(57)【要約】【課題】トナー担持体の光沢度変化に係わらず正確にトナー付着量を測定可能なトナー付着量検出方法及びトナー付着量に基づいて高精度な画像濃度制御を実行可能なカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】カラー及びブラックの基準画像を中間転写ベルト８上に形成し、トナー付着量測定装置４５を用いて基準画像のトナー付着量を検出して画像濃度の制御を行う場合、カラートナーについてはＳ波の測定出力値のみを用いてトナー付着量を検出し、付着量が目標値となるＭＳ間ΔＶを設定する。また、ブラックトナーについてはＰ−Ｓ波の測定出力値を用いてトナー付着量を検出し、測定出力値を三次関数近似したグラフの変曲点となるようなＭＳ間ΔＶを設定する。【選択図】図６
2010230878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー及びブラックの基準画像からの正反射光量と乱反射光量の受光出力信号に基づいて前記基準画像のトナー付着量を検出するカラー画像形成装置のトナー付着量検出方法において、
カラートナーについては前記乱反射光量の受光出力信号のみに基づいて前記基準画像のトナー付着量を検出し、ブラックトナーについては前記正反射光量と前記乱反射光量の受光出力信号の差分を三次関数近似した曲線の変曲点をトナー付着量の目標値としてトナー付着量を検出することを特徴とするトナー付着量検出方法。
【請求項２】
トナー担持体上に形成されたカラー及びブラックの基準画像に光を照射し、基準画像からの正反射光量と乱反射光量を測定可能な光学的検出手段と、
該光学的検出手段により測定された前記正反射光量と前記乱反射光量の受光出力信号に基づいて前記基準画像のトナー付着量を検出して画像濃度の制御を行う制御手段と、
を備えたカラー画像形成装置において、
カラートナーについては前記乱反射光量の受光出力信号のみに基づいて前記基準画像のトナー付着量を検出してトナー付着量が目標値となるように画像濃度を制御し、ブラックトナーについては前記正反射光量と前記乱反射光量の受光出力信号の差分を三次関数近似した曲線の変曲点をトナー付着量の目標値として画像濃度を制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー複写機やカラープリンタ等のカラー画像形成装置に関し、特に基準画像のトナー付着量を検出して濃度補正を行う場合のトナー付着量検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、一般にトナー担持体上に直接トナーを転写して基準画像を形成し、そのトナー量や位置を検出して濃度補正や色ずれ補正を行う。例えばタンデムフルカラー画像形成装置の場合、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各画像形成部により中間転写ベルト上に各色の濃度補正用の基準画像（パッチ画像）が形成され、検知手段により画像を検知し、濃度及び色ずれ補正を行う。
【０００３】
検知手段としては、一般にＬＥＤ等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子を備えた光学的検出手段が用いられる。例えば転写ベルト上のトナー付着量を測定する際には、発光素子からトナー像に対し測定光を射出する。測定光はトナーによって反射される光、及びベルト表面によって反射される光として受光素子に入射する。
【０００４】
トナーの付着量が多い場合には、ベルト表面からの反射光がトナーによって遮光されるので、受光素子の受光量が減少する。一方、トナーの付着量が少ない場合には、逆にベルト表面からの反射光が多くなる結果、受光素子の受光量が増大する。従って、受光した反射光量に基づく受光信号の出力値により各色の基準画像の濃度を検知し、予め定められた基準濃度と比較して帯電電位、現像バイアスの特性値、露光装置の露光量等を調整することにより、各色について濃度補正が行われる。
【０００５】
基準画像を用いて厳密に濃度補正を行うには、中間転写ベルト上に付着した正確なトナー量を測定する必要がある。例えば、特許文献１においては、トナー担持体上に形成された基準画像に測定光を照射し、その正反射光量を検出してトナー付着量を測定している。この場合、トナー担持体として表面の光沢度の低いものを用いると、基準画像の濃度に係わらずセンサ出力が小さくなり、正確な基準画像の濃度検出が困難となる。そのため、特許文献１ではトナー担持体表面の光沢度が所定値以上（測定角度２０度で５０以上９８以下）のものを用いることとしている。
【０００６】
一方、特許文献２においては、基準画像に測定光を照射し、その正反射光量と乱反射光量の差を検出してトナー付着量を測定している。この方法によれば、正反射光量のみを検出する特許文献１の方法に比べ、黒トナー、カラートナーのいずれにおいても基準画像の濃度に応じてセンサ出力が大きく変化するため、特にカラー画像形成装置において正確なトナー付着量の検出が可能となる。この場合においても、十分な正反射光量を得るため、特許文献１と同様にトナー担持体表面の光沢度が所定値以上のものを用いている。
【０００７】
ところで、一般に、画像形成装置の使用期間やトナーに含まれるトナー成分以外の別の成分（例えば研磨剤）によってトナー担持体の表面状態が変化する。そのため、予め設定されるトナー担持体の耐用期間を終えるまで初期の表面状態を維持することができず、この表面状態の変化に応じて受光素子の受光出力が変化してしまうため、特許文献２の方法では正確なトナー付着量の測定が困難となる。
【０００８】
そこで、トナー担持体の表面状態の変化に係わらずトナー付着量を正確に測定する方法が提案されており、特許文献３には、表面の初期光沢度が測定角度６０度で２０以下である転写ベルト（トナー担持体）を用いた画像形成装置が開示されている。この方法によれば、ベルト表面の初期光沢度を低く抑えることで、耐久使用後における光沢度の変動幅を小さくしてトナー付着量を正確に測定可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２３４３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１９４８４３号公報
【特許文献３】特開２００６−２０１５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献３に開示されている初期光沢度が低いトナー担持体を用いた場合であっても、耐久使用後における光沢度変化が大きい場合は正確なトナー付着量の測定が困難であった。また、表面の光沢度が極端に低くなると、基準画像からの反射光の出力信号レベルとベルト表面からの反射光の出力信号レベル（バックグランド値）とが接近してくるため、濃度制御が困難になるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、トナー担持体の光沢度変化に係わらず正確にトナー付着量を測定可能なトナー付着量検出方法及びトナー付着量に基づいて高精度な画像濃度制御を実行可能なカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、カラー及びブラックの基準画像からの正反射光量と乱反射光量の受光出力信号に基づいて前記基準画像のトナー付着量を検出するカラー画像形成装置のトナー付着量検出方法において、カラートナーについては前記乱反射光量の受光出力信号のみに基づいて前記基準画像のトナー付着量を検出し、ブラックトナーについては前記正反射光量と前記乱反射光量の受光出力信号の差分を三次関数近似した曲線の変曲点をトナー付着量の目標値としてトナー付着量を検出することを特徴とするトナー付着量検出方法である。
【００１３】
また本発明は、トナー担持体上に形成されたカラー及びブラックの基準画像に光を照射し、基準画像からの正反射光量と乱反射光量を測定可能な光学的検出手段と、該光学的検出手段により測定された前記正反射光量と前記乱反射光量の受光出力信号に基づいて前記基準画像のトナー付着量を検出して画像濃度の制御を行う制御手段と、を備えたカラー画像形成装置において、カラートナーについては前記乱反射光量の受光出力信号のみに基づいて前記基準画像のトナー付着量を検出してトナー付着量が目標値となるように画像濃度を制御し、ブラックトナーについては前記正反射光量と前記乱反射光量の受光出力信号の差分を三次関数近似した曲線の変曲点をトナー付着量の目標値として画像濃度を制御することを特徴とするカラー画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の構成によれば、カラートナーについては乱反射光の受光出信号のみを用いてトナー付着量を検出し、ブラックトナーについては正反射光量と乱反射光量の受光出力信号の差分を三次関数近似した曲線の変曲点をトナー付着量の目標値としてトナー付着量を検出することにより、トナー担持体の表面光沢度に係わらず基準画像のトナー付着量を正確に検出することができる。
【００１５】
また、本発明の第２の構成によれば、カラートナーについては乱反射光の受光出信号のみを用いてトナー付着量を検出してトナー付着量が目標値となるように画像濃度を制御し、ブラックトナーについては正反射光量と乱反射光量の受光出力信号の差分を三次関数近似した曲線の変曲点をトナー付着量の目標値として画像濃度を制御することにより、トナー担持体の表面光沢度に係わらず基準画像のトナー付着量を正確に検出できるため、トナー担持体の耐用期間の終期においても安定した濃度制御が可能な画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図
【図２】本発明の画像形成装置に用いられる現像装置の側面断面図
【図３】現像ローラ及び磁気ローラに印加されるバイアス波形の一例を示す図
【図４】本発明の画像形成装置の制御経路を示すブロック図
【図５】濃度補正用の基準画像の概略図
【図６】本発明の画像形成装置に用いられるトナー付着量測定装置の一例を示す概要図
【図７】表面光沢度が１８．５の中間転写ベルト上にシアンの基準画像を形成したときのトナー付着量測定装置の測定出力値とトナー付着量との関係を示すグラフ
【図８】表面光沢度が１８．５の中間転写ベルト上にマゼンタの基準画像を形成したときのトナー付着量測定装置の測定出力値とトナー付着量との関係を示すグラフ
【図９】表面光沢度が１８．５の中間転写ベルト上にイエローの基準画像を形成したときのトナー付着量測定装置の測定出力値とトナー付着量との関係を示すグラフ
【図１０】表面光沢度が１８．５の中間転写ベルト上にブラックの基準画像を形成したときのトナー付着量測定装置の測定出力値とトナー付着量との関係を示すグラフ
【図１１】表面光沢度が３．４の中間転写ベルト上にシアンの基準画像を形成したときのトナー付着量測定装置の測定出力値とトナー付着量との関係を示すグラフ
【図１２】表面光沢度が３．４の中間転写ベルト上にマゼンタの基準画像を形成したときのトナー付着量測定装置の測定出力値とトナー付着量との関係を示すグラフ
【図１３】表面光沢度が３．４の中間転写ベルト上にイエローの基準画像を形成したときのトナー付着量測定装置の測定出力値とトナー付着量との関係を示すグラフ
【図１４】表面光沢度が３．４の中間転写ベルト上にブラックの基準画像を形成したときのトナー付着量測定装置の測定出力値とトナー付着量との関係を示すグラフ
【図１５】ブラックの基準画像の測定出力値とトナー付着量との関係を三次関数近似したグラフ
【図１６】トナー付着量測定方法を変更したときのトナー付着量の推移を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明のカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置（カラープリンタ）１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００１８】
この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト（トナー担持体）８上に順次転写（一次転写）された後、二次転写ローラ９において転写紙Ｐ上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において転写紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００１９】
トナー像が転写される転写紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード１９が配置されている。
【００２０】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００２１】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ（現像剤担持体）を備え、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００２２】
そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラ６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。
【００２３】
中間転写ベルト８は、従動ローラ１０、駆動ローラ１１及びテンションローラ４７に掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において転写紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは定着部７へと搬送される。
【００２４】
定着部７に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラ対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ対１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００２５】
一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した転写紙Ｐの一部を一旦排出ローラ対１５から装置外部にまで突出させる。その後、転写紙Ｐは排出ローラ対１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により転写紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００２６】
画像形成部Ｐｄの下流側且つ二次転写ローラ９の上流側直近にはトナー付着量測定装置４５が配置されている。トナー付着量測定装置４５は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて中間転写ベルト８上に形成される基準画像に測定光を照射し、基準画像からの反射光量を検出する。検出結果は受光出力信号として後述する制御部３２に送信される。トナー付着量測定装置４５としては、一般にＬＥＤ等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子を備えた光学センサが用いられる。基準画像の濃度を測定する際、発光素子から中間転写ベルト８上の各基準画像に対し順次測定光を照射すると、測定光はトナーによって反射される光、及びベルト表面によって反射される光として受光素子に入射する。なお、トナー付着量測定装置４５の具体的な構成については後述する。
【００２７】
トナー付着量測定装置４５は、測定対象物までの距離を厳密に規定しておく必要があるため、図１に示すように、中間転写ベルト８表面までの距離変動の少ない駆動ローラ１１に対抗するような位置に配置されており、中間転写ベルト８上の基準画像の形成位置に合わせて中間転写ベルト８の幅方向に位置決めされている。
【００２８】
なお、トナー付着量測定装置４５は中間転写ベルト８上の基準画像を検知可能な他の位置に配置しても良いが、例えば二次転写ローラ９よりも下流側に配置した場合、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにより基準画像が形成されてから濃度検知が行われるまでの時間が長くなり、さらに基準画像が二次転写ローラ９と接触することにより基準画像の表面状態が変化するおそれもある。そのため、図１のように画像形成部Ｐｄよりも下流側且つ二次転写ローラ９の接触位置よりも上流側に配置することが好ましい。
【００２９】
図２は、本発明の画像形成装置に用いられる現像装置の構成を示す側面断面図である。なお、ここでは図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａについて説明するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに配置される現像装置３ｂ〜３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
【００３０】
図２に示すように、現像装置３ａは、二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）が収納される現像容器２０を備えており、現像容器２０は仕切壁２０ａによって第１及び第２攪拌室２０ｂ、２０ｃに区画され、第１及び第２攪拌室２０ｂ、２０ｃには図示しないトナーコンテナから供給されるトナー（正帯電トナー）をキャリアと混合して撹拌し、帯電させるための第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂが回転可能に配設されている。
【００３１】
そして、第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂによって現像剤が攪拌されつつ軸方向に搬送され、仕切壁２０ａに形成された現像剤通過路（図示せず）を介して第１及び第２攪拌室２０ｂ、２０ｃ間を循環する。図示の例では、現像容器２０は左斜め上方に延在しており、現像容器２０内において第２攪拌スクリュー２１ｂの上方には磁気ローラ２２が配置され、磁気ローラ２２の左斜め上方には現像ローラ２３が対向配置されている。そして、現像ローラ２３は現像容器２０の開口側（図２の左側）において感光体ドラム１ａに対向しており、磁気ローラ２２及び現像ローラ２３は図中時計回りに回転する。
【００３２】
なお、現像容器２０には、第１攪拌スクリュー２１ａと対面してトナー濃度センサ（図示せず）が配置されており、トナー濃度センサで検知されるトナー濃度に応じて補給装置からトナー補給口２０ｄを介して現像容器２０内にトナーが補給される。
【００３３】
磁気ローラ２２は、非磁性の回転スリーブ２２ａと、回転スリーブに内包される複数の磁極（ここでは５極）を有する固定マグネットローラ体２２ｂで構成されている。現像ローラ２３は、非磁性の現像スリーブから構成されており、磁気ローラ２２と現像ローラ２３とはその対面位置（対向位置）において所定のギャップをもって対向している。
【００３４】
また、現像容器２０には穂切りブレード２５が磁気ローラ２２の長手方向（図２の紙面表裏方向）に沿って取り付けられており、穂切りブレード２５は、磁気ローラ２２の回転方向（図中時計回り）において、現像ローラ２３と磁気ローラ２２との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード２５の先端部と磁気ローラ２２表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。
【００３５】
現像ローラ２３には、直流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）という）を印加する第１バイアス回路３０が接続されており、磁気ローラ２２には、直流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＡＣ）という）を印加する第２バイアス回路３１が接続されている。第１バイアス回路３０及び第２バイアス回路３１は共通のグランドに接地されている。
【００３６】
また、第１バイアス回路３０及び第２バイアス回路３１には電圧可変装置３３が接続されており、制御部４２（図４参照）からの制御信号に基づいて現像ローラ２３に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）及び磁気ローラ２２に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）、Ｖｍａｇ（ＡＣ）を可変できるようになっている。
【００３７】
前述のように、第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器２０内を循環してトナーを帯電させ、第２攪拌スクリュー２１ｂによって現像剤が磁気ローラ２２に搬送される。そして、磁気ローラ２２上に磁気ブラシ（図示せず）を形成する。磁気ローラ２２上の磁気ブラシは穂切りブレード２５によって層厚規制された後、磁気ローラ２２と現像ローラ２３との対向部分に搬送され、磁気ローラ２２に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）と現像ローラ２３に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）との電位差（以下、ＭＳ間ΔＶという）、及び固定マグネットローラ体２２ｂとの間の磁界によって現像ローラ２３上にトナー薄層を形成する。
【００３８】
現像ローラ２３上のトナー層厚は現像剤の抵抗や磁気ローラ２２と現像ローラ２３との回転速度差等によっても変化するが、ＭＳ間ΔＶによって制御することができる。ＭＳ間ΔＶを大きくすると現像ローラ２３上のトナー層は厚くなり、ＭＳ間ΔＶを小さくすると薄くなる。現像時におけるＭＳ間ΔＶの範囲は一般的に１００Ｖ〜３５０Ｖ程度が適切である。
【００３９】
図３は、現像ローラ２３及び磁気ローラ２２に印加されるバイアス波形の一例を示す図である。図３（ａ）に示すように、現像ローラ２３には、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）にピークツーピーク値がＶｐｐ１である矩形波のＶｓｌｖ（ＡＣ）を重畳した合成波形Ｖｓｌｖ（実線）が第１バイアス回路３０から印加される。また、磁気ローラ２２には、Ｖｍａｇ（ＤＣ）にピークツーピーク値がＶｐｐ２であり、且つＶｓｌｖ（ＡＣ）と位相の異なる矩形波のＶｍａｇ（ＡＣ）を重畳した合成波形Ｖｍａｇ（破線）が第２バイアス回路３１から印加される。
【００４０】
従って、磁気ローラ２２及び現像ローラ２３間に印加される電圧は、図３（ｂ）に示すようなＶｐｐ（ｍａｘ）とＶｐｐ（ｍｉｎ）を有する合成波形Ｖｍａｇ−Ｖｓｌｖとなる。なお、Ｖｍａｇ（ＡＣ）はＶｓｌｖ（ＡＣ）よりもＤｕｔｙ比が大きくなるように設定される。実際には図３で示すような完全な矩形波ではなく、一部が歪んだ形状の交流電圧が印加される。
【００４１】
磁気ブラシによって現像ローラ２３上に形成されたトナー薄層は、現像ローラ２３の回転によって感光体ドラム１ａと現像ローラ２３との対向部分に搬送される。現像ローラ２３にはＶｓｌｖ（ＤＣ）及びＶｓｌｖ（ＡＣ）が印加されているため、感光体ドラム１ａとの間の電位差によってトナーが飛翔し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。
【００４２】
感光体ドラム１ａの感光層としてアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光層を用いた場合、表面の露光後電位は２０Ｖ以下と非常に低くなるという特徴を有しているが、感光層の層厚を薄くすると飽和帯電電位が低下し、絶縁破壊に至る耐電圧も低下する。反面、潜像形成時の表面電荷密度は高くなり、現像性能は向上する傾向がある。この特性は誘電率が１０程度と高いａ−Ｓｉ感光層では２５μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下の場合に特に顕著である。このとき、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）は１５０Ｖ以下、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）はピークツーピーク値を５００〜１５００Ｖ、周波数１〜５ｋＨｚに設定される。
【００４３】
一方、感光層として有機感光層（ＯＰＣ）を用いた場合、画像形成後の残留電荷を１００Ｖ以下にするために感光層の層厚を２５μｍ以上に設定し、電荷発生材の添加量を増やすことが特に重要である。特に単層構造のＯＰＣは感光層の中に電荷発生材を添加することから感光層の層厚の減少による感度変化が少ないため有利となる。このとき、トナーに強い電界をかけることを防止する観点から、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）は４００Ｖ以下、より好ましくは３００Ｖ以下に設定される。
【００４４】
現像に用いられずに残ったトナーは、再度現像ローラ２３と磁気ローラ２２との対向部分に搬送され、磁気ローラ２２上の磁気ブラシによって回収される。そして、磁気ブラシは固定マグネットローラ体２２ｂの同極部分で磁気ローラ２２から引き剥がされた後、再び適正なトナー濃度で均一に帯電された二成分現像剤として磁気ローラ２２上に磁気ブラシを形成し、穂切りブレード２５へ搬送される。
【００４５】
現像ローラ２３上のトナーの回収幅は磁気ローラ２２上に磁気ブラシが形成される領域の幅と等しくなるため、現像ローラ２３の長手方向を磁気ブラシの領域幅よりも短くすることで現像ローラ２３上のトナー未回収領域が無くなる。これにより、磁気ブラシ領域外においてトナーが現像ローラ２３に付着せず、現像ローラ２３の両端部からのトナー飛散を防止することができる。
【００４６】
また、磁気ローラ２２の回転速度を現像ローラ２３の回転速度の１．０〜２．０倍に設定することで現像ローラ２３上のトナー薄層の入れ替えが促進され、現像ローラ２３上の残留トナーを効率良く回収すると共に均一なトナー層を再形成することが可能となる。さらに、均一な画像濃度を維持するためには、現像タイミング以外の時間においてＶｍａｇ（ＤＣ）とＶｓｌｖ（ＤＣ）とを同電位としてＭＳ間ΔＶを０とすることで、トナーに負担をかけずに現像ローラ２３上の残留トナーを回収できる。
【００４７】
図４は、画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置１００は、画像入力部４０、ＡＤ変換部４１、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、制御部４２、記憶部４３、操作パネル４４、定着部７、中間転写ベルト８、二次転写ローラ９、及びトナー付着量測定装置４５等から構成されている。
【００４８】
トナー付着量測定装置４５は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて中間転写ベルト８（図１参照）上に形成される各基準画像に測定光を照射し、基準画像からの反射光量を検出する。検出結果は受光出力信号として後述する制御部４２に送信される。
【００４９】
画像入力部４０は、画像形成装置１００が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部であり、画像形成装置１００が図１に示すようなプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部４０より入力された画像信号はＡＤ変換部４１においてデジタル信号に変換された後、後述する記憶部４３内の画像メモリ５０に送出される。
【００５０】
記憶部４３は、画像入力部４０から入力されＡＤ変換部４１においてデジタル変換された印刷画像データをページ単位で記憶する画像メモリ５０、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される読み書き自在のＲＡＭ（Random Access Memory）５１、及び画像形成装置１００の制御用プログラムや制御上の必要な数値等の画像形成装置１００の使用中に変更されることがないデータ等が収められる読み出し専用のＲＯＭ（Read Only Memory）５２を備えている。また、ＲＡＭ５１（或いはＲＯＭ５２）には、トナー付着量測定装置４５の測定出力値とトナー付着量との関係がトナー付着量データとして予め記憶されている。
【００５１】
操作パネル４４は、画像形成装置１００の状態や画像形成状況や印刷部数を表示するとともに、タッチパネルとして両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定など各種設定を行う液晶表示部、印刷部数の設定や画像形成装置１００がＦＡＸ機能を有する場合に相手方のＦＡＸ番号を入力等するためのテンキー、画像形成を開始するようにユーザが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられており、ユーザは操作パネル４４を操作して指示を入力することで、画像形成装置１００の各種の設定をし、画像形成等の各種機能を実行させる。
【００５２】
制御部４２は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）であり、設定されたプログラムに従って画像入力部４０、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、定着部７等を全般的に制御するとともに、画像入力部４０から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。露光装置４は、処理後の画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に潜像を形成する。
【００５３】
さらに制御部４２は、操作パネル４４のキー操作により、各色の画像濃度を適正に設定するためのモード（以下、キャリブレーションモードという）が入力されると、トナー付着量測定装置４５により検出された受光出力信号を受信し、記憶部４３に記憶されたトナー付着量データに基づいてトナー付着量の算出を行う機能、算出されたトナー付着量に基づいて基準画像の濃度を決定し、予め定められた基準濃度と比較して現像装置３ａ〜３ｄの現像バイアスを調整することにより、各色について濃度補正を行う機能を有している。なお、キャリブレーションモードは、装置の電源ＯＮ時や所定枚数の画像形成処理が終了した時にも自動的に設定されるようにしてもよい。
【００５４】
濃度補正用の基準画像の一例を図５に示す。ユーザによりキャリブレーションモードが設定されると、図５（ａ）に示すように、中間転写ベルト８上の進行方向に向かって左端に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｂ）の各色の矩形の基準画像が一列に形成される。感光体ドラム１ａにより形成されるシアン（Ｃ）の基準画像は、白ベタ画像（Ｃ１）から、最も濃色の画像（Ｃ５）まで５段階の濃度の基準画像Ｃ１〜Ｃ５が進行方向から順に形成される。
【００５５】
図５（ａ）におけるＣ１及びＣ２の部分を拡大した様子を図５（ｂ）に示す。図から判るように、隣接する基準画像Ｃ１及びＣ２は、境界において濃度が変化するようにそれぞれ単色で形成されている。以下、基準画像Ｃ３〜Ｃ５についても同様に形成され、さらにマゼンタ（Ｍ）の基準画像Ｍ１〜Ｍ５、イエロー（Ｙ）の基準画像Ｙ１〜Ｙ５及びブラック（Ｂ）の基準画像Ｂ１〜Ｂ５についてもＣ１〜Ｃ５と同様の構成で形成されている。
【００５６】
図１のようなタンデム方式のカラー画像形成装置による画像形成では、前述した画像形成過程により感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に基準画像形成用のトナー像が形成される。形成されたトナー像が一次転写ローラ６ａ〜６ｄにより中間転写ベルト８上の所定位置に転写され、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色の基準画像が形成される。
【００５７】
図６は、トナー付着量測定装置の構成を示す概略図である。トナー付着量測定装置４５は、中間転写ベルト８の表面に測定光を投光する発光素子（例えばＬＥＤ）６０と、中間転写ベルト８から反射した反射光を受光する第１及び第２の受光素子６１、６２とを有しており、発光素子６０と中間転写ベルト８との間には偏光フィルタ６３が配置され、この偏光フィルタ６３はＰ偏光の光のみを透過する。一方、第２の受光素子６２と中間転写ベルト８との間には、偏光分離プリズム６４が配置され、この偏光分離プリズム６４はＰ偏光の光を透過して第１の受光素子６１に与え、Ｓ偏光の光を反射して第２の受光素子６２に与える。また、発光素子６０は中間転写ベルト８の表面に対して所定量傾いた角度で配置されている。
【００５８】
いま、十分な量（適正量）のトナーが中間転写ベルト８上に転写されたとする。発光素子６０から中間転写ベルト８に測定光を投光すると、図６（ａ）のように、Ｐ偏光の光（以下、正反射光という）Ｐ１とＳ偏光の光（以下、乱反射光という）Ｓ１とを含んだ測定光は、偏光フィルタ６３によって光Ｓ１がカットされ、光Ｐ１のみとなって偏光フィルタ６３から中間転写ベルト８に投光される。光Ｐ１はトナーｔを透過して中間転写ベルト８の表面に達することがなく、全てトナーｔの表面で反射されることになる。
【００５９】
この反射光は、偏光分離プリズム６４により正反射光Ｐ３と乱反射光Ｓ３とに分離されて、光Ｐ３を第１の受光素子６１で受光し、光Ｓ３を第２の受光素子６２で受光する。そして、第１及び第２の受光素子６１及び６２は、受光した光を光電変換して第１及び第２の出力信号を出力し、これら第１及び第２の出力信号は、Ａ／Ｄ変換された後、制御部４２（図４参照）に与えられる。
【００６０】
一方、図６（ｂ）のように、中間転写ベルト８にトナー像が形成されていない状態で、正反射光Ｐ１と乱反射光Ｓ１とを含む測定光を中間転写ベルト８に投光すると、偏光フィルタ６３によって光Ｓ１がカットされ、光Ｐ１のみが中間転写ベルト８の表面に投光され、中間転写ベルト８の表面形状（例えば、表面粗さ）に応じた正反射光と乱反射光とを含む反射光となる。この反射光は、偏光分離プリズム６４で正反射光Ｐ２と乱反射光Ｓ２とに分離されて、光Ｐ２を第１の受光素子６１で受光し、光Ｓ２を第２の受光素子６２で受光する。
【００６１】
第１及び第２の受光素子６１、６２は、受光した光（Ｐ２、Ｓ２）を光電変換して第１及び第２の出力信号を出力し、これら第１及び第２の出力信号は、Ａ／Ｄ変換された後、制御部４２に与えられる。制御部４２では、このときの第１及び第２の出力信号の差を基準値として設定する。上述のようにして、第１及び第２の受光素子６１、６２の出力レベルを調整するとともに、基準値を設定した後、図６（ｃ）に示す中間転写ベルト８上のトナー付着量の測定が行われる。
【００６２】
図６（ｃ）において、Ｐ偏光の光Ｐ１とＳ偏光の光Ｓ１とを含んだ測定光は、図６（ａ）、（ｂ）と同様に偏光フィルタ６３によって光Ｓ１がカットされ、光Ｐ１のみがトナーに投光される。いま、中間転写ベルト８上に形成されたトナー像のトナー量が十分でないとすると、トナーへの入射光Ｐ１は、トナーｔの表面でその一部が反射し、残りはトナーｔを透過する。トナーｔを透過した光は、中間転写ベルト８の表面で反射することになる。
【００６３】
つまり、中間転写ベルト８の表面に投光された光Ｐ１は、正反射光Ｐ２と乱反射光Ｓ２とになって反射することになる。そして、この正反射光Ｐ２及び乱反射光Ｓ２は偏光分離プリズム６４で分離されて、光Ｐ２が第１の受光素子６１によって受光され、光Ｓ２が第２の受光素子６２によって受光される。同様にして、トナーｔの表面で反射された正反射光Ｐ３と乱反射光Ｓ３は偏光分離プリズム６４で分離されて、光Ｐ３が第１の受光素子６１によって受光され、光Ｓ３が第２の受光素子６２によって受光される。
【００６４】
前述のように、第１及び第２の受光素子６１、６２は、受光した光を光電変換して第１及び第２の出力信号を出力し、これら第１及び第２の出力信号は、Ａ／Ｄ変換された後、制御部４２に与えられる。制御部４２では、第１及び第２の出力信号の差を測定出力値として求め、測定出力値を前述の基準値に基づいて補正して補正出力値とする。つまり、トナーが付着していない場合の補正出力値を１とすると、補正出力値は（測定出力値／基準値）によって求まる。
【００６５】
記憶部４３には、測定出力値とトナー付着量との関係がトナー付着量データとして予め記憶されており、トナー付着量データから補正出力値に応じたトナー付着量（画像濃度）を決定し、測定結果として出力することになる。
【００６６】
なお、ここではトナーが付着していない状態での出力信号の差を基準値として（測定出力値／基準値）により測定出力値を補正し、補正出力値からトナー付着量を測定しているが、補正出力値の算出方法はこれに限定されるものではなく、例えば上述した補正出力値に受光素子の汚れを考慮した補正係数をさらに乗じて算出しても良い。
【００６７】
ところで、通常、画像形成装置の使用期間やトナーに含まれる外添剤の付着によって中間転写ベルト８の表面光沢度は徐々に低くなる。そのため、中間転写ベルト８の使用期間の初期と終期で基準値が大きく変動し、測定出力値にもばらつきが生じる原因となっていた。
【００６８】
図７〜図１４は、図１に示した画像形成装置においてシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの基準画像のトナー付着量を測定したときのトナー付着量測定装置４５の測定出力値とトナー付着量との関係を示すグラフであり、図７〜図１０は中間転写ベルト８の表面光沢度（ｇｒｏｓｓ）が１８．５（光沢度高）のとき、図１１〜図１４は中間転写ベルト８の表面光沢度が３．４（光沢度低）のときを示している。また、各グラフ中、第１の出力信号（Ｐ波）を実線、第２の出力信号（Ｓ波）を破線、第１及び第２の出力信号の差（Ｐ−Ｓ波）を一点鎖線で示す。
【００６９】
なお、画像形成装置の条件としては、感光体ドラム１ａ〜１ｄとしてａ−Ｓｉ感光体を用い、表面電位を２５０Ｖに帯電させた。また、ドラム−現像ローラ間ギャップを１００μｍ、磁気ローラ−現像ローラ間ギャップを３２０μｍとし、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）を１００Ｖ、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）のピークツーピーク値を１．８ｋＶ、Ｄｕｔｙ４５％、周波数４．５ｋＨｚ、Ｖｍａｇ（ＡＣ）のピークツーピーク値を１．８ｋＶ、Ｄｕｔｙ７０％、周波数４．５ｋＨｚとした。現像剤は、トナーの数平均粒子径が６μｍ、キャリアの数平均粒子径が３５μｍ、トナー帯電量が１５μＣ／ｇである二成分現像剤を用いた。そして、Ｖｍａｇ（ＤＣ）を可変させることにより基準画像の濃度（トナー付着量）を変化させたときのトナー付着量測定装置４５の出力値を測定した。
【００７０】
図７及び図１１に示すシアンの基準画像の測定出力値とトナー付着量との関係を比較すると、シアンのトナー付着量に対するＰ波（実線）及びＰ−Ｓ波（一点鎖線）の測定出力値は中間転写ベルト８の表面光沢度によって大きく変化するが、Ｓ波（破線）の測定出力値は表面光沢度によらずトナー付着量に変化に対し安定していることがわかる。この傾向は、図８及び図１２の比較、図９及び図１３の比較から、マゼンタ及びイエローのトナーについても同様であることがわかる。
【００７１】
そこで、本発明ではシアン、マゼンタ、イエローのカラートナーについては第１の受光素子６１から出力される第１の出力信号（乱反射光Ｓ２の出力値）のみを用いてトナー付着量を測定することとした。これにより、中間転写ベルト８の表面光沢度の変化に係わらず、カラートナーの付着量を安定して検出できる。
【００７２】
一方、図１０及び図１４に示すブラックの基準画像の測定出力値とトナー付着量との関係を比較すると、カラートナーの場合と同様にＳ波（破線）の測定出力値は表面光沢度によらずトナー付着量に変化に対し安定している。しかし、ブラックトナーではトナー付着量の変化に対するＳ波の出力値変化の割合が小さいため、第１の出力信号（乱反射光Ｓ２の出力値）のみを用いて正確なトナー付着量を検出することは困難である。
【００７３】
そのため、ブラックトナーについては第１及び第２の出力信号の差（Ｐ−Ｓ波）に基づいてトナー付着量を検出するが、図１０及び図１４からわかるように、Ｐ−Ｓ波の測定出力値（一点鎖線）はトナー付着量の目標値である０．５〜０．６ｍｇ／ｃｍ2付近で飽和しているため、目標値付近でトナー付着量の検出値が大きくばらつくおそれがある。そこで、本発明では最小二乗法を用いてＰ−Ｓ波の測定出力値を三次関数近似している。
【００７４】
ブラックの基準画像の測定出力値とトナー付着量との関係を三次関数近似したグラフを図１５に示す。図１５では、トナー付着量（ｘ軸）が０のときｙ軸が０、トナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ2付近のときｙ軸が１０００となるように、Ｐ−Ｓ波の出力値を三次の多項式（ここではｙ＝２４８３．３ｘ3−５７４３．５ｘ2＋４０３０．２ｘ＋１１６．１５）で表している。この多項式で表される曲線は、０．５〜０．６ｍｇ／ｃｍ2付近に変曲点を有することがわかる。
【００７５】
ここで、図１５において三次関数近似したグラフの変曲点がトナー付着量の目標値と一致する理由について説明する。図６（ｂ）に示した中間転写ベルト８上に基準画像が形成されていない状態から、図６（ａ）のように中間転写ベルト８上に理想的な基準画像（トナーの単層）が形成されるまでは、トナー付着量の増加に伴い図６（ｃ）の中間転写ベルト８表面で反射される正反射光Ｐ２及び乱反射光Ｓ２は減少し、トナーｔの表面で反射される正反射光Ｐ３及び乱反射光Ｓ３は増加していく。
【００７６】
このとき、正反射光Ｐ２及び乱反射光Ｓ２の減少率は正反射光Ｐ３及び乱反射光Ｓ３の増加率に比べて大きいため、図１０及び図１４のようにＰ−Ｓ波の測定出力値は減少する。そして、図６（ａ）の状態では正反射光Ｐ２及び乱反射光Ｓ２が０となり、トナーｔの表面で反射された正反射光Ｐ３と乱反射光Ｓ３のみが検出されるため、Ｐ−Ｓ波の測定出力値は最小となる。
【００７７】
図６（ａ）の状態からさらにトナーが付着すると、トナーの単層上にトナーが不規則に積み重なるため、正反射光Ｐ３及び乱反射光Ｓ３は増加する。このとき、正反射光Ｐ３の増加率は乱反射光Ｓ３の増加率に比べて若干大きいため、Ｐ−Ｓ波の測定出力値は僅かに増加する。つまり、Ｐ−Ｓ波の測定出力値が減少から増加に転じる点が図１５のグラフの変曲点となって現れるため、変曲点において理想的な基準画像（トナーの単層）が形成されていることになる。
【００７８】
なお、カラートナーにおいては、トナーｔの表面で反射される乱反射光Ｓ３の増加率が乱反射光Ｓ２の減少率に比べて大きいため、Ｓ波の測定出力値はトナー未付着の状態から徐々に増加する（図７〜図９、及び図１１〜図１３の破線）。またＰ波の測定出力値は、中間転写ベルト８の表面光沢度が高いときはトナー未付着の状態からトナーが所定量（約０．３ｍｇ／ｃｍ2）付着するまでは減少するが、その後は正反射光Ｓ３の増加率が正反射光Ｓ２の減少率に比べて大きくなるため測定出力値が増加する（図７〜図９の実線）。一方、中間転写ベルト８の表面光沢度が低い場合はＳ波と同様にトナー未付着の状態から徐々に増加する（図１１〜図１３の実線）。そして、各色のトナーが所定量付着した後は、Ｐ波及びＳ波の測定出力値はほぼ一定の割合で増加しているため、Ｐ−Ｓ波の測定出力値は変曲点を持たない。
【００７９】
上述の原理を利用して、図５に示したような基準画像を中間転写ベルト８上に形成し、カラートナーについてはＳ波の測定出力値のみを用いてトナー付着量を検出し、付着量が目標値となるＭＳ間ΔＶを設定する。また、ブラックトナーについてはＰ−Ｓ波の測定出力値を三次関数近似したグラフの変曲点をトナー付着量の目標値とし、付着量が目標値となるＭＳ間ΔＶを設定する。これにより、ベルトの使用期間全域に亘ってカラー及びブラックトナーの付着量を正確に測定可能となるため、カラー及びブラックトナーの付着量を目標値である０．５〜０．６ｍｇ／ｃｍ2に精度良く設定することができる。
【００８０】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、トナー担持体の一例である中間転写ベルト８上にトナー像を形成し、中間転写ベルト８上のトナー付着量を測定する場合について説明したが、中間転写ベルト８に限らず、搬送ベルトにより搬送される転写紙上に各色の画像を順次転写する方式の画像形成装置において、搬送ベルト上に形成された基準画像のトナー付着量を測定する場合についても全く同様に適用可能である。或いは、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上において基準画像の濃度を測定する場合にも適用可能である。
【００８１】
また上記実施形態では、図２に示したような、磁気ローラ２２上の磁気ブラシにより現像ローラ２３に帯電したトナーのみを保持する現像装置３ａ〜３ｄを備えた画像形成装置を例に挙げ、ＭＳ間ΔＶを可変させて濃度調整を行う方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、磁性一成分現像剤や、トナー成分と磁性キャリアとから成る二成分現像剤を用いる種々の現像装置に適用可能である。例えば、磁気ローラを用いない現像装置の場合、感光体ドラムの表面電位または現像ローラに印加するＤＣバイアスを調整することにより感光体ドラム−現像ローラ間の電位差を可変させて濃度調整を行うようにしても良いし、静電潜像を形成する際の露光装置の露光量を調整しても良い。
【００８２】
また、ここでは一例として、画像形成部を複数備えたタンデム方式のカラー画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、感光体ドラムに対向する位置に複数の現像カートリッジを順次回転移動させて感光体ドラム上の静電潜像の現像を行うロータリー式のカラー画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。
【実施例】
【００８３】
図７〜図１５のグラフを作成した画像形成装置を用い、トナー付着量測定方法を変更してシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのベタ画像を印字したときのトナー付着量のばらつきを比較した。試験方法としては、印字開始から１０万枚まではカラートナー及びブラックトナーのいずれもＰ−Ｓ波の測定出力値を用いてトナー付着量を検出し、１０万枚以降はＳ波の測定出力値を用いてカラートナーの付着量を検出し、Ｐ−Ｓ波の測定出力値を三次関数近似してブラックトナーの付着量を検出した。結果を図１６に示す。
【００８４】
図１６に示すように、印字開始から１０万枚まではシアンのトナー付着量（図の○で表示）、マゼンタのトナー付着量（図の×で表示）、イエローのトナー付着量（図の△で表示）、ブラックのトナー付着量（図の●で表示）は０．４０〜０．８０ｍｇ／ｃｍ2の範囲で推移し、最大で０．４ｍｇ／ｃｍ2程度のばらつきが認められた。これに対し、測定方法を変更した１０万枚以降においては各色のトナー付着量は０．４０〜０．６０ｍｇ／ｃｍ2の範囲で推移し、付着量のばらつきは０．２ｍｇ／ｃｍ2と変更前の約１／２に縮小された。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、トナー担持体上に形成されたカラー及びブラックの基準画像に光を照射し、基準画像からの正反射光量と乱反射光量を測定し、正反射光量と乱反射光量の受光出力信号に基づいて基準画像のトナー付着量を検出して画像濃度の制御を行うカラー画像形成装置に利用可能であり、カラートナーについては乱反射光量の受光出力信号のみに基づいて基準画像のトナー付着量を検出し、ブラックトナーについては正反射光量と乱反射光量の受光出力信号の差分を三次関数近似した曲線の変曲点をトナー付着量の目標値としてトナー付着量を検出するものである。
【００８６】
これにより、使用期間の経過やトナーに含まれる外添剤によりトナー担持体の表面光沢度が変化しても、使用期間の全域に亘ってトナー付着量を高精度に検出可能となる。
【００８７】
また、上記の方法を用いて検出されたトナー付着量に基づいて画像濃度を制御したので、トナー担持体の使用期間や表面状態の変化に係わらず、常に高精度な濃度補正が可能な画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００８８】
Ｐａ〜Ｐｄ      画像形成部
１ａ〜１ｄ      感光体ドラム
２ａ〜２ｄ      帯電器
３ａ〜３ｄ      現像装置
４              露光装置
６ａ〜６ｄ      一次転写ローラ
７              定着部
８              中間転写ベルト（トナー担持体）
９              二次転写ローラ
１０            従動ローラ
１１            駆動ローラ
２２            磁気ローラ
２３            現像ローラ
４２            制御部（制御手段）
４３            記憶部
４５            トナー付着量測定装置（光学的検出手段）
６０            発光素子
６１            第１の受光素子
６２            第２の受光素子
６３            偏光フィルタ
６４            偏光分離プリズム
１００          画像形成装置
【図１】
2010230878.tif 000003
【図２】
2010230878.tif 000004
【図３】
2010230878.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010230878.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2010230878.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2010230878.tif 000016
【図１５】
2010230878.tif 000017
【図１６】
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