JPH11231736A

JPH11231736A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11231736A
Application number: JP10035729A
Authority: JP
Inventors: Masaki Tanaka; 雅樹田中; Tetsuya Sakai; 哲也酒井; Futoshi Hamada; 太浜田; Toshibumi Watanabe; 俊文渡辺
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 1999-08-27
Also published as: US6285839B1

Abstract

(57)【要約】【課題】各色のトナー付着量を複数のセンサで検出し
て画像濃度を制御する画像形成装置に対して、各センサ
の感度にばらつきが有っても、各色の階調特性をそろえ
るように補正する。【解決手段】複数の検出手段により各像坦持体を用い
て形成されるトナー像のトナー付着量を検出し、その結
果に応じて各色の画像形成条件を調整するいわゆるタン
デム型の画像形成装置において、感度取得手段によりト
ナー付着量の基準となる基準パタンに対する前記各検出
手段の出力値を評価値として取得し、補正手段により取
得した前記各評価値をもとに画像形成条件調整時の各検
出手段の出力値を補正するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるタンデム
型の画像形成装置に関し、特に、各作像ユニットにより
形成されるトナー像を複数のセンサで検知して作像条件
を制御する場合に、各センサ間の感度のばらつきを補正
する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー複写機は転写ドラム方式や
中間転写体方式が主流であった。これらの形式のカラー
複写機は１つの感光体ユニットを各色分だけ回転させて
各色トナー像を多重形成することによりカラー画像を得
ている。このような転写ドラム方式や中間転写体方式の
カラー複写機においては、感光体が一つであるので自動
濃度制御やγ補正制御のために行われる各色ごとに形成
されるトナー付着量の検出は、１つのAIDCセンサにより
感光体上表面のトナーの濃度を検知することによりなさ
れていた。

【０００３】AIDCセンサを用いた自動濃度制御を以下
に、簡単に説明する。自動濃度制御では、AIDCセンサの
検出値に基づき、予め記録してあるテーブルを用いて、
帯電チャージャーのグリット電位ＶＧおよび現像器の現
像バイアス電位ＶＢを発生する。このグリット電位ＶＧ
とバイアス電位ＶＢにより画像濃度が制御される。図１
５はシアンの画像形成ユニットの感光体１と帯電チャー
ジャー２と現像器４の配置を模式的に示す図である。図
１５に示すように、帯電チャージャー２は、放電電位を
ＶＣとし感光体１Ｃに対向配置され、また、帯電チャー
ジャー２のグリットにはグリット電位発生ユニット２３
９により負のグリット電位ＶＧが印加されている。グリ
ット電位ＶＧと感光体１Ｃの表面電位Ｖ0はほぼ等しい
と見なせるので、感光体１Ｃの表面電位Ｖ0はグリッド
電位ＶＧにより制御できる。

【０００４】また、現像器４のローラには現像バイアス
ユニット２３８により｜ＶＢ｜＜｜Ｖ0｜となる負のバ
イアス電位ＶＢが与えられる。これにより現像スリーブ
表面電位はＶＢとなる。この状態で、感光体１へレーザ
露光を行うとレーザーの照射位置における感光体１の電
位は低下して減衰電位ＶＩとなる。このＶＩが現像バイ
アス電位ＶＢよりも低電位となるとスリーブ表面に運ば
れてきた負電荷を有するトナーがレーザーの照射された
位置に付着する。このトナー付着量は現像電圧ΔＶ＝｜
ＶＢ−ＶＩ｜が大きいほど多くなる。従って、この表面
電位Ｖ0及びバイアス電位ＶＢを変化させると、現像電
圧ΔＶ＝｜ＶＢ−ＶＩ｜が変化するのでトナー付着量を
変えることが可能となる。

【０００５】そこで、所定の露光量で感光体に形成した
基準画像のトナー付着量をAIDCセンサ２２で検出し、こ
れに基づいてＶＧ、ＶＢを変化させれは基準画像濃度を
一定値となるようにすることができる。具体的には、図
１６に示すような実験的に得られたテーブル（MAX付着
テーブル）に基づいて、AIDCセンサの検出値からＶＧ、
ＶＢの値を定めるようにする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年カラー
複写機としていわゆるタンデム型が主流になりつつあ
る。タンデム型のカラー複写機は転写ベルトに沿って配
置された複数の感光体のそれぞれに形成されたトナー像
を、前記転写ベルト上に搬送される記録シートもしくは
前記転写ベルトに多重転写することによりカラー画像を
得るものである。

【０００７】上記のようなタンデム型のカラー複写機に
おいては、感光体ユニットが各色ごとに存在するので、
自動濃度制御のためのトナー付着量の検出は各感光体の
それぞれに対して専用のAIDCセンサを設けて行うこと望
ましい。ところが、複数のAIDCセンサにより各色のトナ
ー付着量を検出するようにした場合、各AIDCセンサの感
度がばらついていると、形成される画像のカラーバラン
スが崩れてしまうという問題を生じる。

【０００８】即ち、転写ドラム方式のカラー複写機のよ
うに一つのAIDCセンサによりトナー付着量を検出するよ
うにした場合は、たとえAIDCセンサの検出値に誤差が生
じていたとしても各色ともに当該誤差に応じて実際より
も濃い又は薄い色として検出され、各色のトナー像はこ
れに応じて同じ方向に補正されるため全体のカラーバラ
ンスは崩れないので大きな問題は生じない。

【０００９】しかし、タンデム型のカラー複写機におい
て各色感光体に対応させてトナー付着量を検出するAIDC
センサを設けた場合では、各センサは同じ濃度の基準パ
タンを検出しても各センサの感度がばらついていると、
それぞれの基準パタンについて異なる検出値を出力して
しまう。例えば、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエ
ロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色の内、ＹとＫのトナ
ーについてのAIDCセンサの感度が悪いとすると、ＹとＫ
の基準パッチについては実際よりも薄く検出される。す
るとＹとＫについては補正すべき濃度よりも濃く補正し
てしまう。この結果、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの階調特性は図１
７のようにＹ、Ｋが立ったものになってしまい、形成さ
れる画像もイエローとブラックが濃くなったカラーバラ
ンスの崩れたものになってしまう。特に、再現する色が
グレー領域である場合は４色がそろっていないと再現が
困難であり、階調特性のばらつきにより色再現性の低下
を招くことになる。

【００１０】以上のことに鑑み、本発明はいわゆるタン
デム型の画像形成装置で各色のトナー付着量を複数のセ
ンサで検出して画像濃度を制御する構成に対して、各セ
ンサの感度にばらつきが有っても、各色の階調特性をそ
ろえるように補正することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では複数の検出手段により各像坦持体を用い
て形成されるトナー像のトナー付着量を検出し、その結
果に応じて各色の画像形成条件を調整するいわゆるタン
デム型の画像形成装置において、トナー付着量の基準と
なる基準パタンに対する前記各検出手段の出力値を評価
値として取得する感度取得手段と、取得した前記各評価
値をもとに画像形成条件調整時の各検出手段の出力値を
補正する補正手段とを設けたものである。ここで、検出
手段の出力値には、検出手段を構成するセンサから直接
得られる検出値の他に、当該検出値を変換テーブル等に
より変換して出力する場合の値も含む。

【００１２】また、前記感度取得手段は、一の像坦持体
を用いて基準パタンを形成させるよう制御する基準パタ
ン形成制御手段と、前記形成された基準パタンに対する
前記各検出手段による前記評価値を受け付ける評価値受
付手段とから構成することができる。この場合、前記一
の像坦持体は、搬送方向最上流に位置する像坦持体とし
たり、前記検出手段に設けられるセンサの検知出力が最
も低くなる色を形成するための像坦持体することが望ま
しい。

【００１３】さらに、前記補正手段は前記基準パタンの
画像形成条件から推定されるトナー付着量に対して前記
検出手段が出力すると推定される出力値を基準値とし
て、この基準値と前記評価値との比較結果に応じて前記
補正を行うようにできる。また、前記画像形成装置は、
原稿を読み取って各色のトナー付着量に応じた出力を行
うことのできる原稿読み取り手段を備える場合には、前
記補正手段は、記録シートに形成された前記基準パタン
と等価な基準パタンを前記原稿読み取り手段で読み取と
って得られる出力値を基準値として、この基準値と前記
評価値との比較結果に応じて前記補正を行うようにもで
きる。なお、ここで等価な基準パタンは、当該基準パタ
ンそのものも含む。

【００１４】それから、前記検出手段は光学センサによ
りトナー像を検出し、当該検出値を変換テーブルを用い
て前記出力値に変換して出力するものである場合には、
前記補正手段は、前記感度取得手段が取得した各評価値
に応じて前記変換テーブルを定めることで各検出手段の
出力値を補正するようにできる。なお、テーブルの定め
方として複数のテーブルから最適なテーブルを選択する
方法や、新たにテーブルを作成する方法が含まれる。

【００１５】さらに、前記補正手段は、前記感度取得手
段が取得した各評価値に応じた補正係数を乗算もしくは
加算することにより前記各検出手段の出力値を補正する
ようにしてもよい。なお、ここでは除算は分数値を乗算
するものとして乗算に含み、減算は負の値を加算するも
のとして加算に含む。また、前記検出手段は光学センサ
によりトナー像を検出し、当該検出値を変換式を用いて
前記出力値に変換して出力するものである場合は、前記
補正手段は、前記感度取得手段が取得した各評価値に応
じて前記変換式を定めることで各検出手段の出力値を補
正するようにできる。なお、ここで変換式の定め方に
は、複数の変換式から一つの変換式を選択する方法や変
換式を新たに作成する方法が含まれる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。（実施の形態１）（１）複写機の構成図１に、本実施の形態に係るデジタルカラー複写機（以
下、単に「複写機」という）の概略断面図を示す。この
複写機は転写ベルトに沿って配置された複数の画像形成
ユニットにより転写された画像を多重転写することによ
りカラー画像を形成するいわゆるタンデム型の複写機で
ある。なお、ここではデジタル複写機を例に挙げて説明
するが、本発明はアナログの複写機、プリンタ、ファッ
クス等種々のタンデム型画像形成装置に適用することが
可能である。

【００１７】図１に示す複写機は原稿画像を読み取るイ
メージリーダー部１００とイメージリーダー部１００で
読み取った画像を再現するプリンタ部２００とに大きく
分けられる。イメージリーダー部１００は、プラテンガ
ラス２７上の原稿を走査してＲＧＢの多値電気信号とし
て読み取るスキャナ２９、得られた電気信号に対し階調
データ変更等を行う読み取り信号処理部３２よりなる。
スキャナ２９は原稿読み取りに際してモータ２８により
駆動されて矢印Ａの方向へ移動し、プラテンガラス２７
上の原稿を露光ランプにより照射しながら走査する。照
射光の原稿面による反射光はロッドレンズアレーで集光
され、集光された光は密着型ＣＣＤカラーイメージセン
サ３０により光電変換されＲＧＢの３色の多値電気信号
となる。読み取り信号処理部３２は、この多値電気信号
をイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブ
ラック（Ｋ）のいずれかの８ビット階調データに変換す
る他、色補正等を行う。この８ビット階調データは各色
の濃度に対応する値である。

【００１８】プリンタ部２００は、印字処理部３４、レ
ーザー光学系３５、作像系３６、搬送系３７より構成さ
れる。これらの構成によって、読み取り信号処理部３２
より出力される信号に基づいて印字処理部３４が、各階
調データごとにレーザーダイオード駆動信号を生成し、
それぞれの駆動信号によりレーザー光学系３５の対応す
るプリンタヘッド３Ｃ〜３Ｋのレーザーダイオードを発
光させる。これにより発生するレーザービームにより回
転駆動される感光体１Ｃ〜１Ｋが露光される。

【００１９】感光体１Ｃ〜１Ｋは帯電チャージャー２Ｃ
〜２Ｋにより一様に帯電してあり、この露光により静電
潜像が形成される。それから、現像器４Ｃ〜４Ｋがそれ
ぞれシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色トナ
ーにより各感光体１Ｃ〜１Ｋの静電潜像を現像する。現
像されたトナー像は、転写ブラシ５Ｃ〜５Ｋからの転写
電界を受けて、転写ベルト１０により搬送される記録シ
ートに順次転写されていく。トナー像が転写された記録
シートは転写ベルト１０から分離され、定着器１９がト
ナー像を定着させる。その後、記録シートは排紙トレイ
に排出される。

【００２０】また、転写ベルト１０上の各感光体１Ｃ〜
１Ｋの搬送方向下流には転写直後のトナー付着量を検出
するAIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋが設けてある。このAIDC
センサ２２Ｃ〜２２Ｋは、反射型センサを使用しており
各感光体１Ｃ〜１Ｋのそれぞれによって転写ベルト１０
上に形成された基準パタン（AIDCパタン）にLEDにより
照射した光の反射光量を電圧値として検出する。なお、
転写ベルト１０が透明の場合は透過型のセンサを用いて
もよいことは言うまでもない。

【００２１】この電圧値とトナー付着量とを対応付けた
テーブルを用いて、AIDCセンサから出力される電圧値よ
りトナー付着量を得ることができる。このテーブルにつ
いては後に詳述する。そして、このトナー付着量からグ
リット電位ＶＧ、現像バイアス電位ＶＢ等が定められ
る。また、このAIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋは、主走査方
向に互いに重ならないように配置されており、制御時に
おいて他の色の基準パッチを検出しないようにしてあ
る。それから、各AIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋは各色の同
じトナー付着量に対して同じ反射光量を得るために、各
色とも全反射特性をもつ赤外領域の光を用いて反射光量
を検出する。なお、ここではブラックのトナーをシアン
とマゼンダとイエローのトナーを混合した３色混合型ト
ナーを採用し、赤外領域において全反射特性を得ること
ができるようにしている。もっとも、照射する光をフィ
ルターを通さない赤色等のＬＥＤを用いる場合や後述す
るカーボン含有型のブラックトナーを使用する場合で
も、検出電圧値を各色間で調整したり、各色ごとに異な
るテーブルを用いるようにすれば本発明を適用すること
に支障はない。

【００２２】（２）制御系次に上記複写機の制御系について説明する。図２にかか
る制御系の構成を表すブロック図を示す。この制御系は
前記イメージリーダー部１００を制御するイメージリー
ダー制御部１０１、読み取り信号処理部３２、前記プリ
ンタ部２００を制御するプリンタ制御部２０１を中心に
構成される。

【００２３】イメージリーダー制御部１０１はプラテン
ガラス２７上の原稿の位置を示す位置検出スイッチ１０
２からの位置信号によりドライブＩ／Ｏ１０３及びパラ
レルＩ／Ｏ１０４を介して露光ランプ３３とスキャンモ
ーター２８を駆動するスキャンモータードライバ１０５
を制御する。かかる動作によりＣＣＤカラーイメージセ
ンサ３０により読み取られた画像信号は読み取り信号処
理部３２で階調データ変換、シェーディング補正等が行
われる。プリンタ制御部２０１は、制御ＲＯＭ２０２に
格納されたプログラムにより、データＲＯＭ２０３に格
納された各種データを用いて、読み取り信号処理部３２
で処理された画像信号を基にドライブＩ／Ｏ２０６、パ
ラレルＩ／Ｏ２０７を介して半導体レーザドライバ２０
８を制御し、半導体レーザ２０９〜２１２を駆動して感
光体１Ｃ〜１Ｋに対して露光すると共に、感光体ユニッ
トの制御を行う。また、感光体ユニットの制御における
転写ブラシ５Ｃ〜５ＫはドライブＩ／Ｏ２４２、パラレ
ルＩ／Ｏ２４１を介して転写ＨＶユニット２５１〜２５
４によって制御できるようにしてある。

【００２４】また、プリンタ制御部２０１は各感光体１
Ｃ〜１Ｋ上のトナー濃度を検出するAIDCセンサ２２Ｃ〜
２２Ｋ、温度センサ２１２、湿度センサ２１３からの検
出信号が入力される。そして、この検出値に基づき、自
動濃度制御、転写出力制御、露光制御、レジスト制御、
AIDCセンサ感度補正制御等が行われる。自動濃度制御で
は、AIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋの検出値に基づき、予め
記録してあるテーブルを用いて、パラレルＩ／Ｏ２２
２、ドライブＩ／Ｏ２２３を介して帯電チャージャー２
Ｃ〜２Ｋのグリット電位ＶＧおよび現像器４Ｃ〜４Ｋの
現像バイアス電位ＶＢを発生する。このグリッド電位Ｖ
Ｇとバイアス電位ＶＢにより画像濃度が制御される。な
お、この自動濃度制御は前述した従来の自動濃度制御と
ほぼ同様である。

【００２５】（２−１）AIDCセンサ感度補正制御次に、AIDCセンサの感度のばらつきに対する補正制御に
ついて説明する。この補正制御は所定期間ごとに定期的
に行われるものである。最も、補正制御を行う時期は特
に限定されるものではない。これは以下の実施の形態で
も同様である。図３にかかる制御動作を表すフローチャ
ートを示す。AIDCセンサの補正は、AIDCセンサの感度に
応じて、予め記憶してあるAIDCセンサの出力電圧とトナ
ー付着量とを対応付けているテーブルを適宜選択するこ
とにより行う。図４に係るテーブルの例を示す。図４に
示すテーブルは（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の順に
センサ感度の低いものに対応するものである。これらの
テーブルはデータＲＯＭ２０３に格納されている。

【００２６】まず、最初、プリンタ制御部２０１はシア
ンの感光体１Ｃを用いて図５に示すような基準パッチＰ
cmを形成する（Ｓ１０１）。基準パッチＰcmは０．４
（mg／cm²）の中程度のトナー付着量となるように現像
バイアス電位ＶG等の作像条件を設定して形成したもの
であり、各色のAICDセンサ２２Ｃ〜２２Ｋの位置のぞれ
ぞれに対応して形成される。

【００２７】この状態で転写ベルト１０が移動していき
基準パッチＰcmが各AIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋの直下を
通過することで、各AIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋは基準パ
ッチＰcmの濃度を電圧値として出力し、この値がプリン
タ制御部２０１へ入力され記憶される（Ｓ１０２）。プ
リンタ制御部２０１では、各AIDCセンサから出力された
電圧値を図４（ｃ）に示す通常の感度と考えられる中程
度の感度に対応するテーブルを用いて濃度に変換する
（Ｓ１０３）。この値が濃度を評価するための評価値と
なる。そして、この結果を基準値となるトナー付着量で
ある０．４（mg／cm²）との比較して各AIDCセンサごと
に図４（ａ）〜（ｅ）のテーブルのいずれを用いるかを
選択する（Ｓ１０４）。具体的には、得られた付着量が
０．４５（mg／cm²）以上のときは最も感度が高いセン
サに対応する図４（ａ）のテーブルを選択し、０．４５
〜０．４（mg／cm²）のときはやや感度が高いセンサに
対応する図４（ｂ）のテーブルを選択する。また、得ら
れた付着量が０．４〜０．３５（mg／cm²）のときは普
通の感度のセンサに対応する図４（ｃ）のテーブルを選
択し、０．３５〜０．３（mg／cm²）のときはやや感度
の低いセンサに対応する図４（ｄ）のセンサに対応する
テーブルを選択し、さらに、０．３（mg／cm²）以下の
ときは最も感度が低いセンサに対応する図４（ｅ）に対
応するテーブルを選択する。その後、各AIDCセンサ２２
Ｃ〜２２Ｋについて選択されたテーブルをトナー付着量
を取得するためのテーブルとして設定する（Ｓ１０
５）。

【００２８】以上のような動作により各AIDCセンサ２２
Ｃ〜２２Ｋは感度に応じたテーブルが選択されることに
なり、たとえAIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋの感度にばらつ
きがあったとしても検出されるトナー付着量はほぼ適切
な値を得ることができ、形成される画像のカラーバラン
スを保つことが可能となる。（２−１−２）補正係数による補正なお、上記の説明では複数のテーブルから各AIDCセンサ
の感度に適応したテーブルを選択することによりAIDCセ
ンサの感度補正を行っているが、これは次のようにして
もよい。即ち、基準となるテーブルはそのままにして、
各変換値に対して補正係数を乗算もしくは加算すること
により適切なトナー付着量を得るようにできる。

【００２９】具体的に説明すると、変換値に対して乗算
することにより修正を行う補正係数をＣとすると、Ｃは
トナー付着量０（mg／cm²）及び０．７（mg／cm²）に対
しては１をとり、この中間の０．３５（mg／cm²）で最
大もしくは最小値をとるので、トナー付着量を変数Ｍ
（mg／cm²）として２次式で近似すると、

【００３０】

【数１】

【００３１】と表せる。ここで、基準パッチを０．３５
（mg／cm²）程度の付着量となるように現像バイアス電
位ＶG等の作像条件を設定して形成し、これを各AIDCセ
ンサ２２Ｃ〜２２Ｋで検出する。今、図４（ｃ）のテー
ブルを基準として補正係数Ｃを乗算するものとすると、
この検出値より図４（ｃ）のテーブルを用いて補正前の
トナー付着量が求まる。あるAIDCセンサによって得られ
たトナー付着量が仮にａ（mg／cm ²）であったとする
と、補正係数Ｃは”３５／ａ”となる。従って、Ｍ＝
０．３５（mg／cm²）、Ｃ＝３５／ａを上記式に代入
してｋについて解くと、

【００３２】

【数２】

【００３３】これより、補正係数Ｃは次式で与えられ
る。

【００３４】

【数３】

【００３５】なお、補正係数Ｃを加算するようにした場
合も、上記と同様に２次式に近似して得ることができ
る。この場合は初期条件として、トナー付着量０（mg／
cm²）及び０．７（mg／cm²）に対しては補正係数Ｃは０
となるように設定すればよい。また、ここでは補正係数
を表す式を２次式に近似したが、これは２次式に限られ
るものではない。

【００３６】それから、補正係数Ｃは予めAIDCセンサ２
２Ｃ〜２２Ｋの感度に応じて、補正係数Ｃと電圧値もし
くはトナー付着量との関係を表すテーブルを予め用意し
ておき、これを乗算もしくは加算するようにしてもよ
い。（２−１−３）変換式による補正また、AIDCセンサの感度補正の方法として、テーブルを
用いずにAIDCセンサの検出値を変換関数を用いて付着量
を得るようにし、この変換関数を求めるようにしてもよ
い。具体的には以下に説明するようにする。

【００３７】まず、基準パッチとして、図６に示すよう
なシアンによる３種類の基準パッチＰcl、Ｐcm、Ｐcdを
転写ベルト１０上に形成する。基準パッチＰcl、Ｐcm、
Ｐcdはそれぞれ設定されている付着量が異なり、Ｐclは
０．２（mg／cm²）の低付着量の基準パッチ、Ｐcmは
０．４（mg／cm²）の中付着量の基準パッチ、Ｐcdは
０．６（mg／cm²）の項付着量の基準パッチとなるよう
作像条件を変えて形成される。また、基準パッチＰcl、
Ｐcm、Ｐcdは各色のAICDセンサ２２Ｃ〜２２Ｋに対して
主走査方向の位置を合わせて形成されている。

【００３８】これらの基準パッチを各AIDCセンサ２２Ｃ
〜２２Ｋにより検知する。この結果が例えば図７のよう
になったとする。図７は光学センサ検出値Ｖ（Ｖ）とト
ナー付着量Ｍ（mg／cm²）を直交座標として結果をプロ
ットした図である。この結果から各AIDCセンサ２２Ｃ〜
２２Ｋごとにプロット点より図の実線、破線、一点鎖
線、二点鎖線で示す曲線を表す４つの回帰関数Ｍ＝Ｆ
（Ｖ）をブレンディング法等で求める。そして、求めら
れた回帰関数を各AIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋのための変
換関数として設定しAIDCセンサの感度補正を終える。

【００３９】（２−１−４）ブラックによる基準パッチ
の形成ところで、上記説明における複写機ではブラックのトナ
ーとして３色混合型を用いているが、カーボン含有型の
トナーを用いる場合はブラックのトナーで基準パッチを
形成する方がよい場合がある。つまり、カーボン含有型
のブラックトナーでは赤外領域でも反射率が極めて低く
なるため転写ベルト上のトナー付着量とAIDCセンサ検出
値との関係は、図８の実線ようになる。なお、図８にお
ける破線は３色混合型のブラックトナーにおける同様の
関係を示している。この図はからわかるようにカーボン
含有型のブラックトナーの場合は付着量の多い領域にお
いては検出電圧の変化量が非常に小さくなってしまうた
め、AIDCセンサの感度がずれると大きくトナー付着量の
算出値が変化してしまう。従って、厳しい精度が要求さ
れるカーボン含有型のトナーにより形成された基準パッ
チを用いて補正を行うようにする方がより当該ブラック
を検出するセンサの検出値を適切に調整することができ
望ましい。

【００４０】このようにする場合について以下にのべ
る。通常、タンデム型においてブラックの画像形成は搬
送方向最下流で行われるため、上流側に設けられた基準
パッチをAIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｙで検出するようにす
るには、転写ベルトをほぼ半周させて基準パッチを最上
流へと運ぶ必要がある。この際、無駄な感光体の回転を
生じることになるので、複写機には図９に示すようなモ
ノクロコピー時にはブラック以外の画像形成ユニットを
動作させる必要のないように転写ベルトを一部退避でき
る機構を有するものを用いることが望ましい。

【００４１】また、ブラックのトナーとしてカーボン含
有型を用いる場合は、他の色と反射率が異なるので、ブ
ラックを検出するAIDCセンサ２２Ｋに対するテーブルは
上記図４に示す他の色を検出するAIDCセンサ２２Ｃ〜２
２Ｙに対するテーブルとは異なったものとなる。図１０
に図４（ａ）〜（ｅ）に対応するカーボン含有型トナー
によるブラック用のAIDCセンサ２２Ｋの感度に応じたテ
ーブルを示す。これらのテーブルも（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）（ｅ）の順にセンサ感度の低いものに対応してい
る。

【００４２】この場合の動作は、シアンのトナーにより
形成した基準パッチを用いて図４（ａ）〜（ｅ）の内の
テーブルを選択する場合とほぼ同様である。違いとして
は、ブラックのトナーで基準パッチを形成するために各
AIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋから図１０（ｃ）のテーブル
を用いてトナー付着量を求めて評価値とし、この値によ
って各センサの感度を評価する点が上げられる。また、
評価された感度に応じてブラックのAIDCセンサ２２Ｋに
対するテーブルは図１０（ａ）〜（ｅ）の中から選択さ
れることになるが、他の色のAIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｙ
に対するテーブルは図４（ａ）〜（ｅ）のテーブルから
選択されることになる。

【００４３】さらに、図９に示すようなモノクロ／カラ
ーモードに応じて転写ベルトを退避できる構造を持つ複
写機を用いる場合は、当初転写ベルトを退避させた状態
でブラックの基準パッチを形成させてこれをブラック用
のAIDCセンサ２２Ｋで読み取り、そのままの状態で基準
パッチは転写方向最上流位置に来たときに転写ベルトを
退避位置から通常の位置へ戻して、基準パッチをブラッ
ク以外の色用のAIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｙにより読み取
るように制御することが望ましい。このような動作によ
り感光体の無駄な回転を省くことができる。なお、転写
ベルト１０のクリーニングブレード１３は、基準パッチ
を検出際には退避できるようになっている。

【００４４】このように、ブラックのトナーがカーボン
含有型等の反射率が極めて低いトナーである場合、基準
パッチをブラックのトナーで形成することにより厳しい
精度が必要になるブラックのトナー付着量検知を適切に
調整することができる。即ち、AIDCセンサの検出出力が
最も小さくなるトナーにより基準パッチを形成するよう
にすることが望ましい。

【００４５】（実施の形態２）（１）複写機及び制御系の構成実施の形態１では、基準パッチのトナー付着量を作像条
件の設定により基準のトナー付着量に調整したが、作像
条件から正確に所用のトナー付着量の基準パッチを得る
ことが困難な場合がある。そこで、実施の形態２では、
基準パッチのトナー付着量を別の基準で得るようにす
る。

【００４６】実施の形態２でも図１に示す構造のタンデ
ム型のデジタルカラー複写機を用いる。なお、実施の形
態１においては原稿画像を読み取るイメージリーダー部
は必ずしも必要では無いが、本実施の形態においては原
則としてイメージリーダー部が必要である。もっとも、
イメージリーダー部の無いプリンタ等であっても外付け
のスキャナ等を利用することで適用が可能である。

【００４７】また、本実施の形態における制御系の構成
も実施の形態１に係る図２に示すものとほぼ同様である
が、AIDCセンサ感度補正制御のためのプログラムが実施
の形態１に係るものと異なり、以下の様な動作を達成す
るように構成されている。（２−１）AIDCセンサ感度補正制御図１１に本実施の形態におけるAIDCセンサ感度補正制御
の動作を表すフローチャートを示す。ここでも、AIDCセ
ンサはテーブルを用いて電圧値をトナー付着量に変換す
るものであって、補正はやはりAIDCセンサの感度に応じ
て、図４に示すテーブル（ａ）〜（ｅ）を適宜選択する
ことにより行う。

【００４８】まず、プリンタ制御部２０１はシアンの感
光体を用いて、やはり図５に示すような基準パッチＰcm
を転写ベルト１０上に形成する（Ｓ２０１）。基準パッ
チのトナー付着量は一応０．４（mg／cm²）となるよう
に作像条件を設定する。それから、各AIDCセンサ２２Ｃ
〜２２Ｋにより基準パッチＰcmを検出し電圧値として出
力する。この値はプリンタ制御部２０１へ入力され記憶
される（Ｓ２０２）。

【００４９】次に、プリンタ制御部２０１は複写制御部
２３１に指示を出して記録シートを給紙カセットより給
紙させ、記録シートに図５に示す基準パッチを同一条件
で形成させて、さらにこれを排出させる（Ｓ２０３）。
ここで、複写機の使用者は排出された基準パッチが形成
された記録シートを、プラテンガラス２７上に配置し、
当該基準パッチをイメージリーダー部１００により読み
取らせる。なお、この際、表示パネルに記録シート上の
基準パッチをイメージリーダー部１００により読み取ら
せることを使用者に指示する表示がなされる。

【００５０】これにより、イメージリーダー部１００は
上述したような動作により基準パッチをスキャナ２９で
操作して、ＣＣＤカラーイメージセンサ３０により光電
変換してＲＧＢの３色の多値電気信号とする（Ｓ２０
４）。この内のシアンを補色とするＲの電気信号値から
レッドの光の反射率Ｄを求め、この反射率Ｄからシアン
の濃度を−ｌｏｇＤとして求める。なお、ここで転写ベ
ルトと記録シートの地肌レベルに応じた濃度補正を行う
ようにしてもよい。

【００５１】さらに、濃度とトナー付着量には図１２に
示すような関係があるので、この関係を用いて基準パッ
チのトナー付着量を求める。ここで、例えば０．３６
（mg／cm²）という値が求められたものとする。この値
がAIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋの感度判断の基準値とな
る。つまり、Ｓ２０２で記憶された各AIDCセンサ２２Ｃ
〜２２Ｋの検出電圧から図４（ｃ）のテーブルを用いて
トナー付着量を評価値として求める。この値とＣＣＤか
ら得られた基準値となるトナー付着量との差に応じて図
４のテーブル（ａ）〜（ｄ）を適宜選択する（Ｓ２０
５）。具体的には、上記のようにＣＣＤを用いて得られ
たトナー付着量が０．３６（mg／cm²）であったとする
と、テーブル（ｃ）を用いて得られたトナー付着量が
０．４１（mg／cm²）以上で有れば、感度が良いので
（ａ）のテーブルを選択し、０．４１（mg／cm²）〜
０．３６（mg／cm²）のときはやや感度が高いセンサに
対応する（ｂ）のテーブルを選択する。また、得られた
付着量が０．３６〜０．３１（mg／cm²）のときは普通
の感度のセンサに対応する（ｃ）のテーブルを選択し、
０．３１〜０．２６（mg／cm²）のときはやや感度の低
いセンサに対応する（ｄ）のセンサに対応するテーブル
を選択し、さらに、０．２６（mg／cm²）以下のときは
最も感度が低いセンサに対応する（ｅ）に対応するテー
ブルを選択する。その後、各AIDC２２Ｃ〜２２Ｋについ
て選択されたテーブルをトナー付着量を取得するための
テーブルとして設定する（Ｓ２０６）。

【００５２】以上のような動作により、作像条件からで
はなくより精度の高いＣＣＤセンサによるトナー濃度を
基準として各AIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋの感度を補正す
るので、より正確な濃度に基づくAIDCセンサの感度の補
正が可能となる。（２−２）テーブル作成による補正なお、ＣＣＤセンサを用いる場合はより正確な基準パッ
チのトナー付着量を得ることができるので、テーブルを
選択するのではなくテーブル自体を作成するようにする
こともできる。

【００５３】このようにする場合の動作について以下に
説明する。図１３にかかる動作を表すフローチャートを
示す。まず、最初にプリンタ制御部２０１はシアンの感
光体１Ｃを用いて図１４に示すような基準パッチＰc1〜
Ｐcnを形成する（Ｓ３０１）。基準パッチＰc1〜Ｐcn
は、この順番に徐々にトナー付着量が大きくなるように
作像条件を調整して形成してある。また、これらの基準
パッチはやはり各色のAICDセンサ２２Ｃ〜２２Ｋの位置
のぞれぞれに対応して形成されている。

【００５４】それから、各AIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋに
より各基準パッチＰc1〜Ｐcnを検出し電圧値をして出力
する（Ｓ３０２）。なお、実際は基準パッチは形成され
たものから順にAIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋにより検出さ
れていくので、Ｓ３０１とＳ３０２は処理としては並行
に行われる。出力された電圧値は各AIDCセンサごとにプ
リンタ制御部２０１へ入力され記憶される。

【００５５】次に、プリンタ制御部２０１は複写制御部
２３１により記録シートに図１１に示すような基準パッ
チを同一条件で形成させてこれを排出させる（Ｓ３０
３）。この排出された記録シートはやはり使用者により
プラテンガラス２７上に配置される。それから、記録シ
ートに形成された基準パッチＰc1〜Ｐcnをイメージリー
ダー部１００により読み取らせる（Ｓ３０４）。これに
より上述した動作と同様にして各基準パッチＰc1〜Ｐcn
の濃度を求め、さらに、上記図１２の関係を用いてトナ
ー付着量に変換する。

【００５６】これらの動作により、各基準パッチＰc1〜
Ｐcnの実際のトナー付着量がわかり、また、これらの基
準パッチＰc1〜Ｐcnに対する各AIDCセンサ２２Ｃ〜２２
Ｋの検出電圧値もわかる。従って、これらを用いて各AI
DCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋに対する検出電圧値とトナー付
着量の関係を示す変換テーブルを作成することができ
る。即ち、ここでは変換テーブルとして各AIDCセンサ２
２Ｃ〜２２Ｋごとに同一の基準パッチに対する検出電圧
値とトナー付着量を対応付けたテーブルを作成し、これ
を各AIDCセンサ２２Ｃ〜２２Ｋの変換テーブルとする
（Ｓ３０５）。最後に、この変換テーブルを各AIDCセン
サのトナー付着量を取得するためのテーブルとして設定
する（Ｓ３０６）。

【００５７】このような動作により、予めテーブルを用
意しておく必要がなくなり、また、各センサの検出値か
ら直接テーブルを作成するので、個々のセンサの製造に
よる微妙な誤差等に応じた専用のテーブル作成による正
確なトナー付着量検出が可能となる。なお、本実施の形
態においても実施の形態１と同様に、トナー付着量と検
出電圧値から補正係数を求めてこれによりテーブルから
得られたトナー付着量を補正するようにすることもで
き、また、トナー付着量を異ならせた基準パッチを検出
することで、トナー付着量と検出電圧値から回帰関数を
求めて、これを検出電圧値からトナー付着量への変換関
数として設定するようにすることもできる。

【００５８】また、本実施の形態では実際にAIDCセンサ
による制御が行われる転写ベルト上における基準パッチ
を検出した後に記録シートに基準パッチを形成して排出
するようにしていうるが、記録シートと転写ベルトの地
肌レベルを考慮して補正するようにする等の処理を行う
ことにより、記録シートに記録した基準パッチを各AIDC
センサで検出し、そのまま記録シートを排出して利用す
るようにすることもできる。

【００５９】ところで、上記２つの実施の形態において
はAIDCセンサの検出値を一旦、トナー付着量に変換した
後に、グリッド電位やバイアス電位を変換するようにし
ており、トナー付着量への変換過程においてAIDCセンサ
の感度のずれを補正するようにしている。しかし、AIDC
センサの感度を調整する方法はこれには限られない。例
えば、AIDCセンサの出力値である電圧値そのものを変換
テーブルで補正したり、補正係数を乗算又は加算するこ
とにより補正したりすることができる。また、AIDCセン
サの出力値から直接にグリッド電位やバイアス電位を決
定するような構成として、グリッド電位やバイアス電位
への変換の際に補正をするようにすることもできる。即
ち、AIDCセンサからの出力からグリッド電位やバイアス
電位等の画像形成条件の設定までの間に現れる変数の一
種類以上に対して補正を行えばAIDCセンサの感度のずれ
を調整することは可能である。

【００６０】さらに、上記各実施の形態では一つの感光
体で形成した基準パッチに基づいて各AIDCセンサの感度
を調整するようにしたが、これは、転写ベルトの各AIDC
センサで検出できる位置に所定トナー付着量に相当する
濃度の基準パタンをクリーニングブレード等では容易に
とれないように予め作成しておき、これを基準に各AIDC
センサの調整を行うようにしてもよい。また、転写ベル
ト上に作成しておくのではなく、別途記録シートに予め
所定トナー付着量に相当する濃度の基準パタンを形成し
ておき、これを給紙装置から搬送して各AIDCセンサで検
出することにより各AIDCセンサの調整を行うようにして
もよい。即ち、AIDCセンサの調整を行うためには同一の
条件で形成された基準パッチを各AIDCセンサで検出する
ようにすれば足りる。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明から本発明は次のような効果
を奏する。即ち、本発明では複数の検出手段により各像
坦持体を用いて形成されるトナー像のトナー付着量を検
出し、その結果に応じて各色の画像形成条件を調整する
いわゆるタンデム型の画像形成装置において、感度取得
手段がトナー付着量の基準となる基準パタンに対する前
記各検出手段の出力値を評価値として取得し、補正手段
が取得した前記各評価値をもとに画像形成条件調整時の
各検出手段の出力値を補正する。

【００６２】このような動作により、一つの基準パタン
に対して各色ごとに設けられている検出手段が検出する
出力値の相違に基づいて、各検出手段の出力値を補正す
ることになるので各検出手段の感度にずれがあってもこ
れを適切に修正して画像形成条件調整を行うことができ
るので、各色の階調特性をそろえてカラーバランスを保
つことができる。

【００６３】また、前記感度取得手段を基準パタン形成
制御手段と、評価値受付手段とから構成すると、基準パ
タン形成手段が一の像坦持体を用いて基準パタンを形成
させるよう制御し、評価値受付手段が前記形成された基
準パタンに対する前記各検出手段による前記評価値を受
け付ける。このような動作により、基準パタンを同一の
像坦持体を用いて形成するので基準パタンのトナー付着
量を一定にできるので精度が上がり、また、予め基準パ
タンを用意しておく必要が無くなる。

【００６４】この場合、前記一の像坦持体を搬送方向最
上流に位置する像坦持体とすると、転写ベルトを一回転
させることなく搬送方向下流のすべての検知手段による
検知に供することができるので合理的である。また、前
記一の像坦持体を前記検出手段に設けられるセンサの検
出出力が最も低くなる色を形成するための像坦持体であ
るとすると、最もトナー付着量の検出が困難な色を基準
に補正を行うことになるので、最も付着量の検出が困難
な色のトナー付着量を検出する検出手段の感度を適切に
調整することができる。

【００６５】それから、前記補正手段を前記基準パタン
の画像形成条件から推定されるトナー付着量に対して前
記検出手段が出力すると推定される出力値を基準値とし
て、この基準値と前記評価値との比較結果に応じて前記
補正を行うようにすると、簡易に基準となるトナー付着
量を設定できるので簡単な構成により迅速に各検出手段
の補正が行える。

【００６６】また、画像形成装置に原稿を読み取って各
色のトナー付着量に応じた出力を行うことのできる原稿
読み取り手段が備えられており、前記補正手段が記録シ
ートに形成された前記基準パタンと等価な基準パタンを
前記原稿読み取り手段で読み取とって得られる出力値を
基準値として、この基準値と前記評価値との比較結果に
応じて前記補正を行う場合は、原稿読み取り手段により
実際のトナー付着量に応じた値を出力して、これを基準
として各検出手段の補正を行うのでより精度の高い補正
を行うことが可能となる。

【００６７】さらに、前記検出手段は光学センサにより
トナー像を検出し、当該検出値を変換テーブルを用いて
前記出力値に変換して出力するものである場合に、前記
補正手段を前記感度取得手段が取得した各評価値に応じ
て前記変換テーブルを定めることで各検出手段の出力値
を補正するようにすれば、画像形成条件調整時の変換が
迅速に行える変換テーブルの利用により処理の効率を上
げることができる。

【００６８】そして、前記補正手段を前記感度取得手段
が取得した各評価値に応じた補正係数を乗算もしくは加
算することにより前記各検出手段の出力値を補正するよ
うにすると簡易な計算だけで画像形成条件調整時の各検
出手段の出力値を補正できやはり、処理の効率化を図る
ことができる。また、前記検出手段が光学センサにより
トナー像を検出し、当該検出値を変換式を用いて前記出
力値に変換して出力するものである場合に、前記補正手
段を、前記感度取得手段が取得した各評価値に応じて前
記変換式を定めることで各検出手段の出力値を補正する
ようにすれば、テーブルで変換する場合にくらべて記憶
するデータ量が少なくて済み、メモリの節約に資するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るデジタルカラー複写機の概略
断面図である。

【図２】実施の形態に係るデジタルカラー複写機の制御
系の構成を示すブロック図である。

【図３】実施の形態１に係るAIDCセンサ感度補正制御の
動作を示すフローチャートである。

【図４】（ａ）〜（ｅ）はAIDCセンサの感度に応じたAI
DCセンサの出力電圧とトナー付着量とを対応付けている
テーブルを示す図である。

【図５】実施の形態１に係るAIDCセンサ感度補正制御に
用いる基準パッチの一例を示す図である。

【図６】実施の形態１に係るAIDCセンサ感度補正制御に
用いる基準パッチの他の例を示す図である。

【図７】図６に示す基準パッチをAIDCセンサで検出した
結果の一例を示す図である。

【図８】カーボン含有型のブラックトナーに対するトナ
ー付着量とAIDCセンサの出力電圧値との関係を示す図で
ある。

【図９】転写ベルトの退避機構の一例を示す図である。

【図１０】（ａ）〜（ｅ）はカーボン含有型トナーを用
いた時のAIDCセンサの感度に応じたAIDCセンサの出力電
圧とトナー付着量とを対応付けているテーブルを示す図
である。

【図１１】実施の形態２に係る第１のAIDCセンサ感度補
正制御の動作を示すフローチャートである。

【図１２】濃度とトナー付着量との関係を示す図であ
る。

【図１３】実施の形態２に係る第２のAIDCセンサ感度補
正制御の動作を示すフローチャートである。

【図１４】実施の形態２に係る第２のAIDCセンサ感度補
正制御に用いる基準パッチの例を示す図である。

【図１５】画像形成ユニットを模式的に示す図である。

【図１６】トナー付着量からグリッド電圧とバイアス電
圧を求めるテーブルを示す図である。

【図１７】カラーバランスの崩れた階調特性を示す図で
ある。

【符号の説明】

１Ｃ〜１Ｋ感光体１０転写ベルト２２Ｃ〜２２Ｋ AIDCセンサ３０ＣＣＤカラーイメージセンサ３２信号処理部３４印字処理部３６作像系３７搬送系１００イメージリーダー部２０１プリンタ制御部２０２制御ＲＯＭ２０３データＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浜田太大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者渡辺俊文大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写ベルトに沿って配置された複数の像
坦持体の各々に形成されたトナー像を、前記転写ベルト
により搬送される記録シート又は前記転写ベルト上に多
重転写することによりカラー画像を形成する際に、複数
の検出手段により各像坦持体を用いて形成されるトナー
像のトナー付着量を検出し、その結果に応じて各色の画
像形成条件を調整する画像形成装置であって、トナー付着量の基準となる基準パタンに対する前記各検
出手段の出力値を評価値として取得する感度取得手段
と、取得した前記各評価値をもとに画像形成条件調整時の各
検出手段の出力値を補正する補正手段とを有する画像形
成装置。
【請求項２】前記感度取得手段は、一の像坦持体を用いて基準パタンを形成させるよう制御
する基準パタン形成制御手段と、前記形成された基準パタンに対する前記各検出手段によ
る前記評価値を受け付ける評価値受付手段と、よりなる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記一の像坦持体は、搬送方向最上流に
位置する像坦持体である請求項２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記一の像坦持体は、前記検出手段に設
けられるセンサの検出出力が最も低くなる色を形成する
ための像坦持体である請求項２又は３に記載の画像形成
装置。
【請求項５】前記補正手段は、前記基準パタンの画像形成条件から推定されるトナー付
着量に対して前記検出手段が出力すると推定される出力
値を基準値として、この基準値と前記評価値との比較結
果に応じて前記補正を行う請求項２から４のいずれか１
項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記画像形成装置は、原稿を読み取って
各色のトナー付着量に応じた出力を行うことのできる原
稿読み取り手段を備え、前記補正手段は、記録シートに形成された前記基準パタ
ンと等価な基準パタンを前記原稿読み取り手段で読み取
とって得られる出力値を基準値として、この基準値と前
記評価値との比較結果に応じて前記補正を行う請求項２
から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記検出手段は光学センサによりトナー
像を検出し、当該検出値を変換テーブルを用いて前記出
力値に変換して出力するものであって、前記補正手段は、前記感度取得手段が取得した各評価値
に応じて前記変換テーブルを定めることで各検出手段の
出力値から得られる変数値を補正する請求項１から６の
いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記補正手段は、前記感度取得手段が取
得した各評価値に応じた補正係数を乗算もしくは加算す
ることにより前記各検出手段の出力値を補正する請求項
１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記検出手段は光学センサによりトナー
像を検出し、当該検出値を変換式を用いて前記出力値に
変換して出力するものであって、前記補正手段は、前記感度取得手段が取得した各評価値
に応じて前記変換式を定めることで各検出手段の出力値
から得られる変数値を補正する請求項１から６のいずれ
か１項に記載の画像形成装置。