JPH096067A

JPH096067A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH096067A
Application number: JP7154163A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Matsushiro; 博之松代; Hidekazu Sasaki; 英一佐々木; Mitsugi Sugiyama; 貢杉山; Koichi Irie; 孝一入江; Masashi Shinohara; 賢史篠原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-06-21
Filing date: 1995-06-21
Publication date: 1997-01-10
Anticipated expiration: 2018-10-06
Also published as: JP3454450B2

Abstract

(57)【要約】【目的】カラートナーの印刷濃度を高精度に検出す
る。【構成】多階調のテストパターンを感光体８上でカラ
ートナーにより現像し、このテストパターンが順次圧接
される中間転写体２３の転写バイアスを逆極性に制御
し、この転写位置より下流側の感光体８上でトナー濃度
を光学的に検出する。感光体８上のテストパターンの空
白部分のカラートナーが中間転写体２３に転写されるの
で画像部分のトナー濃度のみを検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー複写機、カラー
プリンタ、カラーファクシミリ等に利用される画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラープリンタは、複数のカラー
トナーを電子写真法により印刷用紙に順番に転写してカ
ラー画像を形成する。しかし、このようなカラープリン
タでは、感光体などの経時変化により、特定のカラート
ナーの印刷濃度や階調性が低下することがある。この場
合、印刷出力するカラー画像のカラーバランスも悪化す
るので、その印刷品質は極度に劣化する。

【０００３】そこで、従来のデジタル式のカラー複写機
などは、カラートナーの各々とブラックトナーとにより
テストパターンを個々に形成し、これらのテストパター
ンをフォトセンサにより検出し、この検出結果に基づい
てカラートナーの印刷濃度を個々に補正する。

【０００４】例えば、特開平4-366871号公報に開示され
た画像形成装置は、フォトセンサの暴走による検出困難
を防止するため、感光体のテストパターンを読み取るフ
ォトセンサを複数としており、これら複数の検出結果か
ら最良の一つを選択してトナー濃度の調整に利用する。

【０００５】また、特開平3-255473号公報に開示された
画像形成装置では、テストパターンを感光体から中間転
写体に転写してからフォトセンサにより検出し、この検
出結果に基づいて帯電器の帯電バイアスを調整する。こ
の中間転写体のテストパターンが転写される部分にフォ
トセンサの出射光を反射するコーティングを行なうこと
により、フォトセンサの出射光が中間転写体に吸収され
ることを防止してテストパターンの印刷濃度を良好に検
出する。

【０００６】しかし、上述した特開平4-366871号公報や
特開平3-255473号公報に開示された画像形成装置では、
テストパターンがベタ画像であるため、これを多階調と
してもカラートナーの印刷濃度を良好に検出することは
期待できない。つまり、カラートナーは入射光を特定の
スペクトルで反射するので、図９に示すように、低濃度
部では濃度の向上に従って反射光が低下するが、一定濃
度で反射光の低下はピークとなり、高濃度部では反射光
が増加する。つまり、一つの反射強度が検出されても対
応する印刷濃度が二つとなり、反射強度から印刷濃度を
特定することができない。

【０００７】このような課題を解決するため、複数のカ
ラートナーの各々で形成する多階調なテストパターン
を、ディザ法により形成することも創案された。ディザ
法では印刷濃度が画像部分と空白部分との面積比により
変化するので、カラートナーでも印刷濃度に従って反射
強度が変化することにより、この反射強度から印刷濃度
を良好に検出することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、カラー
トナーで多階調なテストパターンをディザ法により形成
することにより、その反射強度から印刷濃度を良好に検
出することができる。

【０００９】しかし、このようなディザ法による多階調
のテストパターンでは、画像部分と空白部分との面積比
により印刷濃度が検出されるので、空白部分にカラート
ナーが付着していると検出結果に誤差が発生する。この
ような空白部分のトナー付着は、一般的に地肌汚れなど
と呼称され、カラートナーや感光体の経時劣化などに起
因する。特に、このような経時劣化に起因した地肌汚れ
は、その空白部分のカラートナーの付着量も一様でない
ので、印刷濃度の検出精度を極度に低下させることにな
る。

【００１０】また、従来の画像形成装置では、印刷濃度
を検出して調整することは想定しているが、地肌汚れを
検出して低減させることは想定していない。このため、
印刷濃度を調整しても地肌汚れは発生することになり、
画像品質を良好に改善することができず、トナーも無駄
に消費されている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
順次移動する感光体の表面を帯電器の帯電バイアスによ
り帯電させ、この感光体の表面を露光器により露光して
印刷画像の潜像を形成し、この潜像を現像器から供給さ
れる複数のカラートナーの一つで現像バイアスにより現
像し、この感光体上に現像されたカラートナーを中間転
写体に中間バイアスにより転写し、上記動作を複数のカ
ラートナーで順番に繰り返し、中間転写体に重複して転
写された複数のカラートナーを印刷用紙に転写器の転写
バイアスにより転写する画像形成装置において、予め設
定された多階調のテストパターンの潜像を前記露光器に
より前記感光体に形成させて前記現像器のカラートナー
で現像させるパターン形成手段を設け、前記感光体上の
テストパターンの通過時に前記中間転写体の中間バイア
スを逆極性に制御するバイアス制御手段を設け、テスト
パターンのトナー濃度を前記中間転写体の転写位置より
下流側の前記感光体上で光学的に検出する濃度検出手段
を設けた。

【００１２】請求項２記載の発明は、順次移動する感光
体の表面を帯電器の帯電バイアスにより帯電させ、この
感光体の表面を露光器により露光して印刷画像の潜像を
形成し、この潜像を現像器から供給される複数のカラー
トナーの一つで現像バイアスにより現像し、この感光体
上に現像されたカラートナーを中間転写体に中間バイア
スにより転写し、上記動作を複数のカラートナーで順番
に繰り返し、中間転写体に重複して転写された複数のカ
ラートナーを印刷用紙に転写器の転写バイアスにより転
写する画像形成装置において、予め設定された多階調の
テストパターンの潜像を前記露光器により前記感光体に
形成させて前記現像器のカラートナーで現像させるパタ
ーン形成手段を設け、前記感光体上のテストパターンの
通過時に前記中間転写体の中間バイアスを逆極性に制御
するバイアス制御手段を設け、テストパターンのトナー
濃度を前記中間転写体の転写位置より上流側と下流側と
の前記感光体上で光学的に検出する濃度検出手段を設け
た。

【００１３】請求項３記載の発明は、順次移動する感光
体の表面を帯電器の帯電バイアスにより帯電させ、この
感光体の表面を露光器により露光して印刷画像の潜像を
形成し、この潜像を現像器から供給される複数のカラー
トナーの一つで現像バイアスにより現像し、この感光体
上に現像されたカラートナーを中間転写体に中間バイア
スにより転写し、上記動作を複数のカラートナーで順番
に繰り返し、中間転写体に重複して転写された複数のカ
ラートナーを印刷用紙に転写器の転写バイアスにより転
写する画像形成装置において、予め設定された多階調の
テストパターンの潜像を前記露光器により前記感光体に
形成させて前記現像器のカラートナーで現像させるパタ
ーン形成手段を設け、前記感光体上のテストパターンの
通過時に前記中間転写体の中間バイアスを正極性と逆極
性とに交互に制御するバイアス制御手段を設け、テスト
パターンのトナー濃度を前記中間転写体の転写位置より
下流側の前記感光体上で光学的に検出する濃度検出手段
を設けた。

【００１４】請求項４記載の発明は、順次移動する感光
体の表面を帯電器の帯電バイアスにより帯電させ、この
感光体の表面を露光器により露光して印刷画像の潜像を
形成し、この潜像を現像器から供給される複数のカラー
トナーの一つで現像バイアスにより現像し、この感光体
上に現像されたカラートナーを中間転写体に中間バイア
スにより転写し、上記動作を複数のカラートナーで順番
に繰り返し、中間転写体に重複して転写された複数のカ
ラートナーを印刷用紙に転写器の転写バイアスにより転
写する画像形成装置において、予め設定された多階調の
テストパターンの潜像を前記露光器により前記感光体に
形成させて前記現像器のカラートナーで現像させるパタ
ーン形成手段を設け、前記感光体上のテストパターンの
通過時に前記中間転写体の中間バイアスを逆極性に制御
するバイアス制御手段を設け、テストパターンのトナー
濃度を転写位置より下流側の前記感光体上と前記中間転
写体上との両方で光学的に検出する濃度検出手段を設け
た。

【００１５】請求項５記載の発明は、順次移動する感光
体の表面を帯電器の帯電バイアスにより帯電させ、この
感光体の表面を露光器により露光して印刷画像の潜像を
形成し、この潜像を現像器から供給される複数のカラー
トナーの一つで現像バイアスにより現像し、この感光体
上に現像されたカラートナーを中間転写体に中間バイア
スにより転写し、上記動作を複数のカラートナーで順番
に繰り返し、中間転写体に重複して転写された複数のカ
ラートナーを印刷用紙に転写器の転写バイアスにより転
写する画像形成装置において、予め設定された多階調の
テストパターンの潜像を前記露光器により前記感光体に
形成させて前記現像器のカラートナーで現像させるパタ
ーン形成手段を設け、テストパターンのトナー濃度を転
写位置より下流側の前記感光体上と前記中間転写体上と
の両方で光学的に検出する濃度検出手段を設けた。

【００１６】請求項６記載の発明では、請求項１，２，
３，４又は５記載の発明において、濃度検出手段の検出
結果に基づいて現像器の現像バイアスと露光器の露光強
度と帯電器の帯電バイアスとの少なくとも一つを調整す
る印刷調整手段を設けた。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明では、パターン形成手段が
予め設定された多階調のテストパターンの潜像を露光器
により感光体に形成させて現像器のカラートナーで現像
させると、このテストパターンのトナー濃度を濃度検出
手段が中間転写体の転写位置より下流側の感光体上で光
学的に検出するが、感光体上のテストパターンの通過時
に中間転写体の中間バイアスをバイアス制御手段が逆極
性に制御する。このため、感光体上のテストパターンの
空白部分のカラートナーが中間転写体に転写され、濃度
検出手段はテストパターンの画像部分のトナー濃度のみ
を検出する。

【００１８】請求項２記載の発明では、パターン形成手
段が予め設定された多階調のテストパターンの潜像を露
光器により感光体に形成させて現像器のカラートナーで
現像させると、このテストパターンのトナー濃度を濃度
検出手段が中間転写体の転写位置より上流側と下流側と
の感光体上で光学的に検出するが、感光体上のテストパ
ターンの通過時に中間転写体の中間バイアスをバイアス
制御手段が逆極性に制御する。このため、感光体上のテ
ストパターンの空白部分のカラートナーが中間転写体に
転写され、濃度検出手段は、転写位置より上流側ではテ
ストパターンの画像部分と空白部分との合計のトナー濃
度を検出し、転写位置より下流側ではテストパターンの
画像部分のトナー濃度のみを検出する。

【００１９】請求項３記載の発明では、パターン形成手
段が予め設定された多階調のテストパターンの潜像を露
光器により感光体に形成させて現像器のカラートナーで
現像させると、このテストパターンのトナー濃度を濃度
検出手段が中間転写体の転写位置より下流側の感光体上
で光学的に検出するが、感光体上のテストパターンの通
過時に中間転写体の中間バイアスをバイアス制御手段が
正極性と逆極性とに交互に制御する。このため、中間バ
イアスが正極性の場合は、感光体上のテストパターンの
画像部分のカラートナーが中間転写体に転写されるの
で、濃度検出手段はテストパターンの空白部分のトナー
濃度のみを検出し、中間バイアスが逆極性の場合は、感
光体上のテストパターンの空白部分のカラートナーが中
間転写体に転写されるので、濃度検出手段はテストパタ
ーンの画像部分のトナー濃度のみを検出する。

【００２０】請求項４記載の発明では、パターン形成手
段が予め設定された多階調のテストパターンの潜像を露
光器により感光体に形成させて現像器のカラートナーで
現像させると、このテストパターンのトナー濃度を濃度
検出手段が転写位置より下流側の感光体上と中間転写体
上との両方で光学的に検出するが、感光体上のテストパ
ターンの通過時に中間転写体の中間バイアスをバイアス
制御手段が逆極性に制御する。このため、感光体上のテ
ストパターンの空白部分のカラートナーが中間転写体に
転写されるので、濃度検出手段は、感光体上ではテスト
パターンの画像部分のトナー濃度のみを検出し、中間転
写体上ではテストパターンの空白部分のトナー濃度のみ
を検出する。

【００２１】請求項５記載の発明では、パターン形成手
段が予め設定された多階調のテストパターンの潜像を露
光器により感光体に形成させて現像器のカラートナーで
現像させると、このテストパターンのトナー濃度を濃度
検出手段が転写位置より下流側の感光体上と中間転写体
上との両方で光学的に検出する。このため、感光体上の
テストパターンの画像部分のカラートナーが中間転写体
に転写されるので、濃度検出手段は、感光体上ではテス
トパターンの空白部分のトナー濃度のみを検出し、中間
転写体上ではテストパターンの画像部分のトナー濃度の
みを検出する。

【００２２】請求項６記載の発明では、印刷調整手段が
濃度検出手段の検出結果に基づいて現像器の現像バイア
スと露光器の露光強度と帯電器の帯電バイアスとの少な
くとも一つを調整するので、複数のカラートナーの印刷
濃度が個々に調整される。

【００２３】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１ないし図４に基
づいて以下に説明する。まず、本実施例の画像形成装置
であるカラープリンタ１は、図１に示すように、装置本
体２の底部に給紙部３が設けられており、前記装置本体
２の後面上部に排紙部４が設けられている。前記装置本
体２の内部には、前記給紙部３から前記排紙部４まで連
通する用紙搬送路５が形成されており、この用紙搬送路
５上には電子写真機構６が設けられている。

【００２４】この電子写真機構６は、露光器であるレー
ザスキャナ７を有しており、このレーザスキャナ７の前
端部から上方に至る走査光路上に、感光体であるエンド
レスの感光ベルト８が配置されている。この感光ベルト
８は、一対の回転ローラ９，１０により循環自在に張架
されており、一方の前記回転ローラ９の周面上において
前記レーザスキャナ７が前記感光ベルト８に対向してい
る。さらに、前記感光ベルト８には、前記回転ローラ９
の周面上において、トナークリーナ１１、除電ランプ１
２、帯電器である帯電ローラ１３、が順番に対向配置さ
れており、前記回転ローラ９，１０で直線状に張架され
た部分に現像ユニット１４が対向配置されている。

【００２５】この現像ユニット１４は、四個の現像器１
５〜１８を一体化したユニットであり、回転自在に軸支
されている。前記現像器１５〜１８の容器１９は、例え
ば、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、
ブラックトナー、を個々に収納することができ、前記現
像ユニット１４が回転すると前記現像器１５〜１８の一
個の現像ローラ２０が前記感光ベルト８に選択的に対向
する。

【００２６】また、図１及び図２に示すように、前記感
光ベルト８が前記現像ユニット１４の逆側で直線状に張
架された部分には、内側にベルト支持機構としてバック
アッププレート２１が配置されており、このバックアッ
ププレート２１により前記感光ベルト８が支持された位
置の外側に、反射型のフォトセンサ２２が対向配置され
ている。

【００２７】さらに、前記感光ベルト８には、前記回転
ローラ１０の周面上において、中間転写体である転写ベ
ルト２３が当接しており、この転写ベルト２３も、一対
の回転ローラ２４，２５と一個の支持ローラ２６とによ
り循環自在に張架されている。この支持ローラ２６と前
記回転ローラ２５とにより直線状に張架された位置にお
いて、前記転写ベルト２３は前記回転ローラ１０の周面
上に位置する前記感光ベルト８に当接している。

【００２８】前記転写ベルト２３には、一方の前記回転
ローラ２５の周面上の位置で、トナークリーナ２７のク
リーニングブレード２８が接離自在に対向配置されてお
り、転写器である転写ローラ２９が圧接されている。こ
の転写ローラ２９と前記転写ベルト２３との間隙を前記
用紙搬送路５が通過しており、この位置から前記排紙部
４に連通する位置に定着器３０が配置されている。

【００２９】本実施例のカラープリンタ１は、詳細には
後述するように、動作モードとして印刷モードと調整モ
ードとが設定されており、印刷モードでは複数のカラー
トナーにより印刷用紙３１にカラー画像を形成するが、
調整モードではカラートナーの印刷濃度を検出して調整
する。このような調整モードを実行するため、本実施例
のカラープリンタ１は、パターン形成手段、バイアス制
御手段、濃度検出手段、印刷調整手段、を有している。

【００３０】前記パターン形成手段は、予め設定された
多階調のテストパターンの静電潜像を、前記レーザスキ
ャナ７により前記感光ベルト８に形成させ、前記現像器
１５〜１８のカラートナーで現像させる。より具体的に
は、前記レーザスキャナ７に接続された印刷制御回路の
メモリ（図示せず）に、図３に示すように、ディザ法に
より印刷濃度が順次変化する“Ｎ×Ｍ”ドットの多数の
パッチ画像３２の印刷データが予め格納されており、こ
れが順次読み出されて前記レーザスキャナ７が駆動され
ることにより、前記感光ベルト８に多階調のテストパタ
ーンとして複数のパッチ画像３２の静電潜像が順番に形
成される。図４に示すように、ディザ法では単位パター
ンに配置するドットの個数を変更するので、その印刷濃
度は画像部分と空白部分との面積比により表現される。

【００３１】前記バイアス制御手段は、前記感光ベルト
８上のパッチ画像３２が前記転写ベルト２３の位置を通
過する時、この転写ベルト２３の中間バイアスを逆極性
に制御する。前記濃度検出手段は、前記感光ベルト８上
のパッチ画像３２のトナー濃度を、前記転写ベルト２３
の転写位置より下流側で、前記フォトセンサ２２により
光学的に検出する。

【００３２】前記印刷調整手段は、前記濃度検出手段の
検出結果に基づき、ここでは前記現像器１５〜１８の現
像バイアスを調整する。より具体的には、印刷制御回路
には基準濃度が予め設定されているので、これと濃度検
出手段の検出濃度とが比較され、検出濃度が基準濃度よ
り高い場合は現像バイアスが低減され、検出濃度が基準
濃度より低い場合は現像バイアスが増加される。

【００３３】上述のようなトナー濃度の検出と調整と
は、前記現像器１５〜１８のカラートナーの各々で個々
に実行され、このような作業は、トナー濃度の検出結果
が予め設定された許容範囲を満足しないと所定回数まで
繰り返される。

【００３４】このような構成において、本実施例のカラ
ープリンタ１が印刷用紙３１にカラー画像を印刷出力す
る印刷モードの処理動作を以下に説明する。まず、現像
ユニット１４が所定角度に位置決めされ、最初にイエロ
ートナーを収納した現像器１５が感光ベルト８に対向配
置される。この状態で感光ベルト８が循環駆動されるの
で、その順次移動する表面が帯電ローラ１３の帯電バイ
アスにより−700(Ｖ）に帯電される。この帯電して循環
する感光ベルト８の表面をレーザスキャナ７が露光する
ので、この露光により感光ベルト８の表面が部分的に除
電されてイエロー画像の静電潜像が形成される。

【００３５】一方、現像器１５はイエロートナーにマイ
ナスの現像バイアスを印加しているので、この現像器１
５から供給されるイエロートナーにより感光ベルト８の
静電潜像が反転現像される。このように反転現像された
感光ベルト８上のイエロートナーは転写ベルト２３に順
次圧接されるが、この転写ベルト２３には＋650(Ｖ）の
中間バイアスが印加されているので、感光ベルト８上の
イエロートナーは転写ベルト２３に順次転写される。こ
の時、転写ベルト２３はトナークリーナ２７によりクリ
ーニングされないが、感光ベルト８はトナークリーナ１
１によりクリーニングされる。

【００３６】つぎに、現像ユニット１４が90度だけ回転
されてマゼンタトナーを収納した現像器１６が感光ベル
ト８に対向配置され、この状態でレーザスキャナ７が循
環する感光ベルト８にマゼンタ画像の静電潜像を露光す
るので、この感光ベルト８の静電潜像は現像器１６によ
りマゼンタトナーで反転現像されて循環する転写ベルト
２３に順次転写される。

【００３７】以下は同様に、シアン画像とブラック画像
とが転写ベルト２３に転写されることにより、この転写
ベルト２３にはカラー画像が形成されるので、このカラ
ー画像が給紙部３から給送された印刷用紙３１に転写さ
れ、この印刷用紙３１が定着器３０により定着処理され
てから排紙部４に排出されることにより、カラー画像の
印刷出力が完了する。

【００３８】本実施例のカラープリンタ１は、上述のよ
うにイエロー画像とマゼンタ画像とシアン画像とブラッ
ク画像とを感光ベルト８上に順番に形成して転写ベルト
２３に重複させて転写することにより、この転写ベルト
２３上にカラー画像を形成して印刷用紙３１に転写す
る。しかし、感光ベルト８の経時変化などによりカラー
トナーの印刷濃度が個々に変動すると、カラーバランス
が変化してカラー画像の印刷品質が低下する。

【００３９】これを防止するため、本実施例のカラープ
リンタ１は、起動時の調整モードにおいて、カラートナ
ーの各々のトナー濃度が検出され、この検出結果に従っ
て現像器１５〜１８の現像バイアスが調整されることに
より、カラーバランスが良好に初期設定される。

【００４０】まず、感光ベルト８の表面が帯電ローラ１
３の帯電バイアスにより−700(Ｖ）に帯電され、図３に
示すように、この感光ベルト８の表面にレーザスキャナ
７により複数のパッチ画像３２の静電潜像が順番に露光
され、これらのパッチ画像３２の静電潜像が現像器１５
のイエロートナーにより反転現像される。このように反
転現像されるパッチ画像３２は、ディザ法により画像部
分と空白部分との面積比で印刷濃度が設定されている
が、経時劣化や環境変化のために空白部分にもイエロー
トナーが付着することがある。

【００４１】そして、反転現像された感光ベルト８上の
パッチ画像３２は転写ベルト２３に順次圧接されるが、
この転写ベルト２３には逆極性の−650(Ｖ）の中間バイ
アスが印加されるので、感光ベルト８上のパッチ画像３
２の画像部分のイエロートナーは転写ベルト２３に転写
されず、空白部分のイエロートナーは転写ベルト２３に
転写される。従って、感光ベルト８上のパッチ画像３２
は、転写ベルト２３の転写位置より下流側では、画像部
分のみイエロートナーが付着した良好な状態となり、こ
のような状態のパッチ画像３２のトナー濃度をフォトセ
ンサ２２が光学的に検出する。

【００４２】そこで、このトナー濃度の検出濃度が基準
濃度と比較され、検出濃度が基準濃度より高い場合は現
像器１５の現像バイアスが低減され、検出濃度が基準濃
度より低い場合は現像器１５の現像バイアスが増加され
る。このようにして現像器１５のイエロートナーに対し
て印刷濃度の検出と調整とが完了すると、同様な処理を
現像器１６〜１８でも実行する。

【００４３】本実施例のカラープリンタ１は、上述のよ
うにカラートナーの印刷濃度に対応して現像器１５〜１
８の現像バイアスが個々に調整されるので、カラートナ
ーの現像量によりカラー画像の印刷品質が良好に調整さ
れる。特に、ディザ法によるパッチ画像３２のトナー濃
度を検出する場合、空白部分からカラートナーを除去し
ているので、トナー濃度の検出結果に地肌汚れがノイズ
として混入することが防止され、カラートナーの印刷濃
度を高精度に検出することができる。

【００４４】なお、本実施例のカラープリンタ１では、
トナー濃度の検出結果に基づいて現像器１５〜１８の現
像バイアスを調整することにより、カラートナーの現像
量を個々に調整してカラー画像の印刷品質を改善するこ
とを例示した。しかし、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、トナー濃度の検出結果に基づいてレー
ザスキャナ７の露光強度や帯電ローラ１３の帯電バイア
スをカラートナーの各々に対して調整することも可能で
あり、これら複数の要素を同時に調整することも可能で
ある。

【００４５】つぎに、本発明の第二の実施例を図５及び
図６に基づいて以下に説明する。なお、この第二の実施
例の画像形成装置であるカラープリンタ４１に関し、上
述した第一の実施例のカラープリンタ１と同一の部分
は、同一の名称と符号とを利用して詳細な説明は省略す
る。

【００４６】本実施例のカラープリンタ４１では、図５
に示すように、前述したカラープリンタ１と同様に、感
光ベルト８の表面の転写ベルト２３の転写位置より下流
側にフォトセンサ２２が配置されているが、上流側にも
フォトセンサ４２が配置されている。

【００４７】このため、本実施例のカラープリンタ４１
の濃度検出手段は、感光ベルト８上のパッチ画像３２の
トナー濃度を、前記転写ベルト２３の転写位置より上流
側と下流側との両方で、前記第一・第二のフォトセンサ
４２，２２により光学的に検出する。また、印刷調整手
段は、前記濃度検出手段の検出結果に基づき、帯電ロー
ラ１３の帯電バイアスと現像器１５〜１８の現像バイア
スとを調整する。

【００４８】より具体的には、前記第一・第二のフォト
センサ４２，２２の検出濃度が比較され、この格差が予
め設定された許容範囲より大きい場合は、現像器１５〜
１８の現像バイアスとの格差の絶対値が小さくなるよう
帯電ローラ１３の帯電バイアスが調整される。さらに、
前記フォトセンサ２２の検出濃度が基準濃度と比較さ
れ、検出濃度が基準濃度より高いと現像バイアスが低減
され、低いと現像バイアスが増加されるが、このように
現像バイアスを調整した場合は、これに対応して帯電バ
イアスも再度調整される。

【００４９】このような構成において、本実施例のカラ
ープリンタ４１では、感光ベルト８上のパッチ画像３２
が転写位置の上流と下流との両方で第一・第二のフォト
センサ４２，２２により検出され、これらの検出結果に
基づいて帯電ローラ１３の帯電バイアスと現像器１５〜
１８の現像バイアスとが調整される。この現像バイアス
の個々の調整によりカラーバランスが良好に調整され、
帯電バイアスの調整によりカラートナーの各々の地肌汚
れが個々に解消される。

【００５０】このようなカラープリンタ４１の処理動作
を図６のフローチャートに基づいて以下に説明する。ま
ず、感光ベルト８の表面が帯電ローラ１３の帯電バイア
スにより−700(Ｖ）に帯電され、この感光ベルト８の表
面にレーザスキャナ７により形成されたパッチ画像３２
の静電潜像が現像器１５のイエロートナーにより反転現
像される。このパッチ画像３２は、第一のフォトセンサ
４２により検出されてから逆極性の−650(Ｖ）の中間バ
イアスが印加された転写ベルト２３に圧接され、この転
写ベルト２３により地肌汚れが除去されてから第二のフ
ォトセンサ２２により検出される。

【００５１】この時、第一のフォトセンサ４２は、パッ
チ画像３２の画像部分のトナー濃度を地肌汚れと共に検
出し、第二のフォトセンサ２２は、地肌汚れが除去され
たパッチ画像３２の画像部分のトナー濃度を検出する。
そこで、これら第一・第二の検出濃度の格差は地肌汚れ
のトナー濃度となるので、図６に示すように、これが予
め設定された許容範囲と比較され（ステップＳ１）、こ
れが超過する場合には、地肌汚れが顕著であるとして帯
電ローラ１３の帯電バイアスが調整される（ステップＳ
２）。この調整は帯電バイアスの低減として実行される
が、帯電バイアスを無闇に低減すると露光や現像が正立
しなくなるので、ここでは現像バイアスとの格差の絶対
値が小さくなる範囲で帯電バイアスを調整する。

【００５２】つぎに、第二のフォトセンサ２２の検出濃
度が基準濃度と比較され（ステップＳ３）、検出濃度が
基準濃度より高い場合は現像器１５の現像バイアスが低
減され（ステップＳ４）、検出濃度が基準濃度より低い
場合は現像器１５の現像バイアスが増加される（ステッ
プＳ５）。

【００５３】このように現像器１５の現像バイアスが調
整されると、これに対応して帯電ローラ１３の帯電バイ
アスも修正される（ステップＳ６）。このように調整さ
れた現像バイアスと帯電バイアスとは、イエロートナー
に固有の数値として設定され、同様な処理が他のカラー
トナーでも実行される。

【００５４】本実施例のカラープリンタ４１は、空白部
分からカラートナーを除去したパッチ画像３２のトナー
濃度に基づいて現像器１５〜１８の現像バイアスが個々
に調整されるので、カラートナーの印刷濃度が高精度に
調整されてカラーバランスが良好に確保される。しか
も、パッチ画像３２の空白部分のトナー濃度に基づいて
帯電ローラ１３の帯電バイアスが調整されるので、カラ
ートナーによる地肌汚れも解消されてカラー画像の印刷
品質が良好である。

【００５５】なお、本実施例のカラープリンタ４１で
は、二個のフォトセンサ４２，２２を感光ベルト８の転
写位置より上流側と下流側との両方に対向配置すること
により、パッチ画像３２のトナー濃度を地肌汚れが存在
する状態と存在しない状態とで検出することを例示した
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、前述したカラープリンタ１と同様に、感光ベルト
８の転写位置より下流側のみに一個のフォトセンサ２２
を配置し、バイアス制御手段が転写バイアスを正極性と
逆極性とに交互に制御することも可能である。

【００５６】転写バイアスが逆極性の場合は、前述した
第一の実施例と同様に、感光ベルト８のパッチ画像３２
の空白部分のカラートナーは転写ベルト２３に転写され
るが、画像部分のカラートナーは転写ベルト２３に転写
されないので、フォトセンサ２２はパッチ画像３２の画
像部分のトナー濃度のみを検出することができる。一
方、転写バイアスが正極性の場合は、感光ベルト８のパ
ッチ画像３２の画像部分のカラートナーは転写ベルト２
３に転写されるが、空白部分のカラートナーは転写ベル
ト２３に転写されないので、フォトセンサ２２はパッチ
画像３２の空白部分のトナー濃度のみを検出することに
なる。

【００５７】従って、図７に示すように、パッチ画像３
２の空白部分のトナー濃度を転写ベルト２３の検出結果
と比較し（ステップＴ１）、この格差が許容範囲を超過
する場合には、地肌汚れが顕著であるとして帯電ローラ
１３の帯電バイアスを調整することができる（ステップ
Ｔ２）。以下は前述した第二の実施例と同様に、現像バ
イアスの調整（ステップＴ３〜Ｔ５）と帯電バイアスの
修正（ステップＴ６）とを実行すれば、カラートナーの
個々の印刷濃度を良好に調整することができ、カラート
ナーの個々の地肌汚れも解消される。

【００５８】このような調整方法では、フォトセンサ２
２は一個で良いが処理工程は二倍となり、第二の実施例
の調整方法では、フォトセンサ４２，２２は二個が必要
であるが処理工程は一度で良い。つまり、これらの調整
方法は、部品点数の削減と処理速度の向上との何れを重
視するか、などの条件により選択されるものである。

【００５９】さらに、図８に示すように、画像形成装置
であるカラープリンタ５１として、感光ベルト８の転写
位置より下流側に一個のフォトセンサ２２を配置すると
共に、転写ベルト２３の転写位置より下流側にフォトセ
ンサ５２を配置することも可能である。この場合、濃度
検出手段は、二個のフォトセンサ２２，５２によりパッ
チ画像３２のトナー濃度を転写位置より下流側の感光ベ
ルト８上と転写ベルト２３上との両方で光学的に検出
し、バイアス制御手段は、感光ベルト８上のテストパタ
ーンの通過時に転写ベルト２３の転写バイアスを逆極性
に制御する。

【００６０】このような構成において、このカラープリ
ンタ５１では、感光ベルト８のパッチ画像３２の空白部
分のカラートナーのみ転写ベルト２３に転写されるの
で、フォトセンサ２２はパッチ画像３２の画像部分のト
ナー濃度のみを検出することができ、フォトセンサ５２
はパッチ画像３２の空白部分のトナー濃度のみを検出す
ることができる。従って、前述したカラープリンタ４１
と同様に、パッチ画像３２の空白部分のトナー濃度に基
づいて帯電ローラ１３の帯電バイアスを調整することが
でき、パッチ画像３２の画像部分のトナー濃度に基づい
て現像バイアスの調整と帯電バイアスの修正とを行なう
ことができる。

【００６１】なお、このようなカラープリンタ５１にお
いて、バイアス制御手段を省略して感光ベルト８上のテ
ストパターンの通過時も転写ベルト２３の転写バイアス
を正極性とすることも可能である。この場合、感光ベル
ト８のパッチ画像３２の画像部分のカラートナーが転写
ベルト２３に転写されるので、フォトセンサ２２はパッ
チ画像３２の空白部分のトナー濃度を検出することがで
き、フォトセンサ５２はパッチ画像３２の画像部分のト
ナー濃度のみを検出することができる。従って、パッチ
画像３２の空白部分のトナー濃度に基づいて帯電ローラ
１３の帯電バイアスを調整することができ、パッチ画像
３２の画像部分のトナー濃度に基づいて現像バイアスの
調整と帯電バイアスの修正とを行なうことができる。

【００６２】この場合、バイアス制御手段により転写バ
イアスを逆極性に制御する必要がないので、より単純な
構造でカラープリンタ５１の印刷濃度や地肌汚れを高精
度に検出して印刷品質を良好に調整することができる。

【００６３】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、予め設定された
多階調のテストパターンの静電潜像を露光器により感光
体に形成させて現像器のカラートナーで現像させるパタ
ーン形成手段を設け、感光体上のテストパターンの通過
時に中間転写体の転写バイアスを逆極性に制御するバイ
アス制御手段を設け、テストパターンのトナー濃度を中
間転写体の転写位置より下流側の感光体上で光学的に検
出する濃度検出手段を設けたことにより、感光体上のテ
ストパターンの空白部分のカラートナーが中間転写体に
転写されるので、濃度検出手段が画像部分のトナー濃度
のみを検出でき、トナー濃度を地肌汚れが混入しない状
態で高精度に検出できるので、印刷濃度の調整などを良
好に実行することができる。

【００６４】請求項２記載の発明は、予め設定された多
階調のテストパターンの静電潜像を露光器により感光体
に形成させて現像器のカラートナーで現像させるパター
ン形成手段を設け、感光体上のテストパターンの通過時
に中間転写体の転写バイアスを逆極性に制御するバイア
ス制御手段を設け、テストパターンのトナー濃度を中間
転写体の転写位置より上流側と下流側との感光体上で光
学的に検出する濃度検出手段を設けたことにより、感光
体上のテストパターンの空白部分のカラートナーが中間
転写体に転写されるので、濃度検出手段が転写位置より
上流では画像部分と空白部分との合計のトナー濃度を検
出でき、転写位置より下流側では画像部分のトナー濃度
のみを検出でき、画像部分のトナー濃度に基づいて印刷
濃度を良好に調整することや、地肌汚れのトナー濃度を
算出して地肌汚れを改善するようなことができる。

【００６５】請求項３記載の発明は、予め設定された多
階調のテストパターンの静電潜像を露光器により感光体
に形成させて現像器のカラートナーで現像させるパター
ン形成手段を設け、感光体上のテストパターンの通過時
に中間転写体の転写バイアスを正極性と逆極性とに交互
に制御するバイアス制御手段を設け、テストパターンの
トナー濃度を中間転写体の転写位置より下流側の感光体
上で光学的に検出する濃度検出手段を設けたことによ
り、転写バイアスが逆極性の場合には、感光体上のテス
トパターンの空白部分のカラートナーが中間転写体に転
写され、濃度検出手段が画像部分のトナー濃度のみを高
精度に検出できるので、印刷濃度の調整などを良好に実
行することができ、転写バイアスが正極性の場合には、
感光体上のテストパターンの画像部分のカラートナーが
中間転写体に転写され、濃度検出手段が空白部分のトナ
ー濃度のみを高精度に検出できるので、地肌汚れの改善
などを良好に実行することができる。

【００６６】請求項４記載の発明は、予め設定された多
階調のテストパターンの静電潜像を露光器により感光体
に形成させて現像器のカラートナーで現像させるパター
ン形成手段を設け、感光体上のテストパターンの通過時
に中間転写体の転写バイアスを逆極性に制御するバイア
ス制御手段を設け、テストパターンのトナー濃度を転写
位置より下流側の感光体上と中間転写体上との両方で光
学的に検出する濃度検出手段を設けたことにより、感光
体上のテストパターンの空白部分のカラートナーが中間
転写体に転写されるので、濃度検出手段が感光体上では
テストパターンの画像部分のトナー濃度を検出でき、中
間転写体上では空白部分のトナー濃度のみを検出でき、
画像部分のトナー濃度に基づいて印刷濃度を良好に調整
することや、地肌汚れのトナー濃度に基づいて地肌汚れ
を改善するようなことができる。

【００６７】請求項５記載の発明は、予め設定された多
階調のテストパターンの静電潜像を露光器により感光体
に形成させて現像器のカラートナーで現像させるパター
ン形成手段を設け、テストパターンのトナー濃度を転写
位置より下流側の感光体上と中間転写体上との両方で光
学的に検出する濃度検出手段を設けたことにより、感光
体上のテストパターンの画像部分のカラートナーが中間
転写体に転写されるので、濃度検出手段が感光体上では
テストパターンの空白部分のトナー濃度を検出でき、中
間転写体上では画像部分のトナー濃度のみを検出でき、
画像部分のトナー濃度に基づいて印刷濃度を良好に調整
することや、地肌汚れのトナー濃度に基づいて地肌汚れ
を改善するようなことができ、転写バイアスを逆極性に
制御する必要もない。

【００６８】請求項６記載の発明では、濃度検出手段の
検出結果に基づいて現像器の現像バイアスと露光器の露
光強度と帯電器の帯電バイアスとの少なくとも一つを調
整する印刷調整手段を設けたことにより、複数のカラー
トナーの印刷濃度を高精度に検出されたテストパターン
のトナー濃度に基づいて調整することができるので、カ
ラー画像の印刷品質を良好に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の第一の実施例であるカ
ラープリンタを示す縦断側面図である。

【図２】感光体である感光ベルトや中間転写体である転
写ベルトの周辺部分を示す縦断側面図である。

【図３】テストパターンであるパッチ画像を示す平面図
である。

【図４】ディザ法の構成単位を示す模式図である。

【図５】本発明の画像形成装置の第二の実施例であるカ
ラープリンタの要部を示す縦断側面図である。

【図６】カラープリンタの処理動作を示すフローチャー
トである。

【図７】一変形例のカラープリンタの処理動作を示すフ
ローチャートである。

【図８】他の変形例の画像形成装置であるカラープリン
タを示す縦断側面図である。

【図９】カラートナーの濃度変化をフォトセンサで検出
した状態を示す特性図である。

【符号の説明】

１，４１，５１画像形成装置７露光器８感光体１３帯電器１５〜１８現像器２３中間転写体２９転写器３１印刷用紙３２テストパターン

フロントページの続き (72)発明者入江孝一東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者篠原賢史東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】順次移動する感光体の表面を帯電器の帯
電バイアスにより帯電させ、この感光体の表面を露光器
により露光して印刷画像の潜像を形成し、この潜像を現
像器から供給される複数のカラートナーの一つで現像バ
イアスにより現像し、この感光体上に現像されたカラー
トナーを中間転写体に中間バイアスにより転写し、上記
動作を複数のカラートナーで順番に繰り返し、中間転写
体に重複して転写された複数のカラートナーを印刷用紙
に転写器の転写バイアスにより転写する画像形成装置に
おいて、予め設定された多階調のテストパターンの潜像
を前記露光器により前記感光体に形成させて前記現像器
のカラートナーで現像させるパターン形成手段を設け、
前記感光体上のテストパターンの通過時に前記中間転写
体の中間バイアスを逆極性に制御するバイアス制御手段
を設け、テストパターンのトナー濃度を前記中間転写体
の転写位置より下流側の前記感光体上で光学的に検出す
る濃度検出手段を設けたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】順次移動する感光体の表面を帯電器の帯
電バイアスにより帯電させ、この感光体の表面を露光器
により露光して印刷画像の潜像を形成し、この潜像を現
像器から供給される複数のカラートナーの一つで現像バ
イアスにより現像し、この感光体上に現像されたカラー
トナーを中間転写体に中間バイアスにより転写し、上記
動作を複数のカラートナーで順番に繰り返し、中間転写
体に重複して転写された複数のカラートナーを印刷用紙
に転写器の転写バイアスにより転写する画像形成装置に
おいて、予め設定された多階調のテストパターンの潜像
を前記露光器により前記感光体に形成させて前記現像器
のカラートナーで現像させるパターン形成手段を設け、
前記感光体上のテストパターンの通過時に前記中間転写
体の中間バイアスを逆極性に制御するバイアス制御手段
を設け、テストパターンのトナー濃度を前記中間転写体
の転写位置より上流側と下流側との前記感光体上で光学
的に検出する濃度検出手段を設けたことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項３】順次移動する感光体の表面を帯電器の帯
電バイアスにより帯電させ、この感光体の表面を露光器
により露光して印刷画像の潜像を形成し、この潜像を現
像器から供給される複数のカラートナーの一つで現像バ
イアスにより現像し、この感光体上に現像されたカラー
トナーを中間転写体に中間バイアスにより転写し、上記
動作を複数のカラートナーで順番に繰り返し、中間転写
体に重複して転写された複数のカラートナーを印刷用紙
に転写器の転写バイアスにより転写する画像形成装置に
おいて、予め設定された多階調のテストパターンの潜像
を前記露光器により前記感光体に形成させて前記現像器
のカラートナーで現像させるパターン形成手段を設け、
前記感光体上のテストパターンの通過時に前記中間転写
体の中間バイアスを正極性と逆極性とに交互に制御する
バイアス制御手段を設け、テストパターンのトナー濃度
を前記中間転写体の転写位置より下流側の前記感光体上
で光学的に検出する濃度検出手段を設けたことを特徴と
する画像形成装置。
【請求項４】順次移動する感光体の表面を帯電器の帯
電バイアスにより帯電させ、この感光体の表面を露光器
により露光して印刷画像の潜像を形成し、この潜像を現
像器から供給される複数のカラートナーの一つで現像バ
イアスにより現像し、この感光体上に現像されたカラー
トナーを中間転写体に中間バイアスにより転写し、上記
動作を複数のカラートナーで順番に繰り返し、中間転写
体に重複して転写された複数のカラートナーを印刷用紙
に転写器の転写バイアスにより転写する画像形成装置に
おいて、予め設定された多階調のテストパターンの潜像
を前記露光器により前記感光体に形成させて前記現像器
のカラートナーで現像させるパターン形成手段を設け、
前記感光体上のテストパターンの通過時に前記中間転写
体の中間バイアスを逆極性に制御するバイアス制御手段
を設け、テストパターンのトナー濃度を転写位置より下
流側の前記感光体上と前記中間転写体上との両方で光学
的に検出する濃度検出手段を設けたことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項５】順次移動する感光体の表面を帯電器の帯
電バイアスにより帯電させ、この感光体の表面を露光器
により露光して印刷画像の潜像を形成し、この潜像を現
像器から供給される複数のカラートナーの一つで現像バ
イアスにより現像し、この感光体上に現像されたカラー
トナーを中間転写体に中間バイアスにより転写し、上記
動作を複数のカラートナーで順番に繰り返し、中間転写
体に重複して転写された複数のカラートナーを印刷用紙
に転写器の転写バイアスにより転写する画像形成装置に
おいて、予め設定された多階調のテストパターンの潜像
を前記露光器により前記感光体に形成させて前記現像器
のカラートナーで現像させるパターン形成手段を設け、
テストパターンのトナー濃度を転写位置より下流側の前
記感光体上と前記中間転写体上との両方で光学的に検出
する濃度検出手段を設けたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項６】濃度検出手段の検出結果に基づいて現像
器の現像バイアスと露光器の露光強度と帯電器の帯電バ
イアスとの少なくとも一つを調整する印刷調整手段を設
けたことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載
の画像形成装置。