(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される像担持体と、転写材を担持して前記像担持体から前記転写材に前記トナー像を転写する転写部に搬送する転写搬送部材と、を有する画像形成装置であって、前記トナー像の形成と並行して画像調整用のトナーパターンを前記像担持体の画像形成主走査方向における転写材搬送領域外に形成して前記転写部において前記転写搬送部材の画像形成主走査方向における転写材搬送領域外に転写し、その転写されたトナーパターンの濃度を濃度検知手段により読み込みその検知信号に基づいて画像調整制御を行う制御部を有する前記画像形成装置において、
前記画像形成装置の内部の温度と相対湿度を検知する環境検知センサーと、通紙される転写材の情報を認識する転写材情報認識手段を有し、前記制御部は、前記環境検知センサーからの入力情報と前記転写材情報認識手段からの入力情報と、記憶手段に予め記憶されている、前記像担持体から前記転写搬送部材へのトナー像の転写効率特性が整理された転写効率テーブルと、に基づいて、前記濃度検知手段により読み込んだ前記トナーパターンの検知信号を補正して画像制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナーの電荷量を検知するトナー電荷量検知手段を備えており、前記制御部は、前記環境検知センサーからの入力情報と前記転写材情報認識手段からの入力情報と、前記トナー電荷量検知手段からの入力情報と、記憶手段に予め記憶されている、前記像担持体から前記転写搬送部材へのトナー像の転写効率特性が整理された転写効率テーブルと、に基づいて、前記濃度検知手段により読み込んだ前記トナーパターンの検知信号を補正して画像制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写効率テーブルは、トナー電荷量と、前記像担持体に形成された前記トナー像を前記転写材に転写する際に前記転写部に付与される転写電荷密度とから、前記像担持体より前記転写搬送部材へ転写される前記トナーパターンの転写効率を導くテーブルであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写材情報認識手段は、転写材の搬送路に設けられた転写材の厚みを検知する厚み検知手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機・ファクシミリ・プリンタやそれらの機能を集約した複合機等の画像形成装置に関するものである。より詳しくは、転写材を画像転写部に担持搬送するための転写搬送部材を備えた電子写真方式等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
転写搬送部材に直接転写された濃度検知用トナーパターンを濃度検知用センサーで読み取り画像補正制御を行う従来の画像形成装置の代表例としては、特許文献１と特許文献２が挙げられる。
【０００３】
特許文献１には、濃度検知用パターンが用紙の代わりに転写ローラへ二次転写され、濃度検知センサーにより濃度検知用パターンの濃度の検出が行われる技術が開示されている。転写ローラは導電性付与剤として白色のウィスカーを用いており、転写ローラ自身の色を白色にしたため、画像濃度の検知を簡略に行うことができる。また、二次転写後の画像濃度を測定することによって、より実際の画像（用紙上の画像）に近い濃度を検出することができる。
【０００４】
また、特許文献２は、画像濃度制御が転写材上で実施するのと同様の状態で行うことができる中間転写体を備えたカラー画像形成装置の例が開示されている。カラー画像形成装置の二次転写搬送ベルト上に濃度パターンを形成し、そのパターンを濃度検知センサーで読み込んで濃度制御をおこなうことができる技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−０４４１２２号公報
【特許文献２】特開平１１−１９４５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年の画像形成装置における、特に短期間の濃度変動を抑制するための画像制御技術として次のような技術が知られている。即ち、転写材の画像形成主走査方向における余白部、あるいは転写材を担持搬送する転写搬送ベルトの画像形成主走査方向における転写材の搬送領域外に、画像パターンと並行して画像調整用トナーパターン（トナーパッチ）を形成する。そのトナーパッチをパッチ検知センサーにより読み込んで、画像補正、並び画像制御する技術である。
【０００７】
ところが、特許文献１や２の例にて、転写材を担持搬送する転写搬送部材の画像形成主走査方向における転写材搬送領域外に画像パターンと並行してトナーパッチを形成して、画像補正並び画像制御する技術を実施すると次の事項が指摘された。即ち、紙種毎（転写材の種類毎）に転写電圧設定値が異なる影響を受けてトナーパッチの転写搬送部材上への転写効率が変わってしまうことがある。その結果、精度の良い画像補正、並び画像制御を行うことが困難となる。
【０００８】
本発明の目的は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、紙種毎にトナーパッチの転写搬送部材上への転写効率が変わってしまっても、精度良く画像補正、並び画像制御を行うことが出来る画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成しるための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー像が形成される像担持体と、転写材を担持して前記像担持体から前記転写材に前記トナー像を転写する転写部に搬送する転写搬送部材と、を有する画像形成装置であって、前記トナー像の形成と並行して画像調整用のトナーパターンを前記像担持体の画像形成主走査方向における転写材搬送領域外に形成して前記転写部において前記転写搬送部材の画像形成主走査方向における転写材搬送領域外に転写し、その転写されたトナーパターンの濃度を濃度検知手段により読み込みその検知信号に基づいて画像調整制御を行う制御部を有する前記画像形成装置において、前記画像形成装置の内部の温度と相対湿度を検知する環境検知センサーと、通紙される転写材の情報を認識する転写材情報認識手段を有し、前記制御部は、前記環境検知センサーからの入力情報と前記転写材情報認識手段からの入力情報と、記憶手段に予め記憶されている、前記像担持体から前記転写搬送部材へのトナー像の転写効率特性が整理された転写効率テーブルと、に基づいて、前記濃度検知手段により読み込んだ前記トナーパターンの検知信号を補正して画像制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、紙種毎にトナーパッチの転写搬送部材への転写効率が変わってしまっても、精度良く画像補正、並び画像制御を行うことが出来る画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の画像形成装置の構成概略図である。
【図２】（ａ）は画像処理並び画像補正の制御ブロック回路図、（ｂ）は出力画像の階調が再現特性を示す四限チャートである。
【図３】ドラムと転写搬送ベルトユニットの部分の中央部分省略の模式図である。
【図４】（ａ）はパッチ検センサーの濃度検知に関するブロック回路図、（ｂ）は画像補正のフローチャートである。
【図５】（ａ）は紙分担電圧を決定するフローチャート、（ｂ）は紙分担電圧テーブルの概略図である。
【図６】（ａ）は適正転写電圧を決定するフローチャート、（ｂ）は転写効率テーブルの概略図である。
【図７】転写効率を決定するフローチャートである。
【図８】パッチ検センサーの動作フローチャートである。
【図９】実施例２の画像形成装置の構成概略図である。
【図１０】（ａ）は適正転写電圧を決定するフローチャート、（ｂ）はトナー電荷量検知手段の概略図である。
【図１１】実施例３の画像形成装置の構成概略図である。
【図１２】（ａ）は転写部の主要構成の断面概略図、（ｂ）は転写部の等価回路である。
【図１３】転写効率を決定するフローチャートである。
【図１４】実施例４の画像形成装置の構成概略図である。
【図１５】（ａ）は紙の厚み検知手段の構成概略図、（ｂ）は紙の厚み検知手段の検知結果を表す剛性特性の概略図である。
【図１６】実施例５の画像形成装置の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
【００１３】
［実施例１］
（１）画像形成装置の概要
図１は本実施例における画像形成装置５００の概略構成を示す縦断面図である。本実施例の装置５００は転写材を画像転写部に担持搬送する転写搬送部材として転写搬送ベルト１０を用いた電子写真画像形成装置であり、リーダー部２００とプリンタ部３００を有する。リーダー部２００から制御部（制御回路部：ＣＰＵ（中央演算処理手段））６０に入力する電気的な画像情報に基づいてシート状の転写材（記録材、記録媒体）Ｐにモノクロ画像（ブラック（Ｂｋ）単色）を形成して出力することができる。転写材Ｐは装置５００によって画像が形成されるものであって、例えば、紙、ＯＨＴシート、はがき、封筒、ラベル等が含まれる。
【００１４】
制御部６０は装置５００の動作を統括的に制御しており、リーダー部２００や操作パネル５０１からの信号、プリンタ部３００内の各種のセンサー類からの信号に応じて所定の画像形成シーケンスに従ってプリンタ部３００の画像形成動作を制御する。パネル５０１は装置５００のユーザーインターフェース手段であり、使用者はパネル５０１から各種のユーザー設定情報を制御部６０に入力することができる。パネル５０１には転写材情報認識手段としての紙情報入力手段７０が設けられており、使用者はこの手段７０により転写材（紙）Ｐの坪量情報をマニュアル入力することができる。装置５００には装置の内部の温度と相対湿度を検知することができる環境検知センサー１２０が設けられている。このセンサー１２０から制御部６０に環境検知情報が入力し、その入力情報が制御部６０に内蔵の記憶装置（記憶手段：メモリ）２０に常に読み出しが可能な状態で記憶される。
【００１５】
リーダー部２００は原稿の画像をＣＣＤセンサー（固体撮像素子）２０１（図２の（ａ））によって電気的な画像情報として光電読み取りする機構部であり、その光電読み取り画像情報が制御部６０に入力する。制御部６０にインターフェイスを介して、パソコン、ファクシミリ等の外部ホスト装置（不図示）を接続して画像情報を入力してプリンタ部３００に画像形成を実行させることもできる。
【００１６】
プリンタ部２００は電子写真画像形成機構部であり、回転可能な像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）１を有する。制御部６０は、プリント開始信号に基づいて駆動源（メインモータ）Ｍを起動してドラム１を所定の速度（プロセススピード）にて矢印の時計方向に回転駆動する。ドラム１の外周囲にはドラム１の回転方向に沿ってドラム１に作用するプロセス手段としての、一次帯電器２、露光装置３、現像器４、転写帯電器３１、及びクリーナ５が配設されている。
【００１７】
帯電器２は、ドラム１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する帯電手段であり、非接触帯電手段であるコロナ放電器、接触帯電手段である接触帯電ローラや接触帯電ブレードなど適宜の帯電手段を用いることが可能である。
【００１８】
露光装置３は、ドラム１の帯電処理面を画像露光して露光パターンに対応した静電潜像を形成する潜像形成手段である。本実施例においてはこの露光装置３はレーザスキャナである。光源装置から発せられたレーザ光（画像情報に対応して変調されたレーザ光）を、ポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって変更し、ｆθレンズによりドラム１の母線上に集光して露光（主走査露光）Ｌする。これにより、ドラム面の露光部分の電位が減衰して、明部電位Ｖｌと非露光部分の暗部電位Ｖｄとの静電コントラストによりドラム面に静電潜像が形成される。
【００１９】
現像器４はドラム面の静電潜像を現像剤（有彩色トナー）によりトナー像Ｔ１として可視化する現像手段である。本実施例においては、現像器４には、ネガ帯電極性を有する非磁性トナーとポジ帯電極性を有する磁性キャリアが所定の混合比で混合された現像剤が所定量充填されている。ドラム１上の静電潜像に対して現像器４により静電的にトナーを転移させることで可視トナー像を形成する。画像形成方式としては、バックグランド露光方式と正規現像方式とによる方式と、イメージ露光方式と反転現像方式とによる方式とが有る。前者は、帯電したドラム表面に画像情報のバックグランド部に対応して露光し、バックグランド部以外の部分を現像する方式である。後者は、画像情報部に対応して露光し、非露光部分を現像する方式である。それぞれの特徴を生かして用いられている。
【００２０】
ドラム１の下側には転写搬送ベルトユニット３０が配設されている。このユニット３０の構成については後述する。転写材Ｐはユニット３０の下方に配設されている給送カセット（給紙部）８０に積載して収容されている。給紙ロ−ラ８１が所定の制御タイミングで駆動されることによりカセット８０内の転写材Ｐが一枚分離給送され、搬送路８２で搬送されてレジストローラ対６に搬送される。ローラ対６は制御部６０で制御されるレジ駆動部（レジスト駆動部：不図示）により回転停止状態と駆動状態とに制御される。搬送路８２で搬送された転写材Ｐはその時点では回転停止状態のローラ対６のニップ部に先端部が受け止められて斜行が矯正される。そして、ローラ対６はドラム１に対する画像形成と同期して所定の制御タイミングで駆動状態にされる。これにより、記録材Ｐがユニット３０に対して搬送され、転写搬送部材であるベルト１０に担持されて転写部７に搬送される。転写材Ｐが転写部７を通過している間、転写帯電器３１に対して制御部６０で制御される転写制御部（転写バイアス電源部）１３から、定電圧、又は定電流の所定の転写バイアスが所定の制御タイミングで印加される。これにより、転写部７において、ドラム１側のトナー像Ｔ１がベルト１０で搬送される転写材Ｐの面に順次に静電的に転写される。５０は制御部６０に内蔵されている転写電圧制御手段（ＡＴＶＣ；Auto Transfer Voltage Control）である。手段５０は、ドラム１に形成されたトナー像Ｔ１を転写材Ｐに転写する転写部７の抵抗値を検知して、転写制御部１３から転写部７（転写帯電器３１）に適正な転写電圧を印加する。
【００２１】
転写部７を通過した転写材Ｐは引き続きベルト１０に乗って搬送され、分離ローラ３３の部分においてベルト１０の上面から曲率分離し、分離爪２９の上側を通り、定着入口ガイド９３に導かれて定着装置（定着部）９へと搬送される。装置９は定着ローラ９２、加圧ローラ９１を有する。また、図には省略したけれども、その各ローラ９２、９１をクリーニングする耐熱性クリーニング部材と、各ローラ内に設置された加熱ヒータを有する。また、ローラ９２にジメチルシリコンオイルなどの離型剤オイルを塗布する塗布ローラと、そのオイル溜めと、ローラ９２の表面温度を検知して定着温度を制御するサーミスタを有する。転写材Ｐはローラ９２とローラ９１との圧接部である定着ニップ部で挟持搬送されていく過程で加熱及び加圧される。これにより、転写材Ｐ上の未定着トナー像が固着像として定着され、画像形成物として、排紙ローラ１１により装置外の排出トレイ１２に排出されて積載される。転写部７で転写材Ｐにトナー像を転写した後のドラム１は表面に残留したトナーがクリーナ５によって除去されて清掃され、次の画像形成に供される。
【００２２】
（２）ユニット３０
ユニット３０は、転写搬送部材としての可撓性の無端ベルト（エンドレスのベルト）１０を有する。ベルト１０は複数の懸架部材としての並行３本の、駆動ローラ３２、分離ローラ３３、張架ローラ３４の間に懸回張設されている。ローラ３２とローラ３３は、それぞれ、ドラム１よりも転写材搬送方向に関して上流側と下流側とに位置している。以下の説明において、上流側と下流側とは転写材搬送方向もしくはベルト移動方向に関して上流側と下流側である。ローラ３４はローラ３２とローラ３３の間においてベルト１０の下行側のベルト部分に接触している。ベルト１０の上行側ベルト部分の上面とドラム１の下面とが接触している。その接触部が転写部７である。帯電器３１は転写部７においてベルト１０を介してドラム１に対向して配設されている。
【００２３】
ベルト１０の材質としては、ＣＲ、ウレタン等の弾性特性を有するゴム材料、やＰＥＴ、ＰＶｄＦ、ＰＣ（ポリカーボネート）やＰＩ（ポリイミド）などの樹脂材料を用いることが出来る。または、その複合材料に対して、必要に応じて帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させものを用いることが出来る。本実施例においては、ベルト１０は、周長４４０ｍｍ、厚み５００μｍｔのＣＲ系のゴム材料を用いた。引っ張り試験法（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）で測定したヤング率Ｅの値がＥ≦１０ＭＰａ、ゴム硬度Ｈｓ（ＪＩＳ−Ｋ６２５３準拠）の値が、Ｈｓ≦７５°となるような弾性体のものを使用することが望ましい。ヤング率Ｅについては、１０ＭＰａを超過する領域では弾性特性が無くなってくるために、画像形成主走査方向におけるベルト１０の寄り規制をするために樹脂材料からなるベルトと同様の高価な寄り制御機構が必要となってくる。ここで、画像形成主走査方向とは、転写材Ｐの搬送路面において転写材搬送方向に直交する方向に並行な方向である。また、ゴム硬度Ｈｓについては、ゴム硬度が７５°以上ではベルトの表層割れ等が発生しベルトの耐久性が低下する傾向にある。しかし、本実施例の画像形成装置に用いることが出来るベルト１０のゴム材料特性としては、上記に示したヤング率Ｅ、並びゴム硬度Ｈｓの範囲内に限定されるものではない。ベルト１０の抵抗値は、体積抵抗率５．０×１０９〜１．０×１０１２Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃５０％ＲＨ）の範囲内で抵抗水準を振ったものを用いた。体積抵抗率５．０×１０９Ω・ｃｍ未満では特に高湿環境において、ベルト１０を通じたリーク現象が発生し易い。一方、体積抵抗率１．０×１０１２Ω・ｃｍ超では、特に低湿環境において電荷の蓄積が顕著となり除電がなされ難くなる。ベルト１０は、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトによって無端ベルトとし、駆動ローラ３２及び従動回転する分離ローラ３３、張架ローラ３４に懸架されている。
【００２４】
ローラ３２は、外径φ２０ｍｍのＳＵＳ製芯金の周囲に厚み１．５ｍｍｔの導電性（体積抵抗値＜１０５Ωｃｍ以下）のゴムを成形したものを用いた。ローラ３３は、不図示のバネ加圧機構に支持されており、ベルト１０をその内周面側より押圧することでベルト１０に張力を付与する機能も兼ねている。ローラ３３の外径はφ１９ｍｍのＳＵＳ製のローラを用いた。ローラ３３は、複数のベルト懸架部材３２、３３、３４のうちの転写部７よりもベルト移動方向下流側に配置されていてベルト１０から転写材Ｐを曲率分離する機能も兼ねる転写材分離用懸架部材である。ローラ３４の外径はφ２０ｍｍのＳＵＳ製のローラを用い、ベルト１０を挟んでクリーニングファーブラシ３５を対向配置させた。ブラシ３５はベルト上に残留するトナーを清掃除去する。
【００２５】
また、ベルト１０を挟んだローラ３３の対向位置には、画像の状態をモニターするために、図３のように、ベルト１０上に形成された画像調整用のトナーパターンＴ２を読み込むためのパッチ検センサー（パッチ検知センサー）Ｓが配置されている。センサーＳはトナーパターンＴ２の濃度を検知する濃度検知手段であり、電子写真方式画像形成装置に一般的に用いられる光学式センサー（フォトセンサ）を用いた。このトナーパターンＴ２と潜さＳは後述する。
【００２６】
ベルト１０は、所定の制御タイミングでローラ３２が回転駆動されることで、矢印Ｂの反時計方向にドラム１の回転速度に対応した速度で循環移動する。本実施例に示す画像形成装置のプロセス速度としては、ベルト１０が矢印Ｂの方向に３００ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転するようになっている。ベルト１０が回転し、一定速度に達すると、転写材Ｐがローラ対６からベルト１０の上行側ベルト部分上に送り出され、転写材Ｐがベルト１０により転写部７へ向けて搬送される。ローラ対６の転写材搬送速度とベルト１０の移動速度はほぼ対応している。これと同時に画像書き出し信号がＯＮとなり、それを基準として所定の制御タイミングでドラム１に対して画像形成を行う。その後、転写部７にて、転写帯電器３１に制御部１３から所定の転写バイアスが印加されることにより、ドラム１上に形成されたトナー像Ｔ１が転写材Ｐに静電的に転写される。帯電器３１にはコロナ放電のような非接触帯電器、または帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電ブレードのような帯電部材を用いた接触帯電器を用いることができるが、本実施例においては帯電ローラ（以下、転写ローラと記す）を用いた。転写ローラ３１は、φ７．０ｍｍの導電性の芯金と、厚さ３．５ｍｍｔの中抵抗の抵抗値を有するＥＰＤＭ発泡弾性層からなる。ローラ硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）は３０°である。抵抗値は、４．９Ｎ（５００ｇ重）の荷重の下で接地（アース面）に対して該ローラ３１を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金に１０００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められ、その値は約１０６Ω（２３℃／５０％ＲＨ）であった。
【００２７】
トナー像Ｔ１が転写された転写材Ｐは、ベルト１０の搬送方向下流部にあるローラ３３にて、ベルト１０から分離離脱（曲率分離）して、分離爪２９、ガイド９３に導かれて定着装置９へと搬送される。また、転写材Ｐを分離した後のベルト１０はブラシ３５により清掃される。ブラシ３５は、導電性ファーブラシであり、ベルト１０を挟んでローラ３４に対向配置した回転体であり、ベルト１０の表面を摺擦する。これにより、ベルト１０上に残留したトナー及びその他の異物を清掃すると共に、蓄積した電荷の除去（除電）を行っている。ブラシ３５、並びローラ３４の各軸芯は接地されている。ブラシ３５としては、導電性ウェブ（不織布）を用いることもできる。
【００２８】
（３）画像処理の概要
図２の（ａ）は、階調画像を得るための画像処理部の構成例を示すブロック図である。ＣＣＤセンサー２０１によって得られた画像の輝度信号は、画像処理部２０２において面順次の濃度信号に変換される。変換後の濃度信号は、初期設定時のプリンタのガンマ特性に応じた信号になるように、つまり原画像の濃度と出力画像の濃度とが一致するように、ルックアップテーブルＬＵＴ（ガンマルックアップテーブルγＬＵＴ）２５によって特性が補正される。
【００２９】
図２の（ｂ）は本実施例の装置５００における出力画像の階調が再現される様子を示す四限チャートである。第Ｉ象限は、原画像の濃度を濃度信号に変換するリーダー部２００の読取特性を示す。第II象限は、濃度信号をレーザ出力信号に変換するためのＬＵＴ２５の変換特性を示す。第III象限は、レーザ出力信号を出力画像の濃度に変換するプリンタ部３００の記録特性を示す。第IV象限は、原画像の濃度と出力画像の濃度との関係を示す。即ち、装置のトータルの階調再現特性を示す。装置トータルの階調特性、つまり第IV象限の階調特性をリニアにするために、第III象限のプリンタ特性がノンリニアな分を第II象限のＬＵＴ２５によって補正する。ＬＵＴ２５により、階調特性が変換された画像信号は、レーザドライバのパルス幅変調（ＰＷＭ）回路２６によってドット幅に対応するパルス信号に変換される。そのパルス信号がレーザ光源（不図示：図２の（ａ）中のレーザ光Ｌの発光源）のオン／オフを制御するＬＤドライバ２７へ送られる。なお、本実施例では、Ｂｋ単色（モノクロ画像）のみだが、４色フルカラー画像形成装置の場合にはＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＢｋ（ブラック）の全色ともにパルス幅変調による階調再現方法を用いる。そして、レーザ光源から出力されるレーザ光Ｌの走査によってドラム１上には、ドット面積の変化により階調が制御された、所定の階調特性を有する静電潜像が形成され、前述した現像、転写および定着という過程をへて階調画像が再生される。
【００３０】
（４）トナーパターンＴ２の形成とセンサーＳ
図３はドラム１とユニット３０の部分の中央部分省略の模式図である。転写部７の主要構成手段の画像形成主走査方向における寸法については、ベルト１０はＷ１０（ベルト幅）＝３６０ｍｍ、ドラム１はＷ１（ドラム長さ）＝３５０ｍｍ、転写ローラ３１はＷ３１（転写ローラ長さ）＝３４０ｍｍであるものを用いた。ＷＰは転写材Ｐの最大通紙幅（転写材搬送領域）である。本実施例において転写材Ｐの通紙は転写材幅中心の中央基準搬送である。Ｗ１０＞Ｗ１＞Ｗ３１＞ＷＰである。
【００３１】
Ｔ２は画像の状態をモニターするためにベルト１０上に形成された画像調整用のトナーパターン（システム制御用現像剤像、システム制御用トナー像：以下、トナーパッチまたはパッチと記す）である。パッチＴ２は、例えば、現像器４にトナーを補給する量を判定するための画像濃度補正用パッチ画像、帯電・露光の補正量を判定するために画像データの階調性を保証するための中間調の階調補正用パッチ画像などである。パッチＴ２は、ドラム１の非画像形成部（ドラム端部領域：最大通紙幅ＷＰの外側のドラム面領域）に形成され、それが転写部７において、ベルト１０における最大通紙幅ＷＰの外側（転写材搬送領域外）のベルト面領域Ｗ１０Ａに転写される。ドラム１の画像形成部には画像情報に対応したトナー像Ｔ１が形成され、そのトナー像Ｔ１がベルト１０に担持されて搬送される転写材Ｐに対して転写部７にて転写される。そして、ベルト１０の領域Ｗ１０Ａに形成されたパッチＴ２がセンサーＳにより光電読み取りされ、その読み取り情報が制御部６０に入力する。センサーＳは、前記ベルト面領域Ｗ１０Ａに対応する位置であって、かつローラ３３（転写材分離用懸架部材）に対向する位置に配置されている。制御部６０はセンサーＳから入力したパッチ読み取り情報に基づいて所要のシステム制御を実行する。即ち、制御部６０は、センサーＳの光電読み取り情報に基づいて画像制御を行う。
【００３２】
より具体的には、トナー像Ｔ１の形成と並行して画像調整用のパッチＴ２をドラム１の画像形成主走査方向における転写材搬送領域外に形成して転写部７においてベルト１０の画像形成主走査方向における転写材搬送領域外Ｗ１０Ａに転写する。制御部６０は、その転写されたパッチＴ２の濃度を濃度検知手段であるセンサーＳにより読み込みその検知信号に基づいて画像調整制御を行う。センサーＳで情報読み取りされたベルト１０上のパッチＴ２は引き続くベルト１０の移動でブラシ３５の位置に至りベルト１０上から除去される。
【００３３】
図４の（ａ）は、センサーＳの出力信号を処理する回路構成例を示すブロック回路図である。センサーＳに入力されるベルト１０上に形成されたパッチＴ２からの反射光（近赤外光）は、電気信号に変換される。その電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路５１によりディジタル信号に変換され、濃度換算回路５２によって濃度情報に変換されて回路部（ＣＰＵ）６０に送られる。図４の（ｂ）はγＬＵＴ補正テーブルを作成する処理を示すフローチャートで、通常の画像形成の開始に伴い開始される。まず、前回の画像形成動作中になされた画像補正フローにより得られたγＬＵＴ補正テーブルによりＬＵＴ２５のテーブルデータを補正し（Ｓ２１）、補正結果のテーブルデータをＬＵＴ２５に設定し（Ｓ２２）、ＬＵＴ２５を使用して画像を出力する（Ｓ２３）。その際、ベルト１０にパッチＴ２を形成してパッチＴ２の濃度を読み取る（Ｓ２４）。そして、ΔＤｎを算出し（Ｓ２５）、積算値ΔＤ＝ΔＤ＋ΔＤｎを得て（Ｓ２６）、γＬＵＴ補正テーブルを作成する（Ｓ２７）。その後、プリントジョブを継続するか否かを判定し（Ｓ２８）、ジョブが継続する場合は処理をステップＳ２１へ戻し、ジョブが終了する場合は処理を終了する。
【００３４】
（５）転写効率決定方法の概要
前述した画像形成装置において、パッチＴ２の転写効率を決定して、その転写効率に基づき、パッチＴ２の濃度を補正してγＬＵＴ補正する方法を以下に説明する。
【００３５】
図５の（ａ）は紙分担電圧を決定するプロセスを示したフローチャートである。装置５００に内蔵されている環境検知センサー１２０により、装置５００の温度、相対湿度は常に検知されている。検知された温度、相対湿度に基き絶対水分量が導かれ、その絶対水分量の情報は制御部６０内の記憶装置２０に常に読み出しが可能な状態で記憶される（Ｓ２１）。この絶対水分量と紙情報入力手段７０より入力された紙坪量情報（Ｓ２２）、並び予め制御部６０の記憶装置に記憶されている紙分担電圧テーブルを参照（Ｓ２３）することで、紙分担電圧（ａ）が決定される（Ｓ２４）。
【００３６】
紙分担電圧テーブルの代表例を図５の（ｂ）に示す。低湿環境、通常環境、湿潤環境とは、画像形成装置内部の環境条件が、絶対水分量において、各々１．０ｇ／ｍ３、１０．３ｇ／ｍ３、２４．３ｇ／ｍ３の場合を示している。また、図５の（ｂ）は転写材Ｐの通紙面が１面目のときの紙分担電圧である。例えば、センサー１２０の検知結果に基づいて導かれた絶対水分量が１０．３ｇ／ｍ３とする。また、ユーザーによりパネル５０１上の紙情報入力手段７０から入力された転写材Ｐ（紙）の坪量が１００ｇ／ｍ２であるとする。この場合は、図５の（ｂ）の紙分担電圧テーブルより、紙分担電圧は７５０Ｖと決定される。
【００３７】
図６の（ａ）は適正転写電圧を決定するプロセスを示したフローチャートである。近年の電子写真画像形成装置においては、現像器より感光体に現像される現像剤トナーの電荷量Ｑが一定となるように現像剤の補給制御がなされるのが一般的である。その前提において、前述のセンサー１２０により得られた装置内部の絶対水分量から、経験的にトナーＱ／Ｓの代表値が予測可能である。予測されるトナーＱ／Ｓの代表例を表１に示す。
【００３８】
【表１】
0005489888.tif 000002
予測されたトナーＱ／Ｓ値と、予め制御部６０の記憶装置に記憶されている転写効率テーブルを参照（Ｓ４１）することで、転写に必要な転写電荷密度を決定する（Ｓ４２）。転写効率テーブルの代表例を図６の（ｂ）に示す。転写効率テーブルとは次のような情報のことである。即ち、トナー電荷量Ｑ／Ｓと、ドラム１のトナー像を転写材Ｐに転写する際に転写ローラ３１に印加する転写バイアスにより転写部７に付与される転写電荷密度から、トナー像のドラム１からベルト１０への転写効率を導く事ができる特性が整理された情報である。ここで、上記の転写バイアスは本実施例では定電圧である。
【００３９】
図６の（ｂ）のグラフ（１）、（２）、（３）は、各々トナーＱ／Ｓ＝０．０１２μＣ／ｃｍ２、０．０１８μＣ／ｃｍ２、０．０２４μＣ／ｃｍ２の条件における、転写電荷密度［μＣ／ｃｍ２］と前記転写効率［％］の関係特性を現している。例えば、画像形成装置内部の絶対水分量が１０．３ｇ／ｍ３であった場合、表１より予測されるトナーの電荷量Ｑ／Ｓ＝０．０１８μＣ／ｃｍ２となる。トナーＱ／Ｓ＝０．０１８μＣ／ｃｍ２の時に転写効率が最良となる条件の転写電荷密度σはσ＝０．０１５μＣ／ｃｍ２となる（Ｓ４２）。前記の転写電荷密度σと、本実施例の画像形成装置のプロセス速度や転写ローラ３１の画像形成主走査方向の寸法（長手寸法）Ｗ３１から、転写目標電流値が決定される（Ｓ４３）。次にドラム１よりトナー像を転写する転写部７における、トナー像を介在させない状態の抵抗値を、ある所定の転写電圧を印加することで検知する（Ｓ４４）。前記転写目標電流（Ｓ４３）と前記にて得られた転写部７の抵抗値（Ｓ４４）とから適正転写電圧（ｂ）が決定される（Ｓ４５）。
【００４０】
図７はトナーパッチ部の転写効率を決定するプロセスを示したフローチャートである。図５の（ａ）の紙分担電圧決定フロー（Ｓ５１）、並びに図６の（ａ）の適正転写電圧決定フロー（Ｓ５２）により、紙分担電圧（ａ）、並び適正転写電圧（ｂ）が決定される。ドラム１の画像形成部に形成された画像情報に対応したトナー像Ｔ１を転写材Ｐに転写するために、転写部７に印加する転写印加電圧は、「（ｃ）転写印加電圧＝（ａ）紙分担電圧＋（ｂ）適正転写電圧」として決定される（Ｓ５３）。転写部７にて、ドラム１の画像形成部に形成された画像情報に対応したトナー像Ｔ１を転写材Ｐに転写すると同時に、ドラム１の非画像形成部に形成されたパッチＴ２を転写材Ｐの主走査方向の外側の領域にてベルト上１０に転写している。そのトナーパッチ部に流れる転写電流は、前記「転写印加電圧（ｃ）」を、図６の（ａ）の適正転写電圧決定フローチャート上のＳ４４にて示した「転写部抵抗値」で除したものとなる（Ｓ５４）。このパッチ部転写電流（Ｓ５４）が転写部７に通電される際に転写部７に付与される転写電荷密度は、本実施例の装置５００のプロセス速度や転写バイアスが印加される転写ローラ３１の長手寸法Ｗ３１の情報から求められる（Ｓ５５）。例えば、パッチ部転写電流値Ｉ［μＡ］が２０μＡであった場合、単位時間ｔ［ｓｅｃ］、その単位時間ｔ［ｓｅｃ］あたりに転写部７を通過する電荷量をＱ［μＣ］とすると、Ｉ＝Ｑ／ｔと表せる。よって、電荷量Ｑは、Ｑ＝Ｉ／ｔより、Ｑ＝２０μＣとなる。前記した転写電荷密度をσ、転写部面積をＳ［ｃｍ２］とすると、σ＝Ｑ／Ｓで求められる。ここで、転写部面積をＳ［ｃｍ２］は、転写電圧が印加される転写ローラ３１の長手寸法Ｗ３１と、単位時間ｔ［ｓｅｃ］あたりの副走査方向の移動距離を掛けたものである。本実施例においては、Ｗ３１は３４０ｍｍ＝３４．０ｃｍであり、副走査方向の移動距離は３０．０ｃｍ（ベルト１０の移動速度３００ｍｍ／ｓｅｃ＝３０．０ｃｍ／ｓｅｃ）である。よって、σ＝２０μＣ／（３４．０ｃｍ×３０．０ｃｍ）＝０．０２０μＣ／ｃｍ２となる。前記求められた転写電荷密度、並び図６の（ｂ）に示した「転写効率テーブル」を参照（Ｓ５６）することで、パッチＴ２の転写効率が決定される（Ｓ５７）。例えば、前記求められた転写電荷密度が０．０２０μＣ／ｃｍ２であったとすると、パッチＴ２の転写効率は８３％である。
【００４１】
図８はセンサーＳによりパッチＴ２の濃度を読み込んでパッチ濃度の転写効率補正を行うプロセスを示したフローチャートである。装置５００に複数枚の連続した画像形成ジョブが入力されると、転写材Ｐはカセット８０から給紙されて、ローラ対６に搬送される（Ｓ３１）。前述の図７に示した転写効率決定フロー（Ｓ３２）が実施され、ドラム１の画像部と非画像部に対して、それぞれ、画像情報に対応したトナー像Ｔ１とパッチＴ２の作像が開始される（Ｓ３３）。画像形成と同期してレジスト駆動モータ（不図示）がＯＮされることで、ローラ対６により転写材Ｐがベルト１０に給送される。そして、転写材がベルト１０に担持されてドラム１とベルト１０が当接対向する転写部７に順次送られる（Ｓ３４）。続いて、トナー像Ｔ１の転写材Ｐ上への転写、並び転写材搬送領域の主走査方向外側に形成されているパッチＴ２のベルト１０上への転写が行われる（Ｓ３５）。ベルト１０上に形成されたパッチＴ２の濃度はセンサーＳによって検知され（Ｓ３６）、必要な信号変換を経て制御部６０にまで送られる（図４の（ａ））。更に、制御部６０に送られたパッチ濃度情報は、制御部６０内おいて、図８のフローＳ３２により決定された転写効率に応じて濃度補正（Ｓ３７）が行われて画像補正（γＬＵＴ補正）のために用いられる。γＬＵＴ補正に関しては、前記（３）項の画像処理の概要で述べたとおりである。
【００４２】
よって、本実施例１に示す画像形成装置では、センサーＳにより検知したベルト１０上の画像調整用のパッチＴ２の濃度に対して、その転写効率の減衰分を補正することが出来るために、精度の良い画像補正、並び画像制御を行うことが出来る。
【００４３】
上記をまとめると、制御部６０は、次のようにして、センサーＳにより読み込んだパッチＴ２の検知信号を補正して画像制御を行う。即ち、センサー１２０からの入力情報と手段７０からの入力情報と、記憶装置２０に予め記憶されている、ドラム１からベルト１０へのトナー像の転写効率特性が整理された転写効率テーブルと、に基づいて、上記検知信号を補正して画像制御を行う。これにより、センサーＳにより検知したベルト１０上のパッチＴ２の濃度に対して、その転写効率の減衰分を補正することが出来る。そのために、精度の良い画像補正、並び画像制御を行うことが出来て、色味変動の少ない画像形成装置を提供することが出来る。
【００４４】
［実施例２］
画像形成装置５００が設置されている環境条件、特に高湿環境においては装置５００を立ち上げた直後からの短期の間に、トナー電荷量が変化してしまう場合がある。トナー電荷量が変化すると前述の転写効率も変わってしまう。そこで、より好ましくは、実施例１にて説明した図６の（ａ）適正転写電圧決定フローチャートの中に、トナー電荷量Ｑ／Ｓを検知するプロセスを加える。これにより、より正確なパッチＴ２の転写効率が求められて、更に精度の良い画像補正、並び画像制御を行うことが出来る。
【００４５】
（１）画像形成装置の概要
図９は本実施例２の画像形成装置５００の概略構成を示す縦断面図である。図１０の（ａ）はトナーＱ／Ｓ検知プロセスを加えた適正転写電圧決定フローチャート、（ｂ）はトナーの電荷量検知方法の説明図である。本実施例２の装置５００は、実施例１の装置５００（図１）に、更にトナーＱ／Ｓ検知手段（トナー電荷量検知手段）４０を備えたものである。この手段４０以外の装置構成は実施例１の装置５００と同様であるから再度の説明は省略する。
【００４６】
（２）トナーの電荷量検知方法の概要
トナーＱ／Ｓ検知手段４０によるトナーの電荷量検知方法の概要を以下に説明する。図１０の（ｂ）にその概略図を示す通り、現像器４内にはトナーＴをドラム１へ現像する際の現像電流を検知する現像電流計ＡＭが備えられており、現像電流計ＡＭで検知される現像電流より、現像されたトナーが持つ電荷量が分かる。例えば、ドラム１上の静電潜像を現像してドラム１上にトナー像を形成する現像においては、現像スリーブＧＳに電源Ｅにより現像バイアス電圧が印加される。そして現像工程においては、電荷（図では負電荷）を担持するトナーＴが現像スリーブＧＳからドラム１に移動することにより、バイアス電圧印加回路に現像電流が流れる。現像スリーブＧＳからドラム１へはトナーＴの移動によってのみ電流が流れるので、電流計ＡＭにより現像電流を測定して、移動電荷量を計測できる。また、トナーＴを現像させるためのドラム１上に形成する静電潜像の大きさを既知の面積Ｓとしておけば、前記の計測された移動電荷量Ｑとから、トナー電荷量Ｑ／Ｓが分かる。本実施例の装置５００における現像電流（μＡ）とトナー電荷量Ｑ／Ｓの関係は表２に示す通りであった。得られたトナーＱ／Ｓは、本実施例の装置５００の制御部６０に内蔵される不図示の記憶手段に、常に読み出しが可能な状態で記憶される。
【００４７】
【表２】
0005489888.tif 000003
（３）トナーＱ／Ｓ検知プロセスを加えた適正転写電圧決定フロー
図１０の（ａ）のフローチャート図に沿って説明する。前述のトナーＱ／Ｓ検知手段４０により検知されたトナーＱ／Ｓ値（Ｓ７１）、並び予め制御部６０の記憶装置に記憶されている前述の図６の（ｂ）に示す転写効率テーブルを参照（Ｓ７２）することで、転写に必要な転写電荷密度を決定する（Ｓ７３）。例えば、トナーＱ／Ｓ検知手段４０により検知されたトナーの電荷量Ｑ／Ｓ＝０．０１８μＣ／ｃｍ２である場合、トナーＱ／Ｓ＝０．０１８μＣ／ｃｍ２の時に転写効率が最良となる条件の転写電荷密度σはσ＝０．０１５μＣ／ｃｍ２となる（Ｓ７３）。前記の転写電荷密度σと、装置５００のプロセス速度や転写ローラ３１の長手寸法Ｗ３１から、転写目標電流値が決定される（Ｓ７４）。次にドラム１よりトナー像を転写する転写部７における、トナー像を介在させない状態の抵抗値を、ある所定の転写電圧を印加することで検知する（Ｓ７５）。前記転写目標電流（Ｓ７４）と前記にて得られた転写部７の抵抗値（Ｓ７５）とから適正転写電圧（ｂ）が決定される（Ｓ７６）。
【００４８】
本実施例の画像形成装置５００における紙分担電圧決定プロセスは実施例１の装置５００における図５の（ａ）のフローチャートと同様であるために説明を省略する。また、転写効率決定プロセス、およびパッチ検センサーＳによりパッチＴ２部の濃度を読み込んでパッチ濃度の転写効率補正を行うプロセスは、それぞれ、実施例１の装置５００における図７、図８に示したフローチャートと同様であるために説明を省略する。また、γＬＵＴ補正に関しても、実施例１の画像処理の概要の項にて説明したものと同様であるためにその説明を省略する。
【００４９】
上記をまとめると、制御部６０は、次のようにして、センサーＳにより読み込んだパッチＴ２の検知信号を補正して画像制御を行う。即ち、センサー１２０からの入力情報と手段７０からの入力情報と、手段４０からの入力情報と、記憶装置２０に予め記憶されている、ドラム１からベルト１０へのトナー像の転写効率特性が整理された転写効率テーブルと、に基づいて、上記検知信号を補正する。その補正した信号により画像制御を行う。転写効率テーブルは、トナー電荷量と、ドラム１に形成されたトナー像Ｔ１を転写材Ｐに転写する際に転写部７に付与される転写電荷密度とから、ドラム１よりベルト１０）へ転写されるパッチＴ２の転写効率を導くテーブルである。
【００５０】
本実施例２の画像形成装置も、センサーＳにより検知したベルト１０上のパッチＴ２の濃度に対して、その転写効率の減衰分を補正することが出来るために、精度の良い画像補正、並び画像制御を行うことが出来る。
【００５１】
［実施例３］
（１）画像形成装置の概要
図１１は本実施例３の画像形成装置５００の概略構成を示す縦断面図である。本実施例の装置５００は、実施例２の装置５００（図９）において、ドラム１から転写材Ｐにトナー像を転写する際の転写バイアスの印加手段として定電流電源１５を用いた。また、転写部７の抵抗値を検知するための転写部抵抗検知手段５１を備えたものである。上記の電源１５と手段５１以外の装置構成は実施例２の装置５００と同様であるから再度の説明は省略する。
【００５２】
（２）転写効率決定方法の概要
転写バイアスの印加手段として定電流電源１５を用いた場合の転写効率決定方法について詳細を説明する。装置５００の画像形成主走査方向の断面模型図を図１２の（ａ）に、その等価回路を（ｂ）に示す。（ａ）において、１はドラム、１０はベルト、３１は転写ローラ、Ｐは転写材である紙、Ｔ１は転写材Ｐに転写されるトナー像、Ｔ２は画像形成主走査方向における紙搬送領域外Ｗ１０Ａに形成されるパッチ、１５は転写バイアス印加手段である定電流電源である。ＷＰは転写材Ｐの画像形成主走査方向における寸法（紙幅）、Ｗ３１は転写ローラ３１の画像形成主走査方向における寸法（長さ寸法）、Ｒｄは転写部７の抵抗値を検知するための検知抵抗、Ｖ１は検知抵抗の両端にかかる検知電圧を示す。本実施例において、転写部７の主要構成手段の画像形成主走査方向における寸法は、ベルト１０はＷ１０＝３６０ｍｍ、ドラム１はＷ１＝３５０ｍｍ、転写ローラ３１はＷ３１＝３４０ｍｍであるものを用いた。
【００５３】
等価回路である（ｂ）において、Ａは定電流電源１５を、Ｒｔｒは転写材Ｐとトナー像が無い条件での転写部７の抵抗値を、Ｒｐは転写材Ｐの抵抗値を示している。また、Ｉｔ（Ｉtotal）は転写部７を流れる総電流値を、Ｉ１は転写材Ｐの領域を流れる転写電流値を、Ｉ２はトナーパッチ部の領域を流れる転写電流値を示している。転写部７の抵抗値Ｒｔｒは、転写部７に転写材Ｐ、並びトナー像Ｔを介在させない条件において、転写部７にある所定の電流を通電した時に、（ａ）に示す検知抵抗Ｒｄの両端にかかる電圧Ｖ１を検知することで求められる。転写材Ｐの抵抗値Ｒｐは、紙情報入力手段７０から入力された紙坪量情報と、制御部６０の記憶手段に記憶されてる紙坪量、紙厚み、絶対水分量、並び紙抵抗値と紙分担電圧の相関性が整理されている紙分担電圧テーブル（図５の（ｂ））を参照することで求められる。
【００５４】
（ｂ）の等価回路から、転写材Ｐを流れる転写電流Ｉ１、並びパッチＴ２部を流れる転写電流値Ｉ２は、以下の式１）、式２）により導かれる。
【００５５】
Ｉ１＝Ｉｔ・Ｒｔｒ／（２Ｒｔｒ＋Ｒｐ）×  ＷＰ／Ｗ３１        ・・・１）
Ｉ２＝Ｉｔ・（Ｒｔｒ＋Ｒｐ）／（２Ｒｔｒ＋Ｒｐ）×（Ｗ３１−ＷＰ）／Ｗ３１
・・・２）
また、式１）より以下の式３）が導かれる。
【００５６】
Ｉｔ＝Ｉ１・（２Ｒｔｒ＋Ｒｐ）／Ｒｔｒ×Ｗ３１／ＷＰ            ・・・３）
図１３はベルト１０の画像形成主走査方向における転写材搬送領域の外側領域Ｗ１０Ａに形成されるパッチＴ２の転写効率を決定するためのプロセスを示したフローチャートである。転写効率を決定するフローが開始されると、トナーＱ／Ｓ検知手段４０によりトナーＱ／Ｓが検知される（Ｓ６１）。前記トナーＱ／Ｓと図６の（ｂ）に示した転写効率テーブルを参照（Ｓ６２）することにより転写電荷密度が決定される（Ｓ６３）。前記転写電荷密度と本実施例の装置５００のプロセス速度や転写バイアスが印加される転写ローラ３１の長手方向寸法Ｗ３１とから、転写目標電流値Ｉｔｇｔが求められる（Ｓ６４）。前記転写目標電流値Ｉｔｇｔを前記の式３）のＩ１に代入することで、転写部７を流れる総電流値Ｉｔ（＝転写ローラに通電する電流値）が決定される（Ｓ６５）。次に、前記転写部７を流れる総電流値Ｉｔを式２）のＩｔに代入することで、パッチＴ２部を流れるパッチ部転写電流値Ｉ２が導かれる（Ｓ６６）。その導かれたパッチＴ２部を流れる転写電流値Ｉ２と、本実施例の装置５００のプロセス速度や転写バイアスが印加される転写ローラ３１の長手方向寸法Ｗ３１とから、パッチ部転写電荷密度が求められる（Ｓ６７）。前記パッチ部転写電荷密度、既に検知されているトナーＱ／Ｓ値、並び転写効率テーブルを参照（Ｓ６８）することで、パッチＴ２の転写効率が決定される（Ｓ６９）。
【００５７】
本実施例３の画像形成装置における、センサーＳによりパッチＴ２部の濃度を読み込んでパッチ濃度の転写効率補正を行うプロセスは実施例１の図８に示したフローチャートと同様であるために説明を省略する。また、γＬＵＴ補正に関しても、実施例１の画像処理の概要の項にて説明したものと同様であるためにその説明を省略する。
【００５８】
本実施例３に示す画像形成装置においても、センサーＳにより検知したベルト１０上のパッチＴ２の濃度に対して、その転写効率の減衰分を補正することが出来るために、精度の良い画像補正、並び画像制御を行うことが出来る。
【００５９】
［実施例４］
（１）画像形成装置の概要
図１４は本実施例４の画像形成装置５００の概略構成を示す縦断面図である。実施例２の装置５００（図９）において、マニュアルの転写材情報認識手段である紙情報入力手段７０に代えて、通紙される転写材Ｐの厚みを自動的に検知して制御部６０にフィードバックする転写材情報認識手段である紙の厚み検知手段１００を備えたものである。この紙の厚み検知手段１００を除くその他の装置構成は、実施例２の装置５００と同様であるから再度の説明を省略する。
【００６０】
（２）紙の厚み検知方法の概要説明
本実施例の装置５００においては、カセット８０からローラ対６に至る搬送路８２の途中に、給紙された転写材Ｐの転写材情報認識手段１００が配設されている。手段１００はベルト１０により搬送される転写材Ｐに関する情報を認識する手段である。本実施例の手段１００は、超音波を用いて転写材Ｐの剛性を検知する転写材剛性検知手段である。図１５の（ａ）は手段１００の模式図である。カセット８０から一枚分離給紙された転写材Ｐは搬送路８２中を、上流側の搬送ローラ対１０４・１０５と下流側の搬送ローラ対１０６・１０７により挟持されてローラ対６に向かって矢印Ｃの方向に搬送されている。その搬送路途中にて、超音波発信素子１０１と受信素子１０２を搬送される転写材Ｐと接触する様に上流側と下流側に配置する。画像形成動作中などに、転写材Ｐが素子１０１と素子１０２の双方に接する位置に搬送されると、素子１０１より超音波信号１０３が発信される。信号１０３としては、ある一定の周波数／出力の信号を発信しており、発信された信号１０３は転写材Ｐの剛性特性に応じて信号が変化する。その変化した信号が素子１０２に受信される。制御部６０は、素子１０１からの発信信号と素子１０２による受信信号の変化分（減衰率）を計算する。減衰率は、図１５の（ｂ）のように、転写材Ｐの剛性特性値と相関がある。制御部６０にはその相関特性データが参照テーブルとして記憶されている。制御部６０は、その相関特性データに基づいて、通紙された転写材Ｐに関して計算される減衰率Ｙ１に対応する剛性特性値Ｘ１を導出する。また、この剛性特性値は転写材Ｐである紙の坪量（厚み）と相関性がある。転写材Ｐとして紙の米坪量が５０ｇ／ｍ２（厚み５０μｍ）紙、６４ｇ／ｍ２（厚み６５μｍ）紙、８０ｇ／ｍ２（厚み８０μｍ）紙を、本実施例の装置５００に通紙して、手段１００により剛性特性値を求めたところ表３に示すような結果となった。
【００６１】
【表３】
0005489888.tif 000004
本実施例の画像形成装置における、画像調整用パッチＴ２の転写効率決定プロセス、並びパッチ検センサーＳによりパッチＴ２部の濃度を読み込んでパッチ濃度の転写効率補正を行うプロセスは実施例２と同様であるために説明を省略する。また、γＬＵＴ補正に関しても、実施例１の画像処理の概要の項にて説明したものと同様であるためにその説明を省略する。
【００６２】
本実施例４に示す画像形成装置においても、センサーＳにより検知したベルト１０上のパッチＴ２の濃度に対して、その転写効率の減衰分を補正することが出来るために、精度の良い画像補正、並び画像制御を行うことが出来る。
【００６３】
［実施例５］
（１）画像形成装置例の概要
図１６は本実施例における画像形成装置５００の概略構成を示す縦断面図である。実施例４の装置５００と共通する構成部材・部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施例の装置５００はフルカラー電子写真方式画像形成装置であり、第１乃至第４の４つの電子写真画像形成部Ｕ（ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫ）が並設されている。各画像形成部Ｕは実施例４の装置５００の画像形成部と同様にドラム（第１の像担持体）１、一次帯電器２、露光装置３、現像器４、クリーナ５を有する。ドラム１は矢印Ｒの反時計方向に所定の速度、本実施例では３００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。第１の画像形成部ＵＹはドラム１にイエロー色（Ｙ色）のトナー像を形成する。第２の画像形成部ＵＭはドラム１にマゼンタ色（Ｍ色）のトナー像を形成する。第３の画像形成部ＵＣはドラム１にシアン色（Ｃ色）のトナー像を形成する。第４の画像形成部ＵＫはドラム１にブラック色（Ｂｋ色）のトナー像を形成する。静電潜像の露光部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。
【００６４】
第１乃至第４の画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの下側には中間転写ベルトユニット７０が配設されている。ユニット７０は、可撓性を有するエンドレスの中間転写ベルト（第２の像担持体）７４と、そのベルト７４を張架する複数本の張架ローラとしての、テンションローラ７１、駆動ローラ７２、二次転写対向ローラ７３、の３本のローラを有する。ベルト７４はローラ７２が駆動されることで矢印Ｚの時計方向に所定の速度、本実施例では３００ｍｍ／ｓｅｃで循環移動される。ローラ７１とローラ７２との間の上行側ベルト部分の内側には各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫのドラム下面に対応する位置に一次転写ローラ７５が配設されている。各ローラ７５はベルト７４を介してドラム１の下面に圧接している。ベルト７４とドラム下面との圧接部が一次転写部である。ベルト７４として、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂または各種ゴム等に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させ、その体積抵抗率を１Ｅ＋９〜１Ｅ＋１４［Ω・ｃｍ］、厚みを０．０７〜０．１［ｍｍ］としたものを用いている。
【００６５】
ユニット７０の下側には、実施例４の装置５００と同様の構成の転写搬送ベルトユニット３０が配設されている。帯電器（二次転写ローラ）３１は、ベルト（二次転写ベルト）１０とベルト７４を介して二次転写対向ローラ７３に対向している。ベルト７４とベルト１０との圧接部がベルト７４に形成されたトナー像をベルト１０に担持されて搬送される転写材Ｐに転写する転写部（二次転写部）７７である。ベルト１０として、引っ張り試験法（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１）で測定したヤング率の値が１０ＭＰａ以下となるような弾性体のものを使用している。ベルト１０はローラ３２により矢印Ｂの反時計方向に所定の速度、本実施例では３００ｍｍ／ｓｅｃで循環移動される。ベルト１０として、引っ張り試験法（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１）で測定したヤング率の値が１０ＭＰａ以下となるような弾性体のものを使用している。ベルト１０のヤング率を１０ＭＰａ以下程度の十分に弾性変形が可能な部材を使用することで、ベルト１０の画像形成主走査方向におけるベルト寄り制御手段を簡易、かつ低コストなこう請求項とすることが可能となる。また、十分に弾性変形が可能な部材は、応力緩和現象も起こりやすいため、ベルト１０の寿命低下も防ぐことが可能になる。
【００６６】
第１乃至第４の各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫのドラム１に形成されるＹ色トナー像、Ｍ色トナー像、Ｃ色トナー像、Ｂｋ色トナー像が一次転写において、循環移動するベルト７４の面に順次に重畳されて一次転写される。これにより、第４の画像形成部ＵＫの一次転写部を通過したベルト面には４色フルカラーのトナー像が形成される。そのトナー像が引き続くベルト７４の移動で二次転写部７７に搬送される。一方、所定の制御タイミングでベルト１０により転写材Ｐが二次転写部７７に搬送されて、ベルト７４上のトナー像が転写材Ｐ上に二次転写される。即ち、ローラ３１によってトナーと逆極性の二次転写電流が印加されることによってベルト７４上のトナー像が転写材Ｐ上へ一括して転写される。ローラ３１には、イオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層と芯金からなり、外径が２４ｍｍ、ローラ表面粗さＲｚ＝６．０〜１２．０（μｍ）、抵抗値がＮ／Ｎ（２３℃、５０％ＲＨ）測定、２ｋＶ印加で１Ｅ＋５〜１Ｅ＋７Ωの転写ローラを使用している。ローラ３１には、供給バイアスが可変となっている、二次転写高圧電源１３が取り付けられている。二次転写部７７で未定着トナー像が載った転写材Ｐは引き続きベルト１０で搬送されて、ローラ３３の位置でベルト１０から分離される。その後、定着装置９に運ばれ、トナー像を定着した後、機械の外に排出される。
【００６７】
また、ベルト１０の転写材搬送領域外のベルト面領域Ｗ１０Ａは画像調整用トナーパターン（トナーパッチ）Ｔ２が形成されてセンサーＳにより読み込みがなされる。
【００６８】
ベルト７４、ベルト１２の前記回動速度は１例であり、上記条件に限定されるものでは無い。本実施の形態では、張架ローラ３３がベルト１０から転写材Ｐの分離部にあたる分離張架ローラとなっている。
【００６９】
（２）トナーの電荷量検知方法の概要
本実施例におけるトナーＱ／Ｓ検知手段４０によるトナーの電荷量検知手法は、実施例２で説明した手法と同様な手法を用いた。即ち、各画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫにおいて、現像器４内には、トナーをドラム１へ現像する際の現像電流を検知するために、実施例２の図１０の（ｂ）に示した現像電流計ＡＭが備えられている。そして、現像電流計ＡＭで検知される現像電流より、現像されたトナーが持つ電荷量が分かる。その他のトナーＱ／Ｓ検知方法については実施例２と同様であるために説明を省略する。本実施例の画像形成装置における現像電流（μＡ）とトナー電荷量Ｑ／Ｓの関係は表２に示す通りであった。得られたトナーＱ／Ｓは、本実施例の画像形成装置の制御部６０に内蔵される記憶手段（不図示）に、常に読み出しが可能な状態で記憶される。
【００７０】
本実施例の画像形成装置における、紙の厚み検知プロセス、画像調整用パッチＴ２の転写効率決定プロセスは実施例４と同様であるために説明を省略する。また、センサーＳによりパッチＴ２部の濃度を読み込んでパッチ濃度の転写効率補正を行うプロセスも実施例４と同様であるために説明を省略する。また、γＬＵＴ補正に関しても、実施例１の画像処理の概要の項にて説明したものと同様であるためにその説明を省略する。
【００７１】
本実施例５に示す画像形成装置においても、実施例３の画像形成装置と同様に、センサーＳにより検知したベルト１０上のパッチＴ２の濃度に対して、その転写効率の減衰分を補正することが出来るために、精度の良い画像補正、並び画像制御を行うことが出来る。
【００７２】
［その他］
１）画像形成装置のトナー像形成方式は実施例の電子写真画像形成プロセスに限られない。像担持体として静電記録誘電体を用いた静電記録画像形成プロセス、像担持体として磁気記録磁性体を用いた磁気記録画像形成プロセスなどの他の画像形成プロセスであってもよい。
【００７３】
２）転写材情報認識手段１００は、実施例の転写材剛性検知手段に限られない。転写材を挟持搬送するローラ対の転写材の厚みに対応した離間量から転写材の厚みを検知する転写材厚み検知手段であってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
Ｔ１・・トナー像、１、７４・・像担持体、Ｐ・・転写材、７，７７・・転写部、１０・・転写搬送部材、５００・・画像形成装置、Ｔ２・・画像調整用のトナーパターン、Ｗ１０Ａ・・転写材搬送領域外、Ｓ・・濃度検知手段、６０・・制御部、１２０・・環境検知センサー、７０，１００・・転写材情報認識手段、２０・・記憶手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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