JP6024690B2 - 画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置が２機直列に接続され、用紙搬送方向上流側の画像形成装置で用紙の第１面（表面又は裏面）に画像を形成し、下流側の画像形成装置で用紙の第２面（裏面又は表面）に画像を形成するタンデム型の画像形成システムに関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）においては、画像データに基づく光が、一様に帯電した感光体（例えば感光ドラム）に対して照射（露光）されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体にトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体を介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。

このような電子写真方式の画像形成装置では、所望の画質を安定して維持するために、画像濃度制御（画像安定化制御とも呼ばれる）が行われる。具体的には、中間転写ベルト等の像担持体上に濃度検出用のトナーパターンが形成し、反射型又は透過型の光センサーによってトナーパターンの濃度（トナー付着量）が検出される。そして、この検出結果に基づいて、トナーパターンの濃度が目標制御濃度に一致するように、露光エネルギー（露光時間又は露光出力）、帯電電圧、現像バイアス電圧、現像ローラーの回転数等の画像形成条件が制御される。目標制御濃度は、段階的に設定される濃度制御点のレベルによって決まる。画像濃度制御に用いられる光センサーは、ＩＤＣ（Image Density Control）センサーと呼ばれる。
さらには、連続して複数枚に画像形成を行う場合の印字率（カバレッジ）の傾向に応じて、画像形成条件を制御する技術も提案されている（特許文献１、２）。

近年、高生産性が要求されるプロダクションプリントの分野では、上述した電子写真方式の画像形成装置を２機直列に接続したタンデム型の画像形成システムが実用化されている。通常、タンデム型の画像形成システムにおいては、用紙搬送方向上流側の画像形成装置（以下「上流機」）と下流側の画像形成装置（以下「下流機」）との間に用紙反転装置が配置される。両面画像形成を行う場合、上流機で用紙の第１面（表面又は裏面）に画像が形成された後、用紙反転装置で用紙が反転され、下流機で用紙の第２面（裏面又は表面）に画像が形成される。

特許第４９９５１２３号公報 特許第４９４９６７２号公報

上述したタンデム型の画像形成システムにおいても、２台の画像形成装置のそれぞれにおいて画像濃度制御が行われる。しかしながら、それぞれの画像形成装置が有するＩＤＣセンサーの出力特性は必ずしも同じではない。そのため、同じ濃度制御点による画像濃度制御が行われても、実際の用紙上に形成された画像の濃度が同じになるとは限らない。その結果、用紙の表面と裏面とで濃度差が生じてしまい、表裏面で同等の画質が得られない虞がある。

また、二成分現像剤を使用する場合は、画像形成の初期に上流機と下流機で用紙上の画像濃度が一致するようにＩＤＣセンサーの濃度制御点を補正しても、原稿となる画像データの印字率の違いによって、消費されるトナー量、すなわち補給されるトナー量に差が生じ、現像特性が変化するため、表裏面で徐々に濃度差が生じることがある。

本発明の目的は、用紙の表裏面における画像濃度の安定化を図ることができるタンデム型の画像形成システムを提供することである。

本発明に係る画像形成システムは、第１の感光体、前記第１の感光体の表面を帯電させる第１の帯電部、前記第１の感光体に光を照射して静電潜像を形成する第１の露光部、現像剤を供給して前記静電潜像を顕像化する第１の現像部、顕像化され用紙の第１面に転写されるトナー像を担持する第１の像担持体、用紙に転写されたトナー像を定着する第１の定着部、前記第１の像担持体に担持されたトナーパターンの濃度を検出する第１のトナー像濃度検出部、及び前記第１のトナー像濃度検出部の検出結果が第１の濃度制御点で規定される第１の目標制御濃度と一致するように画像形成条件を制御する第１の濃度制御部、を有する第１の画像形成装置と、
前記第１の画像形成装置の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第１の画像形成装置から送出された用紙を反転させる用紙反転部と、
前記用紙反転部の用紙搬送方向下流側に配置され、第２の感光体、前記第２の感光体の表面を帯電させる第２の帯電部、前記第２の感光体に光を照射して静電潜像を形成する第２の露光部、現像剤を供給して前記静電潜像を顕像化する第２の現像部、顕像化され用紙の第２面に転写されるトナー像を担持する第２の像担持体、用紙に転写されたトナー像を定着する第２の定着部、前記第２の像担持体に担持されたトナーパターンの濃度を検出する第２のトナー像濃度検出部、及び前記第２のトナー像濃度検出部の検出結果が第２の濃度制御点で規定される第２の目標制御濃度と一致するように画像形成条件を制御する第２の濃度制御部、を有する第２の画像形成装置と、
前記第２の画像形成装置の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第１の画像形成装置及び前記第２の画像形成装置のそれぞれにおいて用紙に形成された最高濃度調整用の第１のパターン画像及び中間調濃度調整用の第２のパターン画像の濃度を検出する画像濃度検出部と、
前記画像濃度検出部による前記第１の画像形成装置において用紙に形成された前記第１のパターン画像の検出結果と前記第２の画像形成装置において用紙に形成された前記第１のパターン画像の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記第１の濃度制御点又は前記第２の濃度制御点を補正するとともに、前記第１の画像形成装置において用紙に形成された前記第２のパターン画像の検出結果と前記第２の画像形成装置において用紙に形成された前記第２のパターン画像の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記第１の露光部の露光エネルギー又は前記第２の露光部の露光エネルギーを補正する装置間濃度調整部と、を備え、
前記第１の濃度制御部は、前記第１の画像形成装置で形成される画像の印字率に応じて前記第１の濃度制御点又は前記第１の露光部の露光エネルギーを補正し、
前記第２の濃度制御部は、前記第２の画像形成装置で形成される画像の印字率に応じて前記第２の濃度制御点又は前記第２の露光部の露光エネルギーを補正することを特徴とする。

本発明によれば、第１の画像形成装置で形成される画像の濃度と、第２の画像形成装置で形成される画像の濃度が同等となり、表裏面間で濃度差が生じないので、用紙の表裏面における画像濃度の安定化を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係る画像形成システムを示す図である。 第１の画像形成装置の全体構成を示す図である。 第１の画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 第２の画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 画像形成システムにおける装置間濃度調整処理の一例を示すフローチャートである。 第１の画像形成装置における濃度制御点補正処理の一例を示すフローチャートである。 第１の画像形成装置における露光時間補正処理の一例を示すフローチャートである。 最高濃度の評価用パターン画像の測定結果（反射濃度）である。 中間調濃度の評価用パターン画像の測定結果（反射濃度）である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成システム１を示す図である。
図１に示す画像形成システム１は、用紙搬送方向上流側から順に、給紙装置１０、第１の画像形成装置２０（上流機）、用紙反転装置３０、第２の画像形成装置４０（下流機）、画像濃度検出装置５０、及び後処理装置６０を備える。すなわち、画像形成システム１は、２機の画像形成装置２０、４０を直列に接続したタンデム型の画像形成システムである。ここでは、第１の画像形成装置２０が、画像形成システム１における各種処理を統括して制御するものとする。

給紙装置１０は、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）を予め設定された種類ごとに収容し、第１の画像形成装置２０からの指示に従って給紙する。

第１の画像形成装置２０は、給紙された用紙の第１面（表面又は裏面）に画像を形成し、用紙反転装置３０に送出する。

用紙反転装置３０は、両面画像形成の場合に、第１面に画像が形成された用紙を反転させ、第２の画像形成装置４０に送出する。第２の画像形成装置４０では、第２面（裏面又は表面）が画像形成面となる。片面画像形成の場合には、用紙反転装置３０は、用紙を反転させることなくそのまま第２の画像形成装置４０に用紙を送出する。または、用紙反転装置３０が備える排紙トレイ（図示略）に用紙を排紙するようにしてもよい。

第２の画像形成装置４０は、両面画像形成の場合に、用紙の第２面に画像を形成し、画像濃度検出装置５０に送出する。片面画像形成の場合には、第２の画像形成装置４０は、画像を形成することなくそのまま画像濃度検出装置５０に用紙を送出する。

画像濃度検出装置５０は、第２の画像形成装置４０の用紙搬送方向下流側に配置され、第１の画像形成装置２０又は第２の画像形成装置４０により用紙に形成された画像の濃度を検出する画像濃度検出センサー５１を備える。画像濃度検出センサー５１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの発光素子と、フォトダイオード（ＰＤ：Photodiode）などの受光素子を備え、トナーパターンの反射強度を検出する反射型の光センサーで構成される。

画像濃度検出センサー５１によって検出される反射率をＴとすると、画像濃度Ｄは下式（１）で表される。
Ｄ＝−ｌｏｇ_１０Ｔ・・・（１）
例えば、反射率が１０％である場合の画像濃度は１．０となり、反射率が１％である場合の画像濃度は２．０となる。

画像濃度検出センサー５１は、第１の画像形成装置２０と第２の画像形成装置４０との間で濃度を調整する際に用いられる。具体的には、画像濃度検出センサー５１は、後述する装置間濃度調整処理において、第１の画像形成装置２０及び第２の画像形成装置４０のそれぞれにおいて用紙に形成された最高濃度調整用の第１のパターン画像及び中間調濃度調整用の第２のパターン画像の濃度を検出する。

後処理装置６０は、必要に応じて用紙にステイプル処理、パンチ処理、折り処理を施し、排紙トレイＯＴに排紙する。

図２は、第１の画像形成装置２０の全体構成を示す図である。図３は、第１の画像形成装置２０の制御系の主要部を示す図である。
図２、３に示す第１の画像形成装置２０は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。第１の画像形成装置２０には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光ドラム４１３を中間転写ベルト２４２１の走行方向（鉛直方向）に直列配置し、中間転写ベルト２４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる縦型タンデム方式が採用されている。
すなわち、第１の画像形成装置２０は、感光ドラム２４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト２４２１に一次転写し、中間転写ベルト２４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に二次転写することにより、画像を形成する。

図２、３に示すように、第１の画像形成装置２０は、画像読取部２１０、操作表示部２２０、画像処理部２３０、画像形成部２４０、用紙搬送部２５０、定着部２６０、及び制御部２８０を備える。

制御部２８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２８１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２８３等を備える。ＣＰＵ２８１は、ＲＯＭ２８２又は記憶部２７２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ２８３に展開し、展開したプログラムと協働して第１の画像形成装置２０の各ブロックの動作、並びに給紙装置１０、用紙反転装置３０、第２の画像形成装置４０、画像濃度検出装置５０、及び後処理装置６０の動作を集中制御する。

通信部２７１は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）、ＭＯＤＥＭ（MOdulator-DEModulator）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の各種インターフェースを有する。
記憶部２７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。記憶部２７２には、例えば各ブロックの動作を制御する際に参照されるルックアップテーブルが格納される。

制御部２８０は、通信部２７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部２８０は、例えば、外部の装置から送信されたページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）による画像データ（入力画像データ）を受信し、これに基づいて用紙に画像を形成させる。また、制御部２８０は、通信部２７１を介して、給紙装置１０、用紙反転装置３０、第２の画像形成装置４０、画像濃度検出装置５０、及び後処理装置６０との間で各種データの送受信を行う。

画像読取部２１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置２１１及び原稿画像走査装置２１２（スキャナー）等を備える。
自動原稿給紙装置２１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置２１２へ送り出す。自動原稿給紙装置２１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置２１２は、自動原稿給紙装置２１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー２１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部２１０は、原稿画像走査装置２１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部２３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２２１及び操作部２２２として機能する。表示部２２１は、制御部２８０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部２８０に出力する。
ユーザーは、操作表示部２２０を操作して、原稿設定、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定、片面／両面設定、用紙設定、及び揺動量調整などの画像形成に関する設定を行うことができる他、初期の画像濃度制御を行うための装置間濃度調整処理を実行させることができる（濃度調整モード）。

画像処理部２３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部２３０は、制御部２８０の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部２３０は、入力画像データに対して、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部２４０が制御される。

画像形成部２４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット２４１及び中間転写ユニット２４２等を備える。

画像形成ユニット２４１は、Ｙ成分用、Ｍ成分用、Ｃ成分用、Ｋ成分用の４つの画像形成ユニット２４１Ｙ、２４１Ｍ、２４１Ｃ、２４１Ｋで構成される。画像形成ユニット２４１Ｙ、２４１Ｍ、２４１Ｃ、２４１Ｋは、同様の構成を有するので、図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット２４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット２４１Ｍ、２４１Ｃ、２４１Ｋの構成要素についての符号は省略されている。

画像形成ユニット２４１は、露光装置２４１１、現像装置２４１２、感光ドラム２４１３、帯電装置２４１４、及びドラムクリーニング装置２４１５等を備える。

感光ドラム２４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置２４１１による露光を受けて一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネート樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

帯電装置２４１４は、例えばスコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置等のコロナ放電発生器で構成される。帯電装置２４１４は、コロナ放電によって感光ドラム２４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置２４１１は、例えば複数のＬＥＤが直線状に配列されたＬＥＤアレイ、個々のＬＥＤを駆動するためのＬＰＨ駆動部（ドライバーＩＣ）、及びＬＥＤアレイからの放射光を感光ドラム２４１３上に結像させるレンズアレイ等を有するＬＥＤプリントヘッドで構成される。ＬＥＤアレイの１つのＬＥＤが、画像の１ドットに対応する。制御部２８０がＬＰＨ駆動部を制御することにより、ＬＥＤアレイに所定の駆動電流が流され、特定のＬＥＤが発光する。

露光装置２４１１は、感光ドラム２４１３に対して各色成分の画像に対応する光を照射する。感光ドラム２４１３の電荷発生層で発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光ドラム２４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。これにより、感光ドラム２４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置２４１２は、各色成分の現像剤（例えばトナーと磁性キャリアーとからなる二成分現像剤）を収容しており、感光ドラム２４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。具体的には、現像剤担持体（現像ローラー）に現像バイアス電圧が印加され、感光ドラム２４１３の表面と現像剤担持体との電位差によって現像剤担持体上の帯電トナーが感光ドラム２４１３の表面の露光部に移動し、付着する。

ドラムクリーニング装置２４１５は、感光ドラム２４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光ドラム２４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット２４２は、中間転写ベルト２４２１、一次転写ローラー２４２２、複数の支持ローラー２４２３、二次転写ローラー２４２４、及びベルトクリーニング装置２４２６等を備える。

中間転写ベルト２４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー２４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー２４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー２４２２よりもベルト走行方向下流側に配置される支持ローラー２４２３が駆動ローラーであることが好ましい。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト２４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー２４２２は、各色成分の感光ドラム２４１３に対向して、中間転写ベルト２４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト２４２１を挟んで、一次転写ローラー２４２２が感光ドラム２４１３に圧接されることにより、感光ドラム２４１３から中間転写ベルト２４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー２４２４は、複数の支持ローラー２４２３のうちの一つに対向して、中間転写ベルト２４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト２４２１に対向して配置される支持ローラー２４２３はバックアップローラーと呼ばれる。中間転写ベルト２４２１を挟んで、二次転写ローラー２４２４がバックアップローラーに圧接されることにより、中間転写ベルト２４２１から用紙へトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト２４２１が通過する際、感光ドラム２４１３上のトナー像が中間転写ベルト２４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー２４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト２４２１の裏面側（一次転写ローラー２４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト２４２１に静電的に転写される。

その後、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト２４２１上のトナー像が用紙に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー２４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙の裏面側（二次転写ローラー２４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙に静電的に転写される。トナー像が転写された用紙は定着部２６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置２４２６は、中間転写ベルト２４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト２４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

なお、中間転写ユニット２４２において、二次転写ローラー２４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。

定着部２６０は、用紙の定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部２６１、用紙の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部２６２、及び定着面側部材を加熱する加熱源２６３等を備える。

上側定着部２６１がベルト加熱方式である場合（図１参照）は定着ベルトが定着面側部材となり、ローラー加熱方式である場合は定着ローラーが定着面側部材となる。また、下側定着部２６２がローラー加圧方式である場合（図１参照）は加圧ローラーが裏面側支持部材となり、ベルト加圧方式である場合は加圧ベルトが裏面側支持部材となる。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙は、定着ニップを通過する際に加熱、加圧される。これにより、用紙にトナー像が定着する。また、定着部２６０は、定着面側部材又は裏面側支持部材に対して送風を行い、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙を分離する分離エアー送風部を備えていてもよい。

用紙搬送部２５０は、給紙部２５１、排紙部２５２、第１の搬送部２５３〜第４の搬送部２５６、及び搬送経路切替部２５７等を備える。
給紙部２５１を構成する給紙トレイユニット（図１では３つの給紙トレイユニット）には、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された紙種ごとに収容される。

第１の搬送部２５３は、中間搬送ローラー部、ループローラー部、及びレジストローラー部を含む複数の搬送ローラー部を備える。第１の搬送部２５３は、給紙部２５１、又は給紙装置１０から給紙された用紙を画像形成部２４０（二次転写部）に搬送する。

第２の搬送部２５４は、画像形成部２４０において第１面に画像が形成された用紙を第３の搬送部２５５に搬送する。また、第２の搬送部２５４は、第３の搬送部２５５から送出された用紙を排紙部２５２に搬送する。

第３の搬送部２５５は、第２の搬送部２５４から送出された用紙を一旦停止させ、搬送方向を逆転させる（スイッチバック）。第３の搬送部２５５は、スイッチバックさせた用紙を第２の搬送部２５４又は第４の搬送部２５６に搬送する。

第４の搬送部２５６は、第３の搬送部２５５から送出された用紙を第１の搬送部２５３（ループローラー部の上流）に搬送する循環経路である。第１の搬送部２５３には、第２面（裏面）が上面となった用紙が通紙されることになる。

搬送経路切替部２５７は、定着部２６０から送出された用紙をそのままの状態で排紙するか、反転させて排紙するかによって搬送経路を切り替える。具体的には、制御部２８０が、画像形成処理の処理内容（片面／両面印刷、紙種等）に基づいて、搬送経路切替部２５７の動作を制御する。

給紙部２５１又は給紙装置１０から給紙された用紙は、第１の搬送部２５３によって画像形成部２４０に搬送される。そして、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト２４２１上のトナー像が用紙の第１面に一括して二次転写され、定着部２６０において定着処理が施される。画像が形成された用紙は、排紙ローラー等を備えた排紙部２５２により用紙反転装置３０に向けて排紙される。
なお、第１面に画像が形成された用紙を第２の搬送部２５４〜第４の搬送部２５６によって循環搬送することにより、第１の画像形成装置２０において用紙の第２面に画像を形成することもできる。

また、第１の画像形成装置２０においては、中間転写ベルト２４２１上に形成されたトナーパターンの画像濃度を検出するトナー像濃度検出部２４３が配置される。トナー像濃度検出部２４３は、例えば一次転写ニップよりもベルト走行方向下流側で、二次転写ニップよりもベルト走行方向上流側の領域において、中間転写ベルト２４２１の外周面に対向して配置される。

トナー像濃度検出部２４３には、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子と、フォトダイオード（ＰＤ）などの受光素子を備え、トナーパターンの反射強度を検出する反射型の光センサーを適用することができる。また、中間転写ベルト２４２１が透光性の材料で構成されている場合には、トナー像濃度検出部２４３として、発光素子と受光素子が中間転写ベルト２４２１を挟んで対向配置される透過型の光センサーを適用することができる。一般に、トナーパターンの濃度を検出する光センサーは、ＩＤＣセンサーと呼ばれる。

第１の画像形成装置２０では、トナー像濃度検出部２４３による検出結果に基づいて、画像濃度制御が行われる。具体的には、複数の画像を連続して形成する印刷ジョブが実行されているときの紙間（画像と画像の間）において、中間転写ベルト２４２１に最高濃度のトナーパターンが形成され、トナー像濃度検出部２４３によってトナーパターンの濃度（トナー付着量）が検出される。ここで、最高濃度のトナーパターンとは、トナー像濃度検出部２４３の検出領域よりも大きい所定領域においてトナーが全体にわたって付着しているベタ画像である。

トナー像濃度検出部２４３の検出結果（トナーパターンの濃度）が、目標制御濃度に一致するように、第１の露光装置２４１１の露光エネルギー（露光時間又は露光出力）、第１の帯電装置２４１４の帯電電圧、第１の現像装置２４１２の現像バイアス電圧、現像ローラー回転数等を含む画像形成条件（濃度制御パラメーター）が制御される。

本実施の形態では、画像濃度制御において、複数の画像形成条件のうち第１の現像装置２４１２の現像ローラー回転数が制御されるものとする。例えば、最高濃度のトナーパターンの濃度が目標制御濃度よりも低い（トナー付着量が少ない）場合には、現像ローラー回転数が大きくなるように制御され、最高濃度のトナーパターンの濃度が目標制御濃度よりも高い（トナー付着量が多い）場合には現像ローラー回転数が小さくなるように制御される。これにより、感光ドラム２４１３上のトナー付着量、すなわち最高濃度のトナーパターンの濃度は一定に保持される。

目標制御濃度は、予め段階的に設定されている濃度制御点のレベルによって決まる。濃度制御点は、例えば基準レベルを「０」として、＋３〜−５の範囲で設定される。濃度制御点のレベルが大きく設定される程、目標制御濃度は高くなり、濃度制御点のレベルが小さく設定される程、目標制御濃度は低くなる。ここでは、濃度制御点の基準レベルでは、目標制御濃度が１．５５（反射率２．８％に相当）であるものとする。

以下において、第１の画像形成装置２０の濃度制御点を「第１の濃度制御点Ｄ１」と称し、第１の濃度制御点Ｄ１で規定される目標制御濃度を「第１の目標制御濃度」と称する。第１の濃度制御点Ｄ１の設定レベルは、例えば第１の記憶部２７２に記憶される。

このように、第１の画像形成装置２０は、第１の感光ドラム２４１３（第１の感光体）、第１の感光ドラム２４１３の表面を帯電させる第１の帯電装置２４１４（第１の帯電部）、第１の感光ドラム２４１３に光を照射して静電潜像を形成する第１の露光装置２４１１（第１の露光部）、現像剤を供給して静電潜像を顕像化する第１の現像装置２４１２（第１の現像部）、顕像化され用紙の第１面に転写されるトナー像を担持する第１の中間転写ベルト２４２１（第１の像担持体）、用紙に転写されたトナー像を定着する第１の定着部２６０、第１の中間転写ベルト２４２１に担持されたトナーパターンの濃度を検出する第１のトナー像濃度検出部２４３、及び第１のトナー像濃度検出部２４３の検出結果が第１の濃度制御点Ｄ１で規定される第１の目標制御濃度と一致するように画像形成条件を制御する第１の制御部２８０（第１の濃度制御部）、を有する。

図４は、第２の画像形成装置４０の制御系の主要部を示す図である。第２の画像形成装置４０の構成は第１の画像形成装置２０とほぼ同様である。第１の画像形成装置２０の構成要素と対応する構成要素については、参照符号の接頭数字（第１の画像形成装置２０では「２」）を「４」に置き換えて示す。以下において、第１の画像形成装置２０と第２の画像形成装置４０に共通する構成要素については、それぞれ「第１の・・・（例えば第１の定着部２６０）」、「第２の・・・（例えば第２の定着部４６０）」として記載する。また、第１の画像形成装置２０と第２の画像形成装置４０に共通する構成要素を区別しない場合には、単に構成要素名のみを記載する（例えば定着部２６０、４６０）。

第２の制御部４８０は、第２の通信部４７１を介して、第１の画像形成装置２０等との間で各種データの送受信を行う。第２の制御部４８０が、第１の制御部２８０からの指示に基づいて、第２の画像処理部４３０、第２の画像形成部４４０、第２の用紙搬送部４５０、及び第２の定着部４６０等の動作を制御することにより、用紙の第２面に画像が形成される。

第２の画像形成装置４０においては、第１の画像形成装置２０と同様に、中間転写ベルト４４２１上に形成されたトナーパターンの濃度を検出するトナー像濃度検出部４４３が配置される。第２の画像形成装置４０では、トナー像濃度検出部４４３による検出結果に基づいて、画像濃度制御が行われる。第２の画像形成装置４０における画像濃度制御は、第１の画像形成装置２０と同様に行われる。

以下において、第２の画像形成装置４０の濃度制御点を「第２の濃度制御点Ｄ２」と称し、第２の濃度制御点Ｄ２で規定される目標制御濃度を「第２の目標制御濃度」と称する。第２の濃度制御点Ｄ２の設定レベルは、例えば第２の記憶部４７２に記憶される。

このように、第２の画像形成装置４０は、第２の感光ドラム４４１３（感光体）、第２の感光ドラム４４１３の表面を帯電させる第２の帯電装置４４１４（第２の帯電部）、第２の感光ドラム４４１３に光を照射して静電潜像を形成する第２の露光装置４４１１（第２の露光部）、現像剤を供給して静電潜像を顕像化する第２の現像装置４４１２（第２の現像部）、顕像化され用紙の第２面に転写されるトナー像を担持する第２の中間転写ベルト４４２１（第２の像担持体）、用紙に転写されたトナー像を定着する第２の定着部４６０、第２の中間転写ベルト４４２１に担持されたトナーパターンの濃度を検出する第２のトナー像濃度検出部４４３、及び第２のトナー像濃度検出部４４３の検出結果が第２の濃度制御点Ｄ２で規定される第２の目標制御濃度と一致するように画像形成条件を制御する第２の制御部４８０（第２の濃度制御部）、を有する。

上述したように、画像形成システム１では、第１の画像形成装置２０と第２の画像形成装置４０のそれぞれにおいて画像濃度制御が行われる。しかしながら、第１の画像形成装置２０のトナー像濃度検出部２４３と第２の画像形成装置４０のトナー像濃度検出部４４３の出力特性は必ずしも同じではない。
そのため、第１の濃度制御点Ｄ１と第２の濃度制御点Ｄ２が同じに設定され、これに基づいて画像濃度制御が行われても、実際の用紙上に形成される画像の濃度が同じになるとは限らない。その結果、用紙の表面と裏面とで濃度差が生じてしまい、表裏面で同等の画質が得られない虞がある。

本実施の形態では、第１の画像形成装置２０及び第２の画像形成装置４０において、用紙に最高濃度調整用の第１のパターン画像を形成し、画像濃度検出センサー５１によってそれぞれの画像の濃度を検出する。そして、この検出結果に基づいて、第１の濃度制御点Ｄ１又は第２の濃度制御点Ｄ２を補正する。第１のパターン画像には、画像濃度検出センサー５１の検出領域よりも大きい所定領域においてトナーが全体にわたって付着しているベタ画像が用いられる。

さらに、第１の画像形成装置２０及び第２の画像形成装置４０において、用紙に中間調濃度調整用の第２のパターン画像を形成し、画像濃度検出センサー５１によってそれぞれの画像の濃度を検出する。そして、この検出結果に基づいて、第１の露光装置２４１１の露光時間（以下「第１の露光時間Ｔ１」）又は第２の露光装置４４１１の露光時間（以下「第２の露光時間Ｔ２」）を補正する。第２のパターン画像には、トナー像濃度検出部２４３の検出領域よりも大きい所定領域においてトナーが部分的に付着し、所定のドットパターンが形成されたハーフトーン画像が用いられる。

具体的には、図５に示す装置間濃度調整処理によって、第１の画像形成装置２０における第１の濃度制御点Ｄ１及び第１の露光時間Ｔ１が設定されるとともに、第２の画像形成装置４０における第２の濃度制御点Ｄ２及び第２の露光時間Ｔ２が設定される。

図５は、画像形成システム１における装置間濃度調整処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えば第１の画像形成装置２０において、濃度調整モードを実行する操作が行われることに伴い、装置間調整部としての第１の制御部２８０のＣＰＵ２８１がＲＯＭ２８２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。なお、第２の画像形成装置４０における設定は、第１の制御部２８０からの指示に基づいて、第２の制御部４８０によって実行される。

説明を簡略化するため、初期状態において第１の濃度制御点Ｄ１及び第２の濃度制御点Ｄ２は基準レベル「０」に設定され、目標制御濃度は１．５５になっているものとし、最高濃度調整用の第１のパターン画像を用紙に形成したときの目標とする画像濃度（目標画像濃度）も１．５５とする。また、中間調濃度調整用の第２のパターン画像を用紙に形成したときの目標画像濃度を０．８０とする。

図５のステップＳ１０１において、第１の制御部２８０は、第１の画像形成装置２０で用紙に最高濃度調整用の第１のパターン画像（ベタ画像）を形成させ、画像濃度検出センサー５１による検出結果Ｒ１１を取得する。このとき、用紙反転装置３０による用紙の反転は行われず、第１のパターン画像が形成されている用紙の第１面が画像濃度検出センサー５１に対向する状態で、用紙は画像濃度検出装置５０に通紙される。
第１の画像形成装置２０では、中間転写ベルト２４２１に形成される最高濃度のトナーパターンの濃度が第１の目標制御濃度（＝１．５５）となるように画像濃度制御が行われるが、用紙上に形成される第１のパターン画像の濃度（画像濃度検出センサー５１の検出結果Ｒ１１）が１．５５になるとは限らない。

ステップＳ１０２において、第１の制御部２８０は、第２の画像形成装置２０で用紙に最高濃度調整用の第１のパターン画像を形成させ、画像濃度検出センサー５１による検出結果Ｒ２１を取得する。
第２の画像形成装置２０でも、中間転写ベルト４４２１に形成される最高濃度のトナーパターンの濃度が第２の目標制御濃度（＝１．５５）となるように画像濃度制御が行われるが、用紙上に形成される第１のパターン画像の濃度（画像濃度検出センサー５１の検出結果Ｒ２１）が１．５５になるとは限らない。

ステップＳ１０３において、第１の制御部２８０は、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２で得られた検出結果Ｒ１１、Ｒ２１を比較して、検出結果Ｒ１１、Ｒ２１が同等となるように、第１の濃度制御点Ｄ１及び第２の濃度制御点Ｄ２を設定する。具体的には、最高濃度調整用の第１のパターン画像の検出結果Ｒ１１、Ｒ２１が目標画像濃度である１．５５よりも濃い場合、現在のレベルよりも濃度が低くなる方向（−側）に第１の濃度制御点Ｄ１又は第２の濃度制御点Ｄ２が補正される。また、検出結果Ｒ１１、Ｒ２１が目標画像濃度である１．５５よりも薄い場合、現在のレベルよりも濃度が高くなる方向（＋側）に第１の濃度制御点Ｄ１又は第２の濃度制御点Ｄ２が補正される。第１の濃度制御点Ｄ１が補正されると、補正後の第１の濃度制御点Ｄ１のレベルに応じて第１の現像装置２４１３の現像ローラー回転数が変更される。また、第２の濃度制御点Ｄ２が補正されると、補正後の第２の濃度制御点Ｄ２のレベルに応じて第２の現像装置４４１２の現像ローラー回転数が変更される。

なお、目標画像濃度が特に設定されない場合は、検出結果Ｒ１１、Ｒ１２が一致するように、第１の濃度制御点Ｄ１又は第２の濃度制御点Ｄ２が補正されればよい。

ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理により、第１の画像形成装置２０でベタ画像を形成したときの濃度と、第２の画像形成装置４０でベタ画像を形成したときの濃度が同等となる。この状態で、中間調濃度の調整が行われる。

図５のステップＳ１０４において、第１の制御部２８０は、第１の画像形成装置２０で用紙に中間調濃度調整用の第２のパターン画像（ハーフトーン画像）を形成させ、画像濃度検出センサー５１による検出結果Ｒ１２を取得する。このとき、用紙反転装置３０による用紙の反転は行われず、第２のパターン画像が形成されている用紙の第１面が画像濃度検出センサー５１に対向する状態で、用紙は画像濃度検出装置５０に通紙される。

ステップＳ１０５において、第１の制御部２８０は、第２の画像形成装置４０で用紙に中間調濃度調整用の第２のパターン画像を形成させ、画像濃度検出センサー５１による第２のパターン画像の検出結果Ｒ２２を取得する。

ステップＳ１０６において、第１の制御部２８０は、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５で得られた検出結果Ｒ１２、Ｒ２２を比較して、検出結果Ｒ１２、Ｒ２２が同等となるように、第１の露光時間Ｔ１又は第２の露光時間Ｔ２を設定する。具体的には、中間調濃度調整用の第２のパターン画像の検出結果Ｒ１２、Ｒ２２が目標画像濃度である０．８０よりも濃い場合、第１の露光時間Ｔ１又は第２の露光時間Ｔ２が現在値よりも短く設定される。また、検出結果Ｒ１２、Ｒ２２が目標画像濃度である０．８０よりも薄い場合、第１の露光時間Ｔ１又は第２の露光時間Ｔ２が現在値よりも長く設定される。

ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理により、第１の画像形成装置２０でハーフトーン画像を形成したときの濃度と、第２の画像形成装置４０でハーフトーン画像を形成したときの濃度が同等となる。なお、第１の露光時間Ｔ１、第２の露光時間Ｔ２が補正されても、ベタ画像を形成したときの濃度は影響を受けない（目標画像濃度が得られる）と考えてよい。以下において、装置間濃度調整処理によって設定された露光時間を基準露光時間と称する。

このように、本実施の形態に係る画像形成システム１は、第１の画像形成装置２０と、第１の画像形成装置２０の用紙搬送方向下流側に配置され、第１の画像形成装置２０から送出された用紙を反転させる用紙反転装置３０（用紙反転部）と、用紙反転装置３０の下流側に配置される第２の画像形成装置４０と、第２の画像形成装置４０の用紙搬送方向下流側に配置され、第１の画像形成装置２０及び第２の画像形成装置４０のそれぞれにおいて用紙に形成された最高濃度調整用の第１のパターン画像（ベタ画像）と中間調濃度調整用の第２のパターン画像（ハーフトーン画像）の画像濃度を検出する画像濃度検出センサー５１（画像濃度検出部）と、を備える。
そして、装置間濃度調整部としての第１の制御部２８０は、画像濃度検出センサー５１による第１のパターン画像の検出結果Ｒ１１、Ｒ２１に基づいて、第１の濃度制御点Ｄ１又は第２の濃度制御点Ｄ２を補正するとともに、第２のパターン画像の検出結果Ｒ２１、Ｒ２２に基づいて、第１の露光時間Ｔ１（第１の露光装置２４１１の露光エネルギー）又は第２の露光時間Ｔ２（第２の露光装置４４１１の露光エネルギー）を補正する。

これにより、第１の画像形成装置２０で形成される画像の濃度と、第２の画像形成装置４０で形成される画像の濃度が同等となり、表裏面間で濃度差が生じないので、用紙の表裏面における画像濃度の安定化を図ることができる。

ところで、第１の画像形成装置２０、第２の画像形成装置４０のように、二成分現像剤を使用する場合は、上述したように装置間濃度調整処理を行っても、用紙の表裏面で徐々に濃度差が生じることがある。原稿となる画像データの印字率の違いによって、消費されるトナー量、すなわち補給されるトナー量に差が生じ、現像特性が変化するためである。

例えば、低印字率の画像形成が連続して行われる場合、現像装置２４１２、４４１２内におけるトナーの滞留時間が長くなり、トナーの転写性を確保するための添加剤の離脱や埋没が進む。そのため、現像特性（現像剤流動性や転写率）が低下して、用紙上の画像濃度が継時的に低下する。
また例えば、高印字率の画像形成が連続して行われる場合、トナーの消費量が多く、現像装置２４１２、４４１２には大量にトナーが供給される。そのため、現像装置２４１２、４４１２内におけるトナーの滞留時間が短く、攪拌時間が短くなることによってトナーの帯電量が低くなる。この場合、目標画像濃度が同じであっても線幅が太くなり、中間調濃度が高くなる。

そこで、第１の画像形成装置２０、第２の画像形成装置４０のそれぞれにおいて、用紙上の画像濃度が経時的に変化しないように、図６に示す濃度制御点補正処理、及び図７に示す露光時間補正処理が行われる。

図６は、第１の画像形成装置２０における濃度制御点補正処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えば画像形成システム１において画像形成処理が開始されることに伴い、第１の制御部２８０のＣＰＵ２８１がＲＯＭ２８２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。
説明を簡略化するため、第１の濃度制御点Ｄ１の初期のレベルは、図５に示す装置間濃度調整処理後に、基準レベルである「０」に設定されているものとする。

図６のステップＳ２０１において、第１の制御部２８０は、第１の画像形成装置２０で所定時間（１５秒間）に形成された画像の印字率情報を取得し、平均印字率を算出する。印字率情報は、好適には印刷ジョブに含まれる画像データから取得されるが、画像データに基づいて制御される第１の露光装置２４１１の露光態様等から取得することもできる。

ステップＳ２０２において、第１の制御部２８０は、平均印字率が第１の印字率（例えば３％）未満であるか否かを判定する。平均印字率が３％未満である場合（ステップＳ２０２で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ２０３に移行する。平均印字率が３％未満でない場合（ステップＳ２０２で“ＮＯ”）、すなわち平均印字率が３％以上である場合、処理はステップＳ２０６に移行する。
平均印字率の状態が変化しない場合は継続時間が積算され、変化した場合はそれまでの継続時間はクリアされる。

ステップＳ２０３において、第１の制御部２８０は、平均印字率が３％未満である継続時間が所定時間（例えば５分間）に到達したか否か、すなわち平均印字率３％未満である状態が５分間継続しているか否かを判定する。
平均印字率が３％未満である継続時間が５分間に到達した場合（ステップＳ２０３で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ２０４に移行する。つまり、低印字率の画像が連続して形成されているために現像特性が低下し、画像濃度が低くなる虞があるので、必要に応じて第１の濃度制御点Ｄ１が補正される。一方、平均印字率が３％未満である継続時間が５分間に満たない場合（ステップＳ２０３で“ＮＯ”）、処理はステップＳ２０９に移行する。

ステップＳ２０４において、第１の制御部２８０は、第１の濃度制御点Ｄ１がすでに２段階変更済み、すなわち第１の濃度制御点Ｄ１のレベルが「＋２」となっているか否かを判定する。第１の濃度制御点Ｄ１がすでに２段階変更済みである場合（ステップＳ２０４で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ２０９に移行する。つまり、第１の濃度制御点Ｄ１のレベルが「＋２」である場合、第１の濃度制御点Ｄ１はそれ以上補正されない。一方、第１の濃度制御点Ｄ１がまだ２段階変更済みでない場合（ステップＳ２０４で“ＮＯ”）、すなわち第１の濃度制御点Ｄ１のレベルが「０」又は「＋１」である場合、処理はステップＳ２０５に移行する。

ステップＳ２０５において、第１の制御部２８０は、第１の濃度制御点Ｄ１を１段階上のレベルに設定する。この時点で、平均印字率が３％未満である継続時間は一旦クリアされる。例えば、平均印字率３％未満である状態が５分間継続すると、設定レベルは「＋１」となり、さらに５分間継続すると、設定レベルは「＋２」となる。目標制御濃度が高くなるので、第１の現像装置２４１２の現像ローラー回転数は速くなる。

ステップＳ２０６において、第１の制御部２８０は、平均印字率が３％以上である継続時間が所定時間（例えば５分間）に到達したか否か、すなわち平均印字率３％以上である状態が５分間継続しているか否かを判定する。
平均印字率が３％以上である継続時間が５分間に到達した場合（ステップＳ２０６で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ２０７に移行する。平均的な印字率の画像が連続して形成されているために現像特性が保持されている、又は現像特性が回復していることが見込まれるので、必要に応じて第１の濃度制御点Ｄ１が補正される。一方、平均印字率が３％以上である継続時間が５分間に満たない場合（ステップＳ２０６で“ＮＯ”）、処理はステップＳ２０９に移行する。

ステップＳ２０７において、第１の制御部２８０は、第１の濃度制御点Ｄ１が初期のレベル（基準レベル）と同じになっているか否かを判定する。第１の濃度制御点Ｄ１が初期のレベルと同じである場合（ステップＳ２０７で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ２０９に移行する。第１の濃度制御点Ｄ１が初期のレベルと異なる場合（ステップＳ２０７で“ＮＯ”）、すなわち第１の濃度制御点Ｄ１のレベルが「＋１」又は「＋２」である場合、処理はステップＳ２０８に移行する。

ステップＳ２０８において、第１の制御部２８０は、第１の濃度制御点Ｄ１を１段階下のレベルに設定する。この時点で、平均印字率が３％以上である継続時間は一旦クリアされる。例えば、平均印字率３％未満である状態が５分間継続して設定レベルが「＋１」となった後、平均印字率３％以上である状態が５分間継続すると、設定レベルは基準レベルである「０」に戻ることになる。目標制御濃度が低くなるので、第１の現像装置２４１４の現像ローラー回転数は遅くなる。

ステップＳ２０９において、第１の制御部２８０は、一連の画像形成処理が終了したか否かを判定する。一連の画像形成処理とは、画像形成を指示する信号（例えば印刷ジョブ）により設定された画像形成を行う処理である。一連の画像形成処理が終了した場合（ステップＳ２０９で“ＹＥＳ”）、濃度制御点補正処理は終了となり、一連の画像形成処理が終了していない場合（ステップＳ２０９で“ＮＯ”）は、ステップＳ２０１以降の処理が繰り返される。

第２の画像形成装置４０においても同様の濃度制御点補正処理が行われる。このように、本実施の形態では、第１の画像形成装置２０における第１の濃度制御点Ｄ１及び第２の画像形成装置４０における第２の濃度制御点Ｄ２が、連続して形成される画像の印字率に基づいて補正される。
具体的には、第１の画像形成装置２０で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間（例えば５分間）継続して第１の印字率（例えば３％）未満である場合に、第１の濃度制御点Ｄ１は現在値よりも高く設定される。また、第２の画像形成装置４０で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間（例えば５分間）継続して第１の印字率（例えば３％）未満である場合に、第２の濃度制御点Ｄ２は現在値よりも高く設定される。

これにより、第１の画像形成装置２０又は第２の画像形成装置４０において、低印字率の画像が連続して形成されることによって現像特性が低下するのを防止できる。したがって、用紙の表裏面で徐々に濃度差が生じるのを防止することができる。

図７は、第１の画像形成装置２０における露光時間補正処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えば画像形成システム１において画像形成処理が開始されることに伴い、第１の制御部２８０のＣＰＵ２８１がＲＯＭ２８２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。

図７のステップＳ３０１において、第１の制御部２８０は、第１の画像形成装置２０で所定時間（１５秒間）に形成された画像の印字率情報を取得し、平均印字率を算出する。印字率情報は、好適には印刷ジョブに含まれる画像データから取得されるが、画像データに基づいて制御される第１の露光装置２４１１の露光態様等から取得することもできる。

ステップＳ３０２において、第１の制御部２８０は、平均印字率が第２の印字率（例えば２０％）以上であるか否かを判定する。平均印字率が２０％以上である場合（ステップＳ３０２で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ３０３に移行する。平均印字率が２０％以上でない場合（ステップＳ３０２で“ＮＯ”）、すなわち平均印字率が２０％未満である場合、処理はステップＳ３０６に移行する。
平均印字率の状態が変化しない場合は継続時間が積算され、変化した場合はそれまでの継続時間はクリアされる。

ステップＳ３０３において、第１の制御部２８０は、平均印字率が２０％以上である継続時間が所定時間（例えば５分間）に到達したか否か、すなわち平均印字率２０％以上である状態が５分間継続しているか否かを判定する。
平均印字率が２０％以上である継続時間が５分間に到達した場合（ステップＳ３０３で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ３０４に移行する。つまり、高印字率の画像が連続して形成されているためにトナーの帯電量が低下し、線幅が太くなって中間調濃度が高くなる虞があるので、必要に応じて第１の露光時間Ｔ１が補正される。一方、平均印字率が２０％以上である継続時間が５分間に満たない場合（ステップＳ３０３で“ＮＯ”）、処理はステップＳ３０９に移行する。

ステップＳ３０４において、第１の制御部２８０は、第１の露光時間Ｔ１がすでに２段階変更済みであるか否かを判定する。第１の露光時間Ｔ１がすでに２段階変更済みである場合（ステップＳ３０４で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ３０９に移行する。つまり、第１の露光時間Ｔ１が２段階変更されている場合、それ以上補正されない。一方、第１の露光時間Ｔ１がまだ２段階変更済みでない場合（ステップＳ３０４で“ＮＯ”）、処理はステップＳ３０５に移行する。

ステップＳ３０５において、第１の制御部２８０は、第１の露光時間Ｔ１を１段階下の短い時間に設定する。この時点で、平均印字率が２０％以上である継続時間は一旦クリアされる。例えば、平均印字率２０％以上である状態が５分間継続すると、露光時間は１段階短い時間に設定され、さらに５分間継続すると、もう１段階短い時間に設定されることになる。露光時間が短く設定されることにより、線幅が細くなるので、目標とする中間調濃度を保持することができる。

ステップＳ３０６において、第１の制御部２８０は、平均印字率が２０％未満である継続時間が所定時間（例えば５分間）に到達したか否か、すなわち平均印字率２０％未満である状態が５分間継続しているか否かを判定する。
平均印字率が２０％未満である継続時間が５分間に到達した場合（ステップＳ３０６で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ３０７に移行する。平均的な印字率の画像が連続して形成されているために現像特性が保持されている、又は現像特性が回復していることが見込まれるので、必要に応じて第１の露光時間Ｔ１が補正される。一方、平均印字率が２０％未満である継続時間が５分間に満たない場合（ステップＳ３０６で“ＮＯ”）、処理はステップＳ３０９に移行する。

ステップＳ３０７において、第１の制御部２８０は、第１の露光時間Ｔ１が初期の基準露光時間と同じになっているか否かを判定する。第１の露光時間Ｔ１が基準露光時間と同じである場合（ステップＳ３０７で“ＹＥＳ”）、処理はステップＳ３０９に移行する。第１の露光時間Ｔ１が基準露光時間と異なる場合（ステップＳ３０７で“ＮＯ”）、処理はステップＳ３０８に移行する。

ステップＳ３０８において、第１の制御部２８０は、第１の露光時間Ｔ１を１段階上の長い時間に設定する。この時点で、平均印字率が２０％未満である継続時間は一旦クリアされる。例えば、平均印字率２０％以上である状態が５分間継続して第１の露光時間Ｔ１が１段階長く設定された後、平均印字率２０％未満である状態が５分間継続すると、第１の露光時間Ｔ１は基準露光時間に戻ることになる。

ステップＳ３０９において、第１の制御部２８０は、一連の画像形成処理が終了したか否かを判定する。一連の画像形成処理が終了した場合（ステップＳ３０９で“ＹＥＳ”）、露光時間補正処理は終了となり、一連の画像形成処理が終了していない場合（ステップＳ３０９で“ＮＯ”）は、ステップＳ３０１以降の処理が繰り返される。

第２の画像形成装置４０においても同様の露光時間補正処理が行われる。このように、本実施の形態では、第１の画像形成装置２０における第１の露光時間Ｔ１及び第２の画像形成装置４０における第２の露光時間Ｔ２は、連続して形成される画像の印字率に基づいて補正される。
具体的には、第１の画像形成装置２０で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間（例えば５分間）継続して第２の印字率（例えば２０％）以上である場合に、露光エネルギーが小さくなるように、第１の露光時間Ｔ１は現在値よりも短く設定される。また、第２の画像形成装置４０で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間（例えば５分間）継続して第２の印字率（例えば２０％）以上である場合に、露光エネルギーが小さくなるように、第２の露光時間Ｔ２は現在値よりも短く設定される。

これにより、第１の画像形成装置２０又は第２の画像形成装置４０において、高印字率の画像が連続して形成されることによってトナーの帯電量が低下するのを防止でき、線幅を一定に保持することができる。したがって、用紙の表裏面で徐々に濃度差が生じるのを防止することができる。

［実施例］
実施例では、画像形成システム１において、装置間濃度調整を行った後、画像の印字率に応じて濃度制御点Ｄ１、Ｄ２及び露光時間Ｔ１、Ｔ２を補正しながら、Ａ４サイズの原稿で１００００枚の画像形成を行った。第１の画像形成装置２０（上流機）で形成する画像の印字率は１００００枚にわたって５％とした。第２の画像形成装置４０（下流機）で形成する画像の印字率は前半５０００枚を１％、後半５０００枚を３０％とした。

［比較例］
比較例では、画像形成システム１において、装置間濃度調整を行った後、画像の印字率に応じて濃度制御点Ｄ１、Ｄ２及び露光時間Ｔ１、Ｔ２を補正することなく、Ａ４サイズの高で１００００枚の画像形成を行った。その他の条件は、実施例と同様である。

実施例及び比較例において、１０００枚の画像形成が終了するごとに、最高濃度の評価用パターン画像（目標画像濃度１．５５のベタ画像）と中間調濃度の評価用パターン画像（目標画像濃度０．８０のハーフトーン画像）を用紙に形成し、反射型の濃度検出センサー（Ｘ−ｒｉｔｅ社製）によって濃度を測定した。

実施例における最高濃度の評価用パターン画像の測定結果を図８Ａに示し、比較例における最高濃度の評価用パターン画像の測定結果を図８Ｂに示す。また、実施例における中間調濃度の評価用パターン画像の測定結果を図９Ａに示し、比較例における中間調濃度の評価用パターン画像の測定結果を図９Ｂに示す。
比較例のように画像の印字率による制御を行わない場合、低印字率出力時におけるベタ画像の濃度（図８Ｂ参照）、高印字率出力時におけるハーフトーン画像の濃度（図９Ｂ参照）が変動し、上流機と下流機との濃度差、すなわち表裏面の濃度差が０．１以上となった。
これに対して、実施例のように画像の印字率による制御を行う場合、画像の印字率にかかわらず、上流機と下流機との濃度差、すなわち表裏面の濃度差を０．１未満に抑えることができた（図８Ａ、図９Ａ参照）。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、第１の露光装置２４１１の露光エネルギー、第２の露光装置４４１１の露光エネルギーを補正するに際し、露光時間の代わりに、露光出力（単位時間当たりの露光量）を補正するようにしてもよい。
また例えば、画像濃度制御では、現像ローラー回転数に代えて、現像バイアス電圧等の他の画像形成条件（濃度制御パラメーター）を制御するようにしてもよい。

なお、感光体から直接用紙にトナー像が転写される場合は、感光体が本発明の像担持体を構成する。この場合、トナー像濃度検出部は、感光体に形成されたトナーパターンの濃度を検出する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成システム
１０ 給紙装置
２０ 第１の画像形成装置
３０ 用紙反転装置（用紙反転部）
４０ 第２の画像形成装置
５０ 画像濃度検出装置
５１ 画像濃度検出センサー（画像濃度検出部）
６０ 後処理装置
２４３、４４３ トナー像濃度検出部
２６０、４６０ 定着部
２８０ 制御部（濃度制御部、装置間濃度調整部）
４８０ 制御部（濃度制御部）
２４１１、４４１１ 露光装置（露光部）
２４１２、４４１２ 現像装置（現像部）
２４１３、４４１３ 感光ドラム（感光体）
２４１４、４４１４ 帯電装置（帯電部）
２４２１、４４２１ 中間転写ベルト（像担持体）

Claims (4)

1. 第１の感光体、前記第１の感光体の表面を帯電させる第１の帯電部、前記第１の感光体に光を照射して静電潜像を形成する第１の露光部、現像剤を供給して前記静電潜像を顕像化する第１の現像部、顕像化され用紙の第１面に転写されるトナー像を担持する第１の像担持体、用紙に転写されたトナー像を定着する第１の定着部、前記第１の像担持体に担持されたトナーパターンの濃度を検出する第１のトナー像濃度検出部、及び前記第１のトナー像濃度検出部の検出結果が第１の濃度制御点で規定される第１の目標制御濃度と一致するように画像形成条件を制御する第１の濃度制御部、を有する第１の画像形成装置と、
   前記第１の画像形成装置の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第１の画像形成装置から送出された用紙を反転させる用紙反転部と、
   前記用紙反転部の用紙搬送方向下流側に配置され、第２の感光体、前記第２の感光体の表面を帯電させる第２の帯電部、前記第２の感光体に光を照射して静電潜像を形成する第２の露光部、現像剤を供給して前記静電潜像を顕像化する第２の現像部、顕像化され用紙の第２面に転写されるトナー像を担持する第２の像担持体、用紙に転写されたトナー像を定着する第２の定着部、前記第２の像担持体に担持されたトナーパターンの濃度を検出する第２のトナー像濃度検出部、及び前記第２のトナー像濃度検出部の検出結果が第２の濃度制御点で規定される第２の目標制御濃度と一致するように画像形成条件を制御する第２の濃度制御部、を有する第２の画像形成装置と、
   前記第２の画像形成装置の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第１の画像形成装置及び前記第２の画像形成装置のそれぞれにおいて用紙に形成された最高濃度調整用の第１のパターン画像及び中間調濃度調整用の第２のパターン画像の濃度を検出する画像濃度検出部と、
   前記画像濃度検出部による前記第１の画像形成装置において用紙に形成された前記第１のパターン画像の検出結果と前記第２の画像形成装置において用紙に形成された前記第１のパターン画像の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記第１の濃度制御点又は前記第２の濃度制御点を補正するとともに、前記第１の画像形成装置において用紙に形成された前記第２のパターン画像の検出結果と前記第２の画像形成装置において用紙に形成された前記第２のパターン画像の検出結果を比較し、比較結果に基づいて、前記第１の露光部の露光エネルギー又は前記第２の露光部の露光エネルギーを補正する装置間濃度調整部と、を備え、
   前記第１の濃度制御部は、前記第１の画像形成装置で形成される画像の印字率に応じて前記第１の濃度制御点又は前記第１の露光部の露光エネルギーを補正し、
   前記第２の濃度制御部は、前記第２の画像形成装置で形成される画像の印字率に応じて前記第２の濃度制御点又は前記第２の露光部の露光エネルギーを補正することを特徴とする画像形成システム。
2. 前記装置間濃度調整部は、前記画像濃度検出部による前記第１の画像形成装置において用紙に形成された前記第１のパターン画像の検出結果と前記第２の画像形成装置において用紙に形成された前記第１のパターン画像の検出結果を比較し、検出結果が同等となるように前記第１の濃度制御点又は前記第２の濃度制御点を補正するとともに、前記第１の画像形成装置において用紙に形成された前記第２のパターン画像の検出結果と前記第２の画像形成装置において用紙に形成された前記第２のパターン画像の検出結果を比較し、検出結果が同等となるように前記第１の露光部の露光エネルギー又は前記第２の露光部の露光エネルギーを補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記第１の濃度制御部は、前記第１の画像形成装置で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間継続して第１の印字率未満である場合に、前記第１の濃度制御点を現在値よりも高く設定し、
   前記第２の濃度制御部は、前記第２の画像形成装置で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間継続して前記第１の印字率未満である場合に、前記第２の濃度制御点を現在値よりも高く設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システム。
4. 前記第１の濃度制御部は、前記第１の画像形成装置で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間継続して第２の印字率以上である場合に、前記第１の露光部の露光エネルギーを現在値よりも小さく設定し、
   前記第２の濃度制御部は、前記第２の画像形成装置で連続して形成される所定数の画像の平均印字率が所定時間継続して前記第２の印字率以上である場合に、前記第２の露光部の露光エネルギーを現在値よりも小さく設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成システム。

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