担持体上に複数色
のトナーを用いて形成した複数色の濃度検知用の基準画
像を前記搬送手段に重ね合わせずに転写して、前記１つ
の光学的検出手段により前記搬送手段上で複数色の基準
画像の濃度を検出し、前記１つの搬送手段は、前記複数
色のトナーのうちの１つのトナーと同一の光吸収帯を有
する物質を含有し、かつその表面の光沢度が測定角度２
０°で５０以上、９８以下である請求項１の画像形成装
置。
【請求項５】像担持体上にトナーを用いて形成した濃
度検知用の基準画像をベルト状もしくはドラム状の中間
転写体に転写して、前記中間転写体上で基準画像の濃度
を光学的検出手段により検出し、前記検出した結果に基
づいて画像濃度の制御を行う画像形成装置において、前記光学的検出手段は、前記中間転写体上の基準画像に
よる正反射光量と乱反射光量を同時に測定可能であり、
前記測定した正反射光量と乱反射光量の差分に基づき、
前記基準画像の濃度を検出して前記画像濃度の制御を行
うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記中間転写体は、トナーと同一の光吸
収帯を有する物質を含有し、かつその表面の光沢度が測
定角度２０°で５０以上、９８以下である請求項５の画
像形成装置。
【請求項７】前記光学的検出手段により、前記中間転
写体上の前記基準画像の形成領域以外の領域の正反射光
量を測定し、前記測定した形成領域以外の領域の正反射
光量に基づき、前記基準画像の濃度を補正する請求項５
または６の画像形成装置。
【請求項８】前記像担持体を複数個有し、前記光学的
検出手段を１つ有し、前記複数個の像担持体上に複数色
のトナーを用いて形成した複数色の濃度検知用の基準画
像を前記中間転写体に重ね合わせずに転写して、前記１
つの光学的検出手段により前記中間転写体上で複数色の
基準画像の濃度を検出し、前記中間転写体は、前記複数
色のトナーのうちの１つのトナーと同一の光吸収帯を有
する物質を含有し、かつその表面の光沢度が測定角度２
０°で５０以上、９８以下である請求項５の画像形成装
置。