JP4910463B2

JP4910463B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4910463B2
Application number: JP2006112440A
Authority: JP
Inventors: 正幸荒武; 直哉山崎; 玄中島; 智田中; 徹岩波
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2026-04-14
Also published as: JP2007286263A

Description

本発明は、プリンタ、複写機、及びファクシミリ、並びにこれらの機能を兼ね備えた複合機である画像形成装置に関する。

特開平１０−１８６８２７号公報特開平１１−０８４７６４号公報

近年、色域の拡大や高画質化のため、従来のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに加えて濃度の異なる淡いマゼンタ及び淡いシアンといった濃色トナー及び淡色トナーを使用し、ハイライト部から高濃度部までの階調性や色再現を向上させる方法が提案されている。

画像濃度検知装置に関しては、下記の画像濃度検知装置（トナーパッチ濃度を検知するという意味では「トナー濃度センサ装置」と言い換えることもできる）が開示されている。

赤外発光ダイオードから感光体上の所定領域に赤外光を照射し、赤外受光素子にて受光される赤外光量に基づいて感光体に付着したトナーの濃度を検出するトナー濃度センサ装置において、前記赤外受光素子の出力を電圧に変換する電流−電圧変換回路と、この電流−電圧変換回路の出力電圧を入力とし、イエロー、マゼンタ、シアン等の各カラートナー濃度に応じた出力が得られるように基準電圧および回路増幅率が決定されたカラー増幅回路と、前記電流−電圧変換回路の出力電圧を入力とし、ブラックトナー濃度に応じた出力が得られるように基準電圧および回路増幅率が決定されたブラック増幅回路とを備えたことを特徴とするトナー濃度センサ装置である（特許文献１参照）。
本例によれば、トナー濃度センサ装置は、カラー増幅回路の基準電圧および回路増幅率を各カラートナー濃度に応じた出力が得られるように決定し、ブラック増幅回路の基準電圧および回路増幅率をブラックトナー濃度に応じた出力が得られるように決定したので、カラートナー濃度及びブラックトナー濃度を広い濃度範囲に亘って高精度に検出できる。

同系色の濃色トナー及び淡色トナーを有する画像形成装置としては、下記の画像形成装置が開示されている。

感光体の周辺に前記感光体を帯電するための帯電手段、縦横複数の潜像画素で構成された静電潜像を形成するための露光手段、及び前記静電潜像を現像するための現像手段を有する画像形成装置において、前記露光手段は、入力された濃淡の度合いを表す画像情報に応じて前記静電潜像の電位を変化させて前記潜像画素の各々を形成し、前記現像手段は、前記静電潜像の電位に対応する複数の濃淡レベルのトナーで現像することを特徴とする画像形成装置である（特許文献２参照）。
本例によれば、ゼログラフィープロセスにおいても、装置の規模を大幅に大きくすることなく、濃色トナーと淡色トナーによって画像を形成することができ、中間調画像の階調性や粒状性を改善することができる、という効果がある。

上記従来技術では、特許文献１の場合は、画像濃度検知装置で像担持体上に形成されるパッチを検知する際に、像担持体上に形成されるパッチのトナーがカラートナーである場合と像担持体上に形成されるパッチのトナーがブラックトナーである場合とで画像濃度検知装置の濃度検知条件である出力ゲインを最適化することで、画像濃度検知装置で像担持体上に形成されるパッチを検知する際の検知精度を高めている。しかし、出力ゲインの最適化はカラーとブラックで考慮しており同系色の濃色トナー及び淡色トナーの場合を考慮していないため、画像形成装置において上記濃色トナー及び淡色トナーの高精度な制御を行うことができないという課題がある。また、画像濃度検知装置で像担持体上に形成されるパッチを検知する際に、画像濃度検知装置の濃度検知条件である出力ゲインを最適化するのみで画像濃度検知装置の濃度検知条件である発光強度を考慮していないため、像担持体上に形成される上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチを高精度に検知することができないという課題がある。
また、特許文献２の場合では、再現画像の階調性及び粒状性を維持するためには、画像形成部の環境変化及び部材劣化等に対応した画像形成条件の補正が必要であって、単に入力された濃淡の度合いを表す画像情報に応じて静電潜像の電位を変化させて上記濃色トナー及び淡色トナーを選択するだけでは、経時的な画像の階調性及び粒状性を維持することは困難であるという課題がある。また、上記濃色トナー及び淡色トナー間でトライボ電荷量に差があることが前提となっているため、上記濃色トナー及び淡色トナーを用いて画像を形成する制御が複雑であると共に適用できるトナー種が限定されて汎用性がなくなる可能性が高いという課題がある。

そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、トナー量が同じでも発光素子から照射した光の反射強度が異なる同系色の濃色トナー及び淡色トナーを有する画像形成装置において、上記濃色トナー及び淡色トナーを高精度に検知して画像の濃度及び階調制御を高精度に実施することができる画像形成装置を提供することにある。

即ち、本発明は、発光素子及び受光素子を備える画像濃度検知装置、並びに、トナー量が同じでも発光素子から照射した光の反射強度が異なる同系色の濃色トナー及び淡色トナーを有し、像担持体上又は記録媒体上に形成される上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチの濃度を画像濃度検知装置で検知し、該検知結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成装置において、
前記画像濃度検知装置の濃度検知条件である発光強度及び／又は出力ゲインを上記濃色トナー及び淡色トナーに応じて設定する濃度検知条件設定手段と、
前記像担持体上又は記録媒体上に形成される前記濃色トナー及び淡色トナーのパッチの色度情報を検知する色度検知装置と、
前記色度検知装置で検知した上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチの色度情報に基づいてトナーを判定すると共に、該判定結果を現像ユニットに設けられ上記濃色トナー及び淡色トナーの情報を記憶するトナー情報記憶手段に記憶するトナー判定手段とを有し、
前記濃度検知条件設定手段は、前記トナー判定手段で記憶されたトナー情報記憶手段に記憶されている上記濃色トナー及び淡色トナーの情報に基づいて濃度検知条件を設定することを特徴とする画像形成装置である。
これによれば、トナー量が同じでも発光素子から照射した光の反射強度が異なる同系色の濃色トナー及び淡色トナーを有する画像形成装置において、上記濃色トナー及び淡色トナーを高精度に検知して再現画像の濃度及び階調制御を高精度に実施することができる。

また、本発明において、上記濃色トナー及び淡色トナー毎に設定された画像濃度検知装置の出力範囲内において画像濃度検知装置の出力ゲインを補正する出力ゲイン補正手段を有する。

また、本発明において、上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチの入力画像像密度、トナー濃度、感光体膜厚、環境、現像剤使用状況及び像担持体使用状況の少なくとも１つに合わせて設定された画像濃度検知装置の出力範囲内において画像濃度検知装置の出力ゲインを補正する出力ゲイン補正手段を有する。

本発明によれば、トナー量が同じでも発光素子から照射した光の反射強度が異なる同系色の濃色トナー及び淡色トナーを有する画像形成装置において、上記濃色トナー及び淡色トナーを高精度に検知して画像の濃度及び階調制御を高精度に実施することができる画像形成装置を提供することができる。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

[実施形態]
図１〜図１３は、本発明に係る画像形成装置おける実施形態を示す図である。

図１は、本実施形態における画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタ１を示す図である。尚、フルカラープリンタ１は、画像読取装置を備え、フルカラーの複写機としても機能するようになっている。

フルカラープリンタ１の上部の一端には、原稿２の画像を読み取る画像読取装置（ＩＩＴ）４が配設されている。画像読取装置４は、プラテンカバー３によって押圧された状態でプラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７、ハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、画像読取素子１１によって原稿２の画像を所定のドット密度（例えば、１２００ｄｐｉや２４００ｄｐｉ）で読み取るようになっている。

画像読取装置４によって読み取られた原稿２の画像は、例えば、赤色、緑色、及び青色（各８ｂｉｔ）の３色の画像データとして画像処理装置１２に送られる。画像処理装置１２では、原稿２の画像データに対して所定の画像処理が施される。

画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー色（Ｙ）、マゼンタ濃色（Ｍ₁）、マゼンタ淡色（Ｍ₂）、シアン色（Ｃ）、及びブラック色（Ｋ）の５色の画像データに変換される。イエロー色（Ｙ）、マゼンタ濃色（Ｍ₁）、マゼンタ淡色（Ｍ₂）、シアン色（Ｃ）、及びブラック色（Ｋ）の５色の画像データは、イエロー色（Ｙ）、マゼンタ濃色（Ｍ₁）、マゼンタ淡色（Ｍ₂）、シアン色（Ｃ）、及びブラック色（Ｋ）の各色の画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ₁、１３Ｍ₂、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ₁、１４Ｍ₂、１４Ｃ、１４Ｋに送られる。ＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ₁、１４Ｍ₂、１４Ｃ、１４Ｋでは、各色の画像データに応じてレーザービームＬＢによる画像露光が行われる。

本実施形態では、トナー量が同じでも発光素子から照射した光の反射強度が異なる同系色の濃色（マゼンタ濃色）トナー及び淡色（マゼンタ淡色）トナーを有している画像形成部１３Ｍ₁、１３Ｍ₂を備えるように構成されている。

また、本実施形態では、画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ₁、１３Ｍ₂、１３Ｃ、１３Ｋによって形成されたトナー像が、一旦、中間転写体（像担持体）上に多重に一次転写された後、記録媒体上に一括して二次転写することによってカラー画像を形成するように構成されている。

画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ₁、１３Ｍ₂、１３Ｃ、１３Ｋは、水平方向に一定の間隔をおいて直列的に配置されている。尚、画像形成部１３Ｍ₁、１３Ｍ₂は、隣接して配置されている。

尚、画像形成部１３Ｍ₁では、従来と同様の濃度（高濃度）のマゼンタ色のトナーが用いられ、画像形成部１３Ｍ₂では、同じマゼンタ色のトナーであっても画像形成部１３Ｍ₁で用いられているマゼンタ色のトナーと比較して低濃度のマゼンタ色のトナーが用いられている。

尚、低濃度のマゼンタ色のトナーとしては、マゼンタ色のトナーを製造する際に、トナーを構成する樹脂に対するマゼンタ色の顔料等の着色剤の量を少なく設定したもの、又は使用するマゼンタ色の顔料等の着色剤として濃度の低い着色剤を使用したものが用いられている。

画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ₁、１３Ｍ₂、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれは、使用するトナーの種類を除いて基本的にすべて同様に構成されている。画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ₁、１３Ｍ₂、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれは、矢印Ａ方向に所定の回転速度で回転する感光体ドラム（像担持体）１５、感光体ドラム１５の周面を一様に帯電する一次帯電用のスコロトロン１６、感光体ドラム１５の周面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成するＲＯＳ１４、感光体ドラム１５の周面に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像装置１７、及びクリーニング装置１８から概略構成されている。

ＲＯＳ１４は、半導体レーザー１９を画像データに応じて変調して、半導体レーザー１９からレーザービームＬＢを画像データに応じて出射する。半導体レーザー１９から出射されたレーザービームＬＢは、反射ミラー２０、２１を介して回転多面鏡２２によって偏向走査され、不図示のｆ−θレンズで走査角度に応じて焦点距離が調整された状態で、複数枚の反射ミラー２３、２４等を介して感光体ドラム１５の周面に走査露光される。

画像処理装置１２からは、イエロー色（Ｙ）、マゼンタ濃色（Ｍ₁）、マゼンタ淡色（Ｍ₂）、シアン色（Ｃ）、及びブラック色（Ｋ）の各色の画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ₁、１３Ｍ₂、１３Ｃ、１３ＫのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ₁、１４Ｍ₂、１４Ｃ、１４Ｋに各色の画像データが順次出力され、これらのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ₁、１４Ｍ₂、１４Ｃ、１４Ｋ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１５Ｙ、１５Ｍ₁、１５Ｍ₂、１５Ｃ、１５Ｋの周面に走査露光されて静電潜像が形成される。感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ₁、１５Ｍ₂、１５Ｃ、１５Ｋの周面に形成された静電潜像は、現像装置１７Ｙ、１７Ｍ₁、１７Ｍ₂、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー色（Ｙ）、マゼンタ濃色（Ｍ₁）、マゼンタ淡色（Ｍ₂）、シアン色（Ｃ）、及びブラック色（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

尚、ＲＯＳ１４Ｍ₁、１４Ｍ₂では、同じマゼンタ色に対応した画像データに基づいて画像露光が施されるため、画像処理装置１２は、マゼンタ色に対応した画像データを、階調性に応じてＬＵＴ等を用いることによって、マゼンタ濃色の画像データとマゼンタ淡色の画像データとに分けて作成するように構成されている。

また、画像形成部１３Ｍ₁、１３Ｍ₂では、現像装置１７Ｍ₁、１７Ｍ₂で使用するマゼンタ色のトナーの濃度が異なっていて、現像装置１７Ｍ₁では、濃度の濃いトナー（濃色トナー）が使用され、現像装置１７Ｍ₂では、濃度の淡いトナー（淡色トナー）が使用されている。

尚、現像装置１７Ｙ、１７Ｍ₁、１７Ｍ₂、１７Ｃ、１７Ｋには、それぞれ対応する色のトナーが不図示の現像ユニットであるトナーカートリッジから供給される。尚、それぞれのトナーカートリッジには、トナーの情報を記憶するクラム（トナー情報記憶手段）が設けられている。

各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ₁、１３Ｍ₂、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ₁、１５Ｍ₂、１５Ｃ、１５Ｋの周面に、順次形成されたイエロー色（Ｙ）、マゼンタ濃色（Ｍ₁）、マゼンタ淡色（Ｍ₂）、シアン色（Ｃ）、及びブラック色（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ₁、１３Ｍ₂、１３Ｃ、１３Ｋの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２５の周面に、一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ₁、２６Ｍ₂、２６Ｃ、２６Ｋによって重ね合わせた状態で転写される。

中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７、テンションロール２８、ステアリングロール２９、アイドルロール３０、バックアップロール３１、及びアイドルロール３２の間に一定のテンションで掛け回され、不図示の定速性に優れた専用の駆動モータによって回転駆動されるドライブロール２７によって、矢印Ｂ方向に感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ₁、１５Ｍ₂、１５Ｃ、１５Ｋと等しい所定の速度で循環駆動されるようになっている。中間転写ベルト２５としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを無端状に形成したものが用いられる。

中間転写ベルト２５の周面に多重に転写されたイエロー色（Ｙ）、マゼンタ濃色（Ｍ₁）、マゼンタ淡色（Ｍ₂）、シアン色（Ｃ）、及びブラック色（Ｋ）の各色のトナー像は、バックアップロール３１に中間転写ベルト２５を介して圧接する二次転写ロール３３によって、圧接力及び静電気力で記録媒体としての記録用紙３４上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、搬送ベルト３５、３６によって定着装置３７へと搬送される。各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、定着装置３７によって熱及び圧力で定着処理を受けて、片面プリントの場合には、そのまま排出トレイ４０上に排出される。尚、定着装置３７は、内部に熱源を有する加熱ロール３８、加熱ロール３８に対して圧接する加圧ロール３９とから概略構成されている。また、二次転写ロール３３とドライブロールとの間には、中間転写ベルト２５の周面に当接してクリーニング装置５０が設けられている。

記録用紙３４は、複数の用紙トレイ４１、４２のうちの何れかから所定のサイズや材質のものが、給紙ロール４３及び用紙搬送用のロール対４４、４５からなる用紙搬送経路４６を介して、レジストロール４７まで一旦搬送されて停止される。用紙トレイ４１、４２のうちの何れかから供給された記録用紙３４は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール４７によって中間転写ベルト２５の二次転写位置に送出される。

また、記録用紙３４の両面に画像を形成する場合には、定着装置３７によって片面に画像が定着された記録用紙３４を、そのまま排出トレイ４０上に排出しないで、不図示の切り替えゲートによって、記録用紙３４の搬送経路を下方に切り替え、反転用の用紙搬送路４８に一旦搬送する。反転用の用紙搬送路４８に搬送された記録用紙３４は、搬送方向を反転した状態で、両面用の用紙搬送路４９及び通常の用紙搬送経路４６を介して、表裏が反転された状態で、再度、中間転写ベルト２５の二次転写位置まで搬送され、裏面の画像が形成された後、定着装置３７によって熱及び圧力で定着処理を受けて、排出トレイ４０上に排出される。

尚、フルカラープリンタ１は、制御部１００で画像情報から記録用紙３４に画像を形成する画像形成動作が制御される。

また、フルカラープリンタ１で画像情報から記録用紙３４に画像を形成する画像形成条件は、中間転写ベルト２５上に形成されるトナーのパッチの濃度を画像濃度検知装置１０２で検知した結果や、中間転写ベルト２５上に形成されるトナーのパッチの色度を色度検知装置１０３で検知した結果に基づいて補正される。

図２は、本実施形態における画像濃度検知装置１０２を示す図である。画像濃度検知装置１０２は、発光素子１０４及び受光素子１０６を備える。発行素子１０４は、中間転写ベルト２５上に形成されるカラー色（イエロー色（Ｙ）、マゼンタ濃色（Ｍ₁）、マゼンタ淡色（Ｍ₂）、及びシアン色（Ｃ））トナーのパッチＰの濃度を検知するための拡散反射ＬＥＤ１０４ａ、並びに、中間転写ベルト２５上に形成されるブラック色（Ｋ）トナーのパッチＰの濃度を検知するための正反射ＬＥＤ１０４ｂから構成されている。中間転写ベルト２５上に形成されるトナーのパッチＰの濃度は、発光素子１０４から照射した光が中間転写ベルト２５上に形成されるトナーのパッチＰで反射して受光素子１０６で受光した際の出力で検知される。

図３は、カラー色トナーのパッチＰの濃度（ＣＩＮ）と画像濃度検知装置１０２の出力（センサ出力）との関係を示す図である。本図によれば、カラー色トナーのパッチＰの濃度は、低濃度から高濃度までの全濃度領域に亘って画像濃度検知装置１０２で高精度に検知することができることが判る。

図４は、本実施形態における濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰに光を照射した際の光の波長と反射率との関係を示す図である。本図によれば、濃色トナーと淡色トナーとで光を照射した際の最大反射率となる光の波長が異なることが判る。これは、濃色トナー及び淡色トナーのそれぞれに含まれる顔料やワックス剤の反射率が異なる、及び／又は濃色トナー及び淡色トナーのそれぞれのトナー粒径やトナー形状が異なるためである。

図５は、本実施形態における濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰに光を照射した際のパッチＰのトナー量と画像濃度検知装置１０２の出力（センサ出力）との関係を示す図である。本図によれば、濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰに光を照射した際にパッチＰのトナー量が同一であっても濃色トナー及び淡色トナー毎に画像濃度検知装置１０２の出力が異なることが判る。これは、図４に示すように、濃色トナーと淡色トナーとで光を照射した際の最大反射率となる光の波長が異なることに起因する。濃色トナー及び淡色トナーのトナー量が共にＡ領域である場合には、画像濃度検知装置１０２の出力が小さいため高精度の濃度検知ができない。このため、濃色トナー及び淡色トナーのトナー量が共にＡ領域である場合には、画像濃度検知装置１０２の発光強度及び／又は出力ゲインが大きくなるように制御する。これによって、濃色トナー及び淡色トナーのトナー量が共にＡ領域である場合に、画像濃度検知装置１０２で高精度に濃度検知ができるようになる。濃色トナー及び淡色トナーのトナー量が共にＢ領域である場合には、画像濃度検知装置１０２の出力が大きいが濃度差に対する画像濃度検知装置１０２の出力幅が小さいため高精度の濃度検知ができない。このため、濃色トナー及び淡色トナーのトナー量が共にＢ領域である場合には、画像濃度検知装置１０２の発光強度及び／又は出力ゲインが小さくなるように制御する。これによって、濃色トナー及び淡色トナーのトナー量が共にＢ領域である場合に、画像濃度検知装置１０２で高精度に濃度検知ができるようになる。濃色トナー及び淡色トナーのトナー量が共にＡ領域とＢ領域との間である場合には、濃色トナーのトナー量に対する画像濃度検知装置１０２の出力は最適であるため高精度の濃度検知ができる一方、淡色トナーのトナー量に対する画像濃度検知装置１０２の出力は小さいため高精度の濃度検知ができない。このため、淡色トナーのトナー量がＡ領域とＢ領域との間である場合には、画像濃度検知装置１０２の発光強度及び／又は出力ゲインが大きくなるように制御する。これによって、淡色トナーのトナー量が共にＡ領域とＢ領域との間である場合に、画像濃度検知装置１０２で高精度に濃度検知ができるようになる。

図６は、本実施形態における濃色トナー及び淡色トナーに光を照射した際の濃色トナー及び淡色トナーの入力画像濃度（ＣＩＮ）と反射強度との関係を示す図である。本図によれば、濃色トナー及び淡色トナーの入力画像濃度によって反射強度が異なると共に、同じ入力画像濃度であれば、濃色トナーの反射強度の方が淡色トナーの反射強度よりも高いことが判る。これによって、パッチＰの濃度に依存することなく濃色トナー及び淡色トナーの濃度検知ができる。

図７は、本実施形態における濃色トナー及び淡色トナー種類判定に関するフローチャートである。最初に、クラムに濃色トナー又は淡色トナー種類が記憶されているか否かを判断する（Ｓ１００）。Ｓ１００でＹＥＳの場合には、次いで、クラムに画像濃度検知装置１０２の濃度検知条件が記憶されているか否かを判断する（Ｓ１０２）。Ｓ１００でＮＯの場合には、次いで、中間転写ベルト２５上又は記録用紙３４上に形成される濃色トナー又は淡色トナーのパッチＰの色度情報を色度検知装置１０３（ＣＣＤ等の色度計）で検知しトナー色を判定すると共に、該判定結果をクラムに記憶する（Ｓ１０４）（トナー判定手段）。ここでの色度検知装置１０３は、中間転写ベルト２５上に対向する位置に配置されてもよいし、記録用紙３４排出側（記録用紙３４上の色度を検知できる位置）に配置されてもよいし、ＩＩＴ側に配置されてもよい。次いで、後述する濃度検知条件作成・補正（図８）を実行して（Ｓ１０６）本ルーチンを終了する。Ｓ１０２でＹＥＳの場合には本ルーチンを終了する。Ｓ１０２でＮＯの場合には、後述する濃度検知条件作成・補正（図９）を実行して（Ｓ１０８）本ルーチンを終了する。尚、画像濃度検知装置１０２の濃度検知条件は、発光強度及び出力ゲインである。

図８は、本実施形態における濃度検知条件作成・補正（発光強度決定手段）に関するフローチャートである。使用する濃色トナー又は淡色トナー種類が記憶されていない種類である場合には、以下のルーチンを実行する。最初に、画像濃度検知装置１０２の濃度検知条件である出力ゲインを所定の出力ゲインに設定する（Ｓ２００）。次いで、画像濃度検知装置１０２の濃度検知条件である発光強度[ｎ]を所定の発光強度に設定する（発光強度数＝ｎ個）（Ｓ２０２）、次いで、中間転写ベルト２５上に形成される一定の濃度トナーのパッチＰを画像濃度検知装置１０２で検知する（Ｓ２０４）。次いで、Ｓ２０２で設定された発光強度[ｎ]がｎ以上であるか否かを判断する（Ｓ２０６）。Ｓ２０６でＮＯの場合には、次いで、ｎ＝ｎ＋１を実行する（Ｓ２０８）。次いで、Ｓ２０２を実行する。そして、Ｓ２０２とＳ２０４とＳ２０８を繰り返し実行してＳ２０６でＹＥＳとなった場合には、次いで、ｎ＝１とし（Ｓ２１０）、最適な発光強度を判定すると共に該判定結果である最適な発光強度をクラムに記憶して（Ｓ２１２）本ルーチンを終了する。

図９は、本実施形態における濃度検知条件作成・補正（発光強度決定手段）に関するフローチャートである。使用する濃色トナー又は淡色トナー種類が記憶されている種類である場合には、以下のルーチンを実行する。最初に、画像濃度検知装置１０２の濃度検知条件である出力ゲインを記憶されている出力ゲインに設定する（Ｓ３００）。次いで、画像濃度検知装置１０２の濃度検知条件である発光強度を記憶されている発光強度＋α[ｎ]に設定する（α数＝ｎ個）（Ｓ３０２）、次いで、中間転写ベルト２５上に形成される一定の濃度トナーのパッチＰを画像濃度検知装置１０２で検知する（Ｓ３０４）。次いで、Ｓ３０２で設定されたα[ｎ]がｎ以上であるか否かを判断する（Ｓ３０６）。Ｓ３０６でＮＯの場合には、次いで、ｎ＝ｎ＋１を実行する（Ｓ３０８）。次いで、Ｓ３０２を実行する。そして、Ｓ３０２とＳ３０４とＳ３０８を繰り返し実行してＳ３０６でＹＥＳとなった場合には、次いで、ｎ＝１とし（Ｓ３１０）、最適な発光強度を判定すると共に該判定結果である最適な発光強度をクラムに記憶して（Ｓ３１２）本ルーチンを終了する。

図１０は、入力画像濃度（ＣＩＮ）と最適発光強度との関係を示す図である。本実施形態では、入力画像濃度毎に画像濃度検知装置１０２の濃度検知条件である発光強度が最適発光強度に補正される。

図１１は、トナー濃度（ＴＣ）と最適発光強度との関係を示す図である。本実施形態では、トナー濃度毎に画像濃度検知装置１０２の濃度検知条件である発光強度が最適発光強度に補正される。

図１２は、感光体（ＰＲ）膜厚と最適発光強度との関係を示す図である。本実施形態では、感光体膜厚毎に画像濃度検知装置１０２の濃度検知条件である発光強度が最適発光強度に補正される。

図１３は、中間転写体（ＩＢＴ）劣化と最適発光強度との関係を示す図である。本実施形態では、中間転写体劣化毎に画像濃度検知装置１０２の濃度検知条件である発光強度が最適発光強度に補正される。

以上、本実施形態は、発光素子１０４及び受光素子１０６を備える画像濃度検知装置１０２、並びに、トナー量が同じでも発光素子から照射した光の反射強度が異なる同系色の濃色トナー及び淡色トナーを有し、中間転写ベルト２５上に形成される上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰの濃度を画像濃度検知装置１０２で検知し、該検知結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成装置において、画像濃度検知装置１０２の濃度検知条件である発光強度及び／又は出力ゲインを上記濃色トナー及び淡色トナーに応じて設定する濃度検知条件設定手段を備えることを特徴とする画像形成装置である。
尚、上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰは、感光体ドラム１５上又は記録用紙３４上に形成してもよい。

また、本実施形態において、トナーカートリッジに設けられ上記濃色トナー及び淡色トナーの情報を記憶するトナー情報記憶手段を有し、濃度検知条件設定手段は、トナー情報記憶手段に記憶されている上記濃色トナー及び淡色トナーの情報に基づいて濃度検知条件を設定する。

また、本実施形態において、中間転写ベルト２５上に形成される上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰの色度情報を色度検知装置１０３で検知しトナー色を判定すると共に、該判定結果をトナーカートリッジに設けられ上記濃色トナー及び淡色トナーの情報を記憶するトナー情報記憶手段に記憶するトナー判定手段を有し、濃度検知条件設定手段は、トナー判定手段で記憶したトナー情報記憶手段に記憶されている上記濃色トナー及び淡色トナーの情報に基づいて濃度検知条件を設定する。

また、本実施形態において、トナーカートリッジに設けられ上記濃色トナー及び淡色トナーの情報を記憶するトナー情報記憶手段、又は、中間転写ベルト２５上に形成される上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰの色度情報を色度検知装置１０３で検知しトナー色を判定すると共に、該判定結果をトナーカートリッジに設けられ上記濃色トナー及び淡色トナーの情報を記憶するトナー情報記憶手段に記憶するトナー判定手段を有し、濃度検知条件設定手段は、トナー情報記憶手段に記憶されている上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰを中間転写ベルト２５上に形成し、所定の出力にて画像濃度検知装置１０２で発光強度を複数段階に設定して上記パッチＰを検知し、最適な発光強度を決定してトナー情報記憶手段に記憶する発光強度決定手段を有し、発光強度決定手段で記憶したトナー情報記憶手段に記憶されている上記濃色トナー及び淡色トナーの情報に基づいて濃度検知条件を設定する。

また、本実施形態において、上記濃色トナー及び淡色トナー毎に設定された画像濃度検知装置の出力範囲内において画像濃度検知装置１０２の出力ゲインを補正する出力ゲイン補正手段を有する。

また、本実施形態において、発光強度決定手段は、上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰの入力画像像密度、トナー濃度、感光体膜厚、環境、現像剤使用状況及び中間転写体使用状況毎に最適な発光強度を記憶する。

また、本実施形態において、上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰの入力画像像密度、トナー濃度、感光体膜厚、環境、現像剤使用状況及び中間転写体使用状況毎に設定された画像濃度検知装置１０２の出力範囲内において画像濃度検知装置１０２の出力ゲインを補正する出力ゲイン補正手段を有する。

また、本実施形態において、上記濃色トナー及び淡色トナー毎の濃度検知条件からパッチフェイル判定閾値を算出するパッチフェイル判定閾値算出手段を有する。
尚、上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰを検知する画像濃度検知装置１０２の出力が同じ又は差分が許容範囲内であれば、パッチフェイル判定閾値（算出値又は固定値）を上記濃色トナー及び淡色トナーで共通に設定してもよい。

また、本実施形態において、最適な濃度検知条件に基づいて中間転写ベルト２５上に形成される上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰを検知し、上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチＰにおける画像濃度検知装置１０２の出力からパッチファイル判定閾値を算出するパッチファイル判定閾値算出手段を有する。

以上、本実施形態によれば、トナー量が同じでも発光素子から照射した光の反射強度が異なる同系色の濃色トナー及び淡色トナーを有する画像形成装置において、上記濃色トナー及び淡色トナーを高精度に検知して画像の濃度及び階調制御を高精度に実施することができる。

また、本実施形態によれば、上記濃色トナー及び淡色トナーを検知しての画像の濃度及び階調制御が１個の画像濃度検知装置１０２を用いて低コストに実施することができる。

また、本実施形態によれば、画像形成装置に記憶されていない上記濃色トナー及び淡色トナー種でも、上記濃色トナー及び淡色トナーを検知して画像の濃度及び階調制御を実施することができる。また、トナーは製造時期によって色具合や物性が若干変化することがある。これによって同じトナー種であっても製造時期の差でもって画像濃度検知装置の最適な濃度検知条件を再設定する必要が生じる。よって、濃淡トナーに限らず全トナー種において製造時期の違いが有る場合でも、画像形成装置でトナーパッチを再検知し、画像形成装置の濃度検知条件を再設定することで、画像の濃度及び階調を精度良く制御することができる。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。

図１は、実施形態における画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタを示す図である。図２は、実施形態における画像濃度検知装置を示す図である。図３は、カラー色トナーのパッチの濃度（ＣＩＮ）と画像濃度検知装置の出力（センサ出力）との関係を示す図である。図４は、実施形態における濃色トナー及び淡色トナーのパッチに光を照射した際の光の波長と反射率との関係を示す図である。図５は、実施形態における濃色トナー及び淡色トナーのパッチに光を照射した際のパッチのトナー量と画像濃度検知装置の出力（センサ出力）との関係を示す図である。図６は、実施形態における濃色トナー及び淡色トナーに光を照射した際の濃色トナー及び淡色トナーの入力画像濃度（ＣＩＮ）と反射強度との関係を示す図である。図７は、実施形態における濃色トナー及び淡色トナー種類判定に関するフローチャートである。図８は、実施形態における濃度検知条件作成・補正に関するフローチャートである。図９は、実施形態における濃度検知条件作成・補正に関するフローチャートである。図１０は、入力画像濃度（ＣＩＮ）と最適発光強度との関係を示す図である。図１１は、トナー濃度（ＴＣ）と最適発光強度との関係を示す図である。図１２は、感光体（ＰＲ）膜厚と最適発光強度との関係を示す図である。図１３は、中間転写体（ＩＢＴ）劣化と最適発光強度との関係を示す図である。

符号の説明

１：フルカラープリンタ（画像形成装置）、１５：感光体ドラム（像担持体）、２５：中間転写ベルト（像担持体）、３４：記録用紙（記録媒体）、１０２：画像濃度検知装置、１０３：色度検知装置、１０４：発光素子、１０６：受光素子、Ｐ：パッチ

Claims

発光素子及び受光素子を備える画像濃度検知装置、並びに、トナー量が同じでも発光素子から照射した光の反射強度が異なる同系色の濃色トナー及び淡色トナーを有し、像担持体上又は記録媒体上に形成される上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチの濃度を画像濃度検知装置で検知し、該検知結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成装置において、
前記画像濃度検知装置の濃度検知条件である発光強度及び／又は出力ゲインを上記濃色トナー及び淡色トナーに応じて設定する濃度検知条件設定手段と、
前記像担持体上又は記録媒体上に形成される前記濃色トナー及び淡色トナーのパッチの色度情報を検知する色度検知装置と、
前記色度検知装置で検知した上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチの色度情報に基づいてトナーを判定すると共に、該判定結果を現像ユニットに設けられ上記濃色トナー及び淡色トナーの情報を記憶するトナー情報記憶手段に記憶するトナー判定手段とを有し、
前記濃度検知条件設定手段は、前記トナー判定手段で記憶されたトナー情報記憶手段に記憶されている上記濃色トナー及び淡色トナーの情報に基づいて濃度検知条件を設定することを特徴とする画像形成装置。
上記濃色トナー及び淡色トナー毎に設定された画像濃度検知装置の出力範囲内において画像濃度検知装置の出力ゲインを補正する出力ゲイン補正手段を有する請求項１に記載の画像形成装置。
上記濃色トナー及び淡色トナーのパッチの入力画像像密度、トナー濃度、感光体膜厚、環境、現像剤使用状況及び像担持体使用状況の少なくとも１つに合わせて設定された画像濃度検知装置の出力範囲内において画像濃度検知装置の出力ゲインを補正する出力ゲイン補正手段を有する請求項２に記載の画像形成装置。