(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像であるパッチを用紙に形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成された前記パッチを前記用紙に定着させる定着部と、
前記定着部により定着された前記用紙上の前記パッチの画像濃度を検知する濃度検知部と、
前記濃度検知部により検知された前記パッチの画像濃度の検知結果に基づいてトナー付着量を補正する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記補正において、前記パッチの画像濃度が定着性飽和状態となるように前記定着部の定着条件を設定し、設定した前記定着条件により形成されたパッチの前記濃度検知部による画像濃度の検知結果に基づいてトナー付着量の補正を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記定着部を制御して複数のパッチを異なる定着条件により定着させ、前記濃度検知部により検知された複数の前記パッチの画像濃度のうち当該画像濃度が最大値または当該最大値の近傍の値となる定着条件を前記定着性飽和状態とする際の設定値とする
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】
前記制御部は、前回の前記設定値の設定時から画像形成装置の使用条件が変化した場合に前記設定値を新たに設定する
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】
前記制御部は、前記定着部が交換された場合に前記設定値を新たに設定する
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５】
前記パッチの画像濃度を前記定着性飽和状態とするための定着条件の設定値は予め設定されている
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６】
前記定着条件は、定着温度、圧力、および前記定着部の通過時における用紙の搬送速度の少なくとも一以上の条件である
ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成部は、帯電部、現像部、露光部および転写部を有し、
前記制御部は、用紙に形成されるパッチのトナー付着量を、前記帯電部における電圧／電流、前記現像部における現像電圧、前記露光部における電圧／電流、および前記転写部における電圧／電流の少なくとも１以上の条件を調整することにより補正する
ことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成部は、トナー像を担持する像担持体を有し、
前記像担持体上に形成されるパッチのトナー付着量を検知する付着量検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記付着量検知部により検知されたパッチのトナー付着量に基づいて画像形成条件を設定した後、当該設定した画像形成条件により形成されたパッチの画像濃度に基づいて前記像担持体上のトナー付着量が設定された目標値となるようにトナー付着量の補正を行う
ことを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記トナー付着量の補正を行った後、複数の定着条件により形成された複数のパッチの画像濃度の検知結果に基づいて、パッチの画像濃度が設定された目標値となるように前記定着部の定着条件を設定する
ことを特徴とする請求項１から８の何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、用紙に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式を採用した画像形成装置が広く利用されている。この種の画像形成装置は、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの各色のトナー像を各色に対応する感光体に形成した後、これらのトナー像を中間転写ベルト上に順次重ねて転写し、転写したトナー像を搬送されてくる用紙に対して一括で転写することによりカラー画像を形成している。
【０００３】
画像形成装置では、用紙のトナー像の画像濃度を一定に保つために、トナー付着量を一定にする必要がある。そのため、中間転写ベルト等の像担持体上に形成したテスト用のパッチのトナー付着量をセンサにより検知し、この検知結果に基づいて帯電電圧や現像バイアス電圧等の画像形成条件を調整することにより画像のトナー付着量を制御している。
【０００４】
また、画像形成装置では、例えば転写部の画像形成条件や定着部の定着条件等が変動することによって画像濃度に不具合が発生する場合もある。そのため、近年では、定着部の下流側に画像濃度センサを設け、この画像濃度センサの出力値に応じてトナー付着量を調整することにより画像濃度の安定化を図ることが可能な画像形成装置も開発されている。
【０００５】
特許文献１および２には、画像濃度を安定化させる機能を備えた画像形成装置が記載されている。例えば、特許文献１には、定着温度、定着速度、用紙種類に応じて、トナー付着量目標値を補正することにより、出力濃度画像を一定に保つことが可能な画像形成装置が記載されている。また、特許文献２には、画像濃度を現像バイアスで調整した後、画像濃度の値を加味しながら光沢度を定着温度により調整する画像形成装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９９４６６号公報
【特許文献２】特開２００６−１７１１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１および２に記載される画像形成装置では、定着性の変動による画像濃度の変動をトナー付着量で調整するため、以下のような問題が発生するおそれがある。すなわち、定着部の交換等の使用条件の変化や定着部の耐久性による個体差等により定着部の定着温度や圧力（ニップ力）等の定着性が過剰または不足となった場合には、これに伴い画像濃度も変動してしまう。上記特許文献１および２では、これらの定着性の変動による画像濃度の変動に基づいてトナー付着量が調整されるので、トナー付着量が過剰となったり、不足してしまったりする場合がある。その結果、画像のトナー付着量の過剰時には、定着分離不良やクリーニング不良が発生してしまうという問題がある。また、画像のトナー付着量の不足時には、濃度ムラや粒状性悪化等の様々な不具合が発生してしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着部の定着性の変動による影響を受けることなく、トナー付着量の調整を正確に行うことが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、トナー像であるパッチを用紙に形成する画像形成部と、画像形成部により形成されたパッチを用紙に定着させる定着部と、定着部により定着された用紙上のパッチの画像濃度を検知する濃度検知部と、濃度検知部により検知されたパッチの画像濃度の検知結果に基づいてトナー付着量を補正する制御部と、を備え、制御部は、補正において、パッチの画像濃度が定着性飽和状態となるように定着部の定着条件を設定し、設定した定着条件により形成されたパッチの濃度検知部による画像濃度の検知結果に基づいてトナー付着量の補正を行うものである。
【００１０】
また、本発明に係る画像形成装置の制御部は、定着部を制御して複数のパッチを異なる定着条件により定着させ、濃度検知部により検知された複数のパッチの画像濃度のうち当該画像濃度が最大値または当該最大値の近傍の値となる定着条件を定着性飽和状態とする際の設定値とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着部の定着性の変動による影響を受けずに、トナー付着量を正確に補正することができるので、トナー付着量の過多による定着分離不良等やトナー付着量の不足による濃度ムラ等の画像不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】画像濃度センサの構成例を示す図である。
【図３】画像形成装置のブロック構成例を示す図である。
【図４】定着処理時における定着温度と画像濃度との関係例を示すグラフである。
【図５】定着処理時における定着温度とトナー付着量との関係例を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るトナー付着量制御モード時における画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。
【図７】定着性飽和状態条件決定処理時における画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。
【図８】付着量調整処理時における画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。
【図９】中間転写ベルト上付着量調整処理時における画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】定着性調整処理時における画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るトナー付着量制御モード時の付着量調整処理における画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
［画像形成装置の構成例］
まず、本発明に係る画像形成装置１００について説明する。本発明に係る画像形成装置１００は、パッチの画像濃度を飽和させた状態においてトナー付着量調整制御（以下、トナー付着量制御モードと呼ぶこともある）を行うことにより、定着性の変動による画像濃度の変動を抑制し、正確なトナー付着量調整制御を可能としたものである。
【００１５】
図１は、本発明に係る画像形成装置１００の構成の一例を示している。図１に示すように、画像形成装置１００は、タンデム型の画像形成装置と称されるものであり、自動原稿搬送部８０と装置本体１０２とを備えている。自動原稿搬送部８０は、装置本体１０２の上部に取り付けられ、搬送台上にセットされた用紙を、搬送ローラー等により装置本体１０２の画像読取部９０に送り出す。
【００１６】
装置本体１０２は、操作表示部７０と、画像読取部９０と、画像形成部１０と、中間転写ベルト（像担持体）８と、ＩＤＣセンサ１１０と、給紙部２０と、レジストユニット２００と、定着部４４と、画像濃度センサ１２０と、自動用紙反転搬送ユニット６０（Auto Duolex Unit：以下ＡＤＵという）とを有している。
【００１７】
操作表示部７０は、表示部と入力部とが組み合わされたタッチパネルと、タッチパネルの周辺部に設けられたスタートキーや決定キーを含む複数の操作キーとを有している。操作表示部７０は、メニュー画面等を画面上に表示したり、メニュー画面でのタッチ操作や操作キーの操作により入力された画像形成条件や定着条件等の情報を受け付けたりする。
【００１８】
画像読取部９０は、原稿台上に載置された原稿、または自動原稿搬送部８０により搬送された原稿を走査露光装置の光学系により走査露光し、走査した原稿の画像をＣＣＤ(Charge Coupled Devices)イメージセンサにより光電変換して画像情報信号を生成する。画像情報信号は、図示しない画像処理部によりアナログ処理、アナログ／ディジタル（以下Ａ／Ｄという）変換処理、シューディング補正、画像圧縮処理等行われた後に、画像形成部１０に出力される。
【００１９】
画像形成部１０は、電子写真方式により画像を形成するものであり、イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙと、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍと、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃと、黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋと、二次転写ローラー（転写部）３４とを有している。この例では、それぞれ共通する機能名称、例えば、符号１０の後ろに形成する色を示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付して表記する。
【００２０】
画像形成ユニット１０Ｙは、感光体ドラム（像担持体）１Ｙと、その周囲に配置される帯電部２Ｙ、露光部（光書込み部）３Ｙおよび現像部４Ｙを有している。画像形成ユニット１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍと、その周囲に配置される帯電部２Ｍ、露光部３Ｍおよび現像部４Ｍを有している。画像形成ユニット１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃと、その周囲に配置される帯電部２Ｃ、露光部３Ｃおよび現像部４Ｃを有している。画像形成ユニット１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋと、その周囲に配置される帯電部２Ｋ、露光部３Ｋおよび現像部４Ｋを有している。
【００２１】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム（像担持体）１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、帯電部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、露光部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、それぞれ共通する内容の構成である。以下、特に、区別が必要な場合を除き、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付さずに表記することとする。
【００２２】
帯電部２は、感光体ドラム１の表面をほぼ一様に帯電する。露光部３は、例えばＬＥＤアレイと結像レンズとを有するＬＰＨ（LED Print Head）や、ポリゴンミラー方式のレーザー露光走査装置により構成され、画像情報信号に基づいて感光体ドラム１上をレーザー光により走査して静電潜像を形成する。現像部４は、感光体ドラム１上に形成された静電潜像をトナーにより現像する。これにより、感光体ドラム１上に可視画像であるトナー像が形成される。
【００２３】
中間転写ベルト８は、複数のローラーにより張架されると共に回動可能に支持されている。中間転写ベルト８の回動と併せて、一次転写ローラー７と感光体ドラム１とが回転し、一次転写ローラー７と感光体ドラム１との間に所定の電圧が印加されることで、感光体ドラム１に形成されたトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（一次転写）。トナー付着量制御モード時には、トナー像からなるパッチが中間転写ベルト８上に転写される。
【００２４】
ＩＤＣ（Image Density Control）センサ１１０は、付着量検知部の一例であり、感光体ドラム１Ｋの下方であって中間転写ベルト８に対向するように配置されている。ＩＤＣセンサ１１０は、例えば光源としての発光素子と受光素子とを備え、発光素子から光を照射して中間転写ベルト８の画像（パッチ）上で反射した光を受光素子により受光し、受光量に基づく電圧値をトナー付着量を示す検出値として出力する。
【００２５】
給紙部２０は、Ａ３やＡ４等の用紙Ｐが収容された複数の給紙トレイ２０Ａ，２０Ｂを有している。各給紙トレイ２０Ａ，２０Ｂから搬送ローラー２２，２４，２６，２８等によって搬送された用紙Ｐは、レジストユニット２００に搬送される。なお、給紙トレイの数は２つに限定されるものではない。また、必要に応じて大容量の用紙Ｐを収容することが可能な大容量給紙装置を単数または複数連結させても良い。
【００２６】
レジストユニット２００は、ループローラー対３０とレジストローラー対３２とを有している。レジストユニット２００に搬送された用紙Ｐは、ループローラー対３０によってその先端部が突き当てられることでループを形成して用紙Ｐの用紙搬送方向Ｄに対する曲り（例えば斜行）が補正される。用紙Ｐの曲がりが補正された用紙Ｐは、所定のタイミングで二次転写ローラー３４に搬送される。二次転写ローラー３４では、中間転写ベルト８上に転写されたトナー像が、レジストローラー対３２から搬送されてくる用紙Ｐの表面に一括転写される（二次転写）。二次転写された用紙Ｐは用紙搬送方向Ｄの下流側に設けられた定着部４４に搬送される。
【００２７】
定着部４４は、加圧ローラーと加熱ローラーとを有している。定着部４４は、二次転写ローラー３４でトナー像が転写された用紙Ｐに加圧、加熱処理を行うことにより用紙Ｐ表面のトナー像を用紙Ｐに定着させる。
【００２８】
画像濃度センサ１２０は、画像濃度検知部の一例であり、定着部４４の用紙搬送方向Ｄの下流側に設けられ、用紙Ｐ上の定着処理されたトナー像からなるパッチの画像濃度を測定する。図２は、画像濃度センサ１２０の構成の一例を示している。図２に示すように、画像濃度センサ１２０は、光源１２２と受光部１２４とを有している。光源１２２は、定着処理された用紙Ｐ上のパッチＧに対して光を照射する。受光部１２４は、パッチＧ上で反射した拡散光を受光し、受光した受光光に基づく電圧値を画像濃度値として出力する。
【００２９】
定着部４４の用紙搬送方向Ｄの下流側には、搬送路切替部４８が設けられている。搬送路切替部４８は、選択されている印刷モード（片面印刷モード、両面印刷モード等）に基づいて搬送経路の切り替え制御を行う。片面印刷モードで片面の印刷が終了した用紙Ｐ、または、両面印刷モードで両面の印刷が終了した用紙Ｐは、排紙ローラー４６により排紙トレイ上に排出される。
【００３０】
また、両面印刷モードで、用紙Ｐの裏面側に画像を形成する場合、おもて面側に画像が形成された用紙Ｐは、搬送ローラー６２等を介してＡＤＵ６０に搬送される。ＡＤＵ６０のスイッチバック経路では、ＡＤＵローラー６４の逆回転制御により用紙Ｐの後端を先頭にしてＵターン経路部に搬送され、Ｕターン経路部に設けられた搬送ローラー６６，６８等により表裏反転された状態で二次転写部に再給紙される。
【００３１】
［画像形成装置のブロック構成例］
図３は、画像形成装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、画像形成装置１００は、装置全体の動作を制御するための制御部５０を備えている。制御部５０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)５２とＲＯＭ(Read Only Memory)５４とＲＡＭ（Random Access Memory）５６とを有している。ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５４から読み出したソフトウェア（プログラム）を実行することにより画像形成装置１００の各部を制御し、トナー付着量制御モードや画像形成処理等に関する機能を実現する。
【００３２】
制御部５０には、操作表示部７０と、記憶部７２と、画像形成部１０と、定着部４４と、ＩＤＣセンサ１１０と、画像濃度センサ１２０とがそれぞれ接続されている。操作表示部７０は、制御部５０から供給される表示信号等に基づいてメニュー画面等を画面上に表示したり、メニュー画面等で受け付けられた入力情報や操作キーの入力情報に基づく操作信号を生成して制御部５０に出力したりする。
【００３３】
記憶部７２は、不揮発性の半導体メモリやＨＤＤ(Hard Disk Drive)等から構成されている。記憶部７２には、トナー付着量制御モードを実行する際に用いる、複数の定着温度や現像電圧等が格納されたテーブルや、パッチを定着性飽和状態とするための定着条件を示す設定値等が記憶される。
【００３４】
画像形成部１０は、制御部５０から供給される制御情報に基づいて中間転写ベルト８上にトナー付着量調整用のトナー像からなるパッチ等を形成する。定着部４４は、制御部５０から供給される制御信号に基づいて、ヒータによる定着温度やローラーの圧力（ニップ圧）、定着部４４の通過時における用紙Ｐの搬送速度（ローラーの回転速度）を調整する。
【００３５】
ＩＤＣセンサ１１０は、制御部５０から供給される制御信号に基づいて光を照射したり、測定により検知されたパッチのトナー付着量に基づく電圧値を制御部５０に出力したりする。画像濃度センサ１２０は、制御部５０から供給される制御信号に基づいて光を照射したり、測定により検知されたパッチの画像濃度に基づく電圧値を制御部５０に出力したりする。
【００３６】
［画像濃度と定着温度の関係例］
図４は、定着処理時における定着温度と画像濃度との関係の一例を示すグラフである。縦軸は画像濃度を示し、横軸は定着温度を示している。また、図４では、パッチのトナー付着量を標準に設定した場合をＡで示し、パッチのトナー付着量を多く設定した場合をＢで示し、パッチのトナー付着量を少なく設定した場合をＣで示している。以下では、トナー付着量が標準の場合について代表して説明する。
【００３７】
図４に示すように、定着温度が上昇していくと、これに伴い用紙Ｐ上のパッチの画像濃度も上昇していく。本例において通常の画像形成処理時における実使用域の定着温度は、例えば「約１７５℃」である。さらに、定着温度が上昇していくと、例えば定着温度が「２１０℃」のときに画像濃度が最大値となり、画像濃度が飽和した状態となる。また、画像濃度の最大値近傍の温度領域では、定着温度（定着条件）が変動しても画像濃度がほとんど変化しない飽和領域となる。
【００３８】
本例では、定着条件（定着性）が変動した場合でも画像濃度がほとんど変化しない（一定幅の変動となる）状態を定着性飽和状態と呼ぶ。つまり、定着性飽和状態は、実使用域における画像濃度／定着温度の傾きよりも小さくなる領域である。具体的には、画像濃度の最大値が「２１０℃」である場合、その近傍の「２００℃から２２０℃」までの温度領域を含む。なお、定着性飽和状態とする温度領域は、一定の変動幅の範囲内であれば、上記範囲よりも狭い範囲に設定しても良いし、広い範囲に設定しても良い。
【００３９】
一方、定着温度が定着性飽和状態の温度よりもさらに上昇していくと、温度が過剰となり、トナーが用紙から分離してオフセット等の画像不良が発生することで、画像濃度は低下していく。なお、トナー付着量がＢ，Ｃの場合については、トナー付着量がＡの場合と比べて画像濃度は異なっているが、トナー付着量がＡの場合と略同様の出力形状となっている。
【００４０】
［画像濃度とトナー付着量の関係例］
図５は、定着処理時における用紙上のトナー付着量と画像濃度との関係の一例を示すグラフである。縦軸は画像濃度を示し、横軸は用紙上のトナー付着量を示している。太実線は定着条件を実使用域のＴａに設定した場合を示し、太破線は実使用域の範囲で定着条件がＴｂ，Ｔｃに変動した場合を示す。細実線は定着条件を定着性飽和状態のＴｄに設定した場合を示し、細破線は定着性飽和状態の範囲で定着条件がＴｅ，Ｔｆに変動した場合を示す。
【００４１】
図５に示すように、用紙Ｐ上のパッチのトナー付着量が増加すると、これに伴いパッチの画像濃度が増加していく。例えば、定着温度を実使用域のＴａに設定し、トナー付着量をＸに設定した場合、画像濃度はＤａとなる。ここで、装置の設置条件等の変化により定着温度が目標のＴａからＴｂ，Ｔｃに変動した場合、画像濃度は大きく異なってくる。そのため、定着温度の変動による画像濃度の変動をトナー付着量で調整すると、トナー付着量の調整が過剰となったりまたは不足してしまう場合がある。
【００４２】
これに対し、定着温度を定着性飽和状態のＴｄに設定し、トナー付着量をＸに設定した場合、画像濃度はＤｂとなる。ここで、装置の設置条件等の変化により定着温度が目標のＴｄからＴｅ，Ｔｆに変動した場合、画像濃度は実使用域の場合と比べてほとんど変動しない。つまり、定着性飽和状態においては、トナー付着量が決定すれば、定着温度の変動に影響を受けることなく、画像濃度が一義的に決定することになる。そこで、本例では、定着温度の変動による影響を受けにくい、定着性飽和状態とした画像濃度を利用することで正確なトナー付着量の調整を行う。
【００４３】
［画像形成装置の動作例］
次に、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置１００の動作について説明する。図６は、トナー付着量制御モードを実行する場合における画像形成装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。トナー付着量制御モードは、例えば、操作表示部７０の画面上に表示されるモード開始用ボタンの選択等に基づいて実行される。
【００４４】
図６に示すように、ステップＳ１０で制御部５０は、トナー付着量制御モードが開始されると、パッチの画像濃度を定着性飽和状態とする定着条件を決定するための定着性飽和状態条件決定処理を実施するか否かを判断する。例えば、制御部５０は、前回の定着性飽和状態条件決定処理時から画像形成装置１００の設置環境または使用履歴等の使用条件が変化したか、または定着部４４の交換が行われたか否かに基づいて判断する。これは、パッチの画像濃度を飽和させる場合、定着温度等の定着条件が過剰となるので、用紙Ｐに転写されたトナー像が溶け過ぎて用紙Ｐではなく定着部４４側に付着するホットオフセットと呼ばれる現象が発生し、定着部４４に悪影響を与える可能性があり、定着性飽和状態による定着処理回数を極力減らす必要があるからである。そのため、本例では、定着部４４の固体差や、画像形成装置１００の使用条件が変化し易い場合にのみ定着性飽和状態条件決定処理を実施し、定着性飽和状態となる設定値を新たに決定する。制御部５０は、定着性飽和状態条件決定処理を実施する必要があると判断した場合にはステップＳ２０に進み、定着性飽和状態条件決定処理を実施する必要がないと判断した場合にはステップＳ３０に進む。
【００４５】
ステップＳ２０で制御部５０は、定着性飽和状態条件決定処理を実施する。図７は、ステップＳ２００の定着性飽和状態条件決定処理時における画像形成装置１００の動作の一例を示すサブルーチンである。図７に示すように、ステップＳ２００で制御部５０は、定着性がトナーに与える熱量によって決定することから、定着部４４の定着温度や圧力（ニップ圧）、定着部４４の通過時の用紙Ｐの搬送速度等の定着条件を変更する。定着条件は、例えばパッチの画像濃度が定着性飽和状態となるような値に設定される。
【００４６】
ステップＳ２１０で制御部５０は、画像形成部１０等を制御してソリッドパターンからなるパッチを用紙Ｐに印刷させる。本例では、例えばブラックのパッチを用紙Ｐ上に印刷させる。二次転写ローラー３４にて用紙Ｐ上に印刷されたパッチは、ステップＳ２００で設定された定着条件により定着処理が施される。
【００４７】
ステップＳ２２０で画像濃度センサ１２０は、定着部４４で定着処理された用紙Ｐ上のパッチの画像濃度を測定し、測定により得られた受光量に基づく出力値（電圧値）を制御部５０に出力する。制御部５０は、画像濃度センサ１２０から出力された出力値に基づくパッチの画像濃度を取得し、取得したパッチの画像濃度情報を記憶部７２に記憶する。制御部５０は、例えば、予め設定された画像濃度と出力値の関係を示す出力特性グラフを用いることにより出力値から画像濃度を得ることができる。
【００４８】
ステップＳ２３０で制御部５０は、予め設定された規定数（例えば３〜５個）のパッチを用紙Ｐに印刷したか否かを判断する。制御部５０は、規定数のパッチを用紙Ｐに印刷したと判断した場合にはステップＳ２４０に進む。一方、制御部５０は、規定数のパッチを用紙Ｐに印刷していないと判断した場合にはステップＳ２００に戻る。ステップＳ２００で制御部５０は、定着条件を変更し、変更した定着条件により用紙Ｐに印刷したパッチを定着処理し、このパッチの画像濃度を測定する。このような処理を規定数のパッチが印刷されるまで繰り返し実行する。
【００４９】
ステップＳ２４０で制御部５０は、取得した複数のパッチの画像濃度のうち最も画像濃度が高くなる定着条件をパッチの画像濃度が定着性飽和状態となる定着条件であると判断し、この定着条件を定着性飽和状態とする際の設定値として決定する。また、定着性飽和状態とする設定値としては、画像濃度の最大値だけではなく、この最大値の近傍の値も含めることができる（図４参照）。つまり、パッチの画像濃度が定着条件の変動によって大きく変化しない範囲の定着条件であれば設定値として用いることができる。決定された設定値は、記憶部７２に保存される。定着性飽和状態の設定値を決定したら、図６に示すステップＳ３０に戻る。
【００５０】
ステップＳ３０で制御部５０は、記憶部７２に保存した設定値を読み出し、読み出した設定値に基づいて定着部４４の定着温度や圧力、用紙Ｐの搬送速度等を設定する。また、制御部５０は、ステップＳ１０で画像形成装置１００の使用条件等が変化していないと判断した場合、例えば装置の使用環境の変化前や定着部４４の交換前に使用していた設定値を記憶部７２から読み出して定着条件として設定する。
【００５１】
ステップＳ４０で制御部５０は、定着条件を定着性飽和状態とする設定値に設定したら、付着量調整処理を行う。図８は、付着量調整処理時における画像形成装置１００の動作の一例を示すサブルーチンである。
【００５２】
図８に示すように、ステップＳ４００で制御部５０は、中間転写ベルト８上に転写するパッチのトナー付着量の目標値（以下、中間転写ベルト上付着量目標値という）を変更、設定する。また、２個目以降のパッチを形成する場合には、前回のパッチ形成時とは異なる中間転写ベルト上付着量目標値に変更する。例えば、制御部５０は、複数の中間転写ベルト上付着量目標値が予め格納されたテーブルを参照することにより、所定の中間転写ベルト上付着量目標値を選択して設定する。
【００５３】
ステップＳ４１０で制御部５０は、中間転写ベルト上付着量目標値を設定したら、中間転写ベルト８上に転写するパッチのトナー付着量を調整するための中間転写ベルト上付着量調整処理を行う。図９は、中間転写ベルト上付着量調整処理時における画像形成装置１００の動作の一例を示すサブルーチンである。図９に示すように、ステップＳ４１１で制御部５０は、現像部４の現像電圧（画像形成条件）を変更する。例えば、制御部５０は、複数の現像電圧が予め格納されたテーブルを参照することにより、所定の現像電圧を選択して設定する。
【００５４】
ステップＳ４１２で制御部５０は、変更した現像電圧に基づいて現像部４等を制御し、ソリッドパターンからなるパッチを中間転写ベルト８上に転写させる。本例では、例えば、ブラック等のパッチを中間転写ベルト８上の非画像形成領域に印刷させる。
【００５５】
ステップＳ４１３でＩＤＣセンサ１１０は、中間転写ベルト８上に形成されたパッチのトナー付着量を検知し、検知したトナー付着量に基づく出力値を制御部５０に出力する。制御部５０は、ＩＤＣセンサ１１０から出力された出力値に基づくパッチのトナー付着量を取得し、取得したトナー付着量情報を記憶部７２に記憶する。
【００５６】
ステップＳ４１４で制御部５０は、予め設定された規定数（例えば３〜５個）のパッチを中間転写ベルト８上に転写したか否かを判断する。制御部５０は、規定数のパッチを中間転写ベルト８上に転写したと判断した場合にはステップＳ４１５に進む。一方、制御部５０は、規定数のパッチを中間転写ベルト８上に転写していないと判断した場合にはステップＳ４１１に戻る。ステップＳ４１１で制御部５０は、現像部４の現像電圧を変更し、変更した現像電圧に基づいて前回とはトナー付着量が異なるパッチを中間転写ベルト８上に印刷させる。このような処理を規定数のパッチを転写するまで繰り返し実行する。
【００５７】
ステップＳ４１５で制御部５０は、規定数のパッチの印刷が終了したら、現像部４の現像電圧とＩＤＣセンサ１１０により検知されたトナー付着量（出力値）との関係から、設定した中間転写ベルト上付着量目標値となる最適な現像電圧を設定する。例えば、制御部５０は、パッチ毎に得られた現像電圧およびトナー付着量から近似式を算出し、算出した近似式から中間転写ベルト上付着量目標値に対応した現像電圧を設定する。最適な現像電圧を設定したら、サブルーチンから図８に示すステップＳ４２０に進む。
【００５８】
ステップＳ４２０で制御部５０は、ステップＳ４１５で設定した現像電圧に基づいて現像部４等を制御し、ソリッドパターンからなるパッチを用紙Ｐ上に印刷させる。本例では、例えば、ブラックのパッチを用紙Ｐ上に印刷させる。用紙Ｐに印刷されたパッチは、ステップＳ３０で設定した飽和状態とする定着条件にて定着処理が施される。
【００５９】
ステップＳ４３０で画像濃度センサ１２０は、定着部４４で定着処理された用紙Ｐ上のパッチの画像濃度を検知し、検知した画像濃度に基づく出力値を制御部５０に出力する。制御部５０は、画像濃度センサ１２０から出力された出力値に応じたパッチの画像濃度を取得し、取得したパッチの画像濃度情報を記憶部７２に記憶する。制御部５０は、例えば、予め設定された画像濃度と出力値の出力特性グラフ（近似式）を用いることにより、画像濃度センサ１２０から取得した出力値から画像濃度を算出することができる。
【００６０】
ステップＳ４４０で制御部５０は、予め設定された規定数（例えば３〜５個）のパッチを用紙Ｐに印刷したか否かを判断する。制御部５０は、規定数のパッチを用紙Ｐに印刷したと判断した場合にはステップＳ４５０に進む。一方、制御部５０は、規定数のパッチを用紙Ｐに印刷していないと判断した場合にはステップＳ４００に戻る。ステップＳ４００で制御部５０は、中間転写ベルト上付着量目標値を変更し、変更した中間転写ベルト上付着量目標値に対応する最適な現像電圧を取得する。このような処理を規定数のパッチを印刷するまで繰り返し実行する。
【００６１】
ステップＳ４５０で制御部５０は、中間転写ベルト上付着量目標値とこの目標値にて印刷したパッチの画像濃度との関係から、最適な中間転写ベルト上付着量目標値を設定する。例えば、制御部５０は、パッチ毎に得られた中間転写ベルト上付着量目標値および画像濃度に基づく関係性を算出し、算出した関係性から目標値とする画像濃度に対応した中間転写ベルト上付着量目標値を取得する。一例として図５を用いて説明すると、用紙上トナー付着量（中間転写ベルト上付着量目標値）をＸとしたとき、画像濃度の目標値はＤｂに設定することができる。
【００６２】
ステップＳ４６０で制御部５０は、最適な中間転写ベルト上付着量目標値に設定したら、図９に示したＳ４１１〜Ｓ４１５の中間転写ベルト上付着量調整処理を再度実行する。これにより、ステップＳ４５０で取得した中間転写ベルト上付着量目標値に対応した最適な現像電圧を設定することができ、用紙Ｐ上に印刷する画像のトナー付着量を目標値に調整できる。現像電圧を設定したら、図６のステップＳ５０に進む。
【００６３】
ステップＳ５０で制御部５０は、定着性調整処理を行う。つまり、用紙Ｐ上のパッチのトナー付着量を目標値に設定できたので、続けて定着温度のずれも正常な値となるように調整する。図１０は、ステップＳ５０の定着性調整処理時における画像形成装置１００の動作の一例を示すサブルーチンである。図１０に示すように、ステップＳ５００で制御部５０は、定着部４４の定着温度を変更する。例えば、制御部５０は、複数の定着温度を予め格納したテーブルを参照することにより定着部４４の定着温度を変更する。
【００６４】
ステップＳ５１０で制御部５０は、画像形成部１０等を制御してソリッドパターンからなるパッチを用紙Ｐ上に印刷させる。本例では、例えば、ブラックのパッチを用紙Ｐ上に印刷させる。続けて、制御部５０は、例えば通常の画像形成処理時に使用される実使用域の目標値となる定着温度に定着条件を設定する。これにより、用紙Ｐに印刷されたパッチは、設定した定着温度にて定着処理が施される。
【００６５】
ステップＳ５２０で画像濃度センサ１２０は、定着部４４で定着処理された用紙Ｐ上のパッチの画像濃度を検知し、検知した画像濃度に基づく出力値（電圧値）を制御部５０に出力する。制御部５０は、画像濃度センサ１２０から出力された出力値に対応したパッチの画像濃度を取得し、取得したパッチの画像濃度情報を記憶部７２に記憶する。
【００６６】
ステップＳ５３０で制御部５０は、予め設定された規定数（例えば３〜５個）のパッチを用紙Ｐに印刷したか否かを判断する。制御部５０は、規定数のパッチを用紙Ｐに印刷したと判断した場合にはステップＳ５４０に進む。一方、制御部５０は、規定数のパッチを用紙Ｐに印刷していないと判断した場合にはステップＳ５００に戻る。ステップＳ５００で制御部５０は、定着温度を変更し、変更した定着温度によりパッチを定着処理し、この定着処理されたパッチの画像濃度を測定する。このような処理を規定数のパッチを印刷するまで繰り返し実行する。
【００６７】
ステップＳ５４０で制御部５０は、定着温度と画像濃度との関係から、目標値とする画像濃度に対応した最適な定着温度を選択して設定する。これにより、定着温度のずれも正確に調整することができ、パッチの画像濃度を設定された目標値に補正することができる。なお、本例では、定着条件として定着温度の調整を行ったが、これ以外にも定着部４４のニップ圧や搬送速度の調整を行うこともできる。
【００６８】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、画像濃度を定着性飽和状態とする定着条件に設定してトナー付着量制御モードを実行するので、定着部４４の定着性の変動による影響を受けずに、トナー付着量を正確に補正できる。これにより、トナー付着量の過多による定着分離不良等やトナー付着量の不足による濃度ムラ等の画像不良を防止できる。また、光沢度センサによる定着制御が不要となり、コストを削減できると共に、画像形成装置１００の小型化を図ることができる。
【００６９】
また、第１の実施の形態では、転写部や定着部４４のプロセスの変動の全てを本発明に係るトナー付着量制御モードにより行うのではなく、用紙Ｐ上の画像のトナー付着量の検知や定着性に影響する因子の変化時等にトナー付着量制御モードを行い、通常使用時は中間転写ベルト８を利用したトナー付着量制御を行う。これにより、ヤレ紙の発生や生産性の低下を抑制することができる。
【００７０】
また、第１の実施の形態によれば、トナー付着量制御モードの定着性飽和状態条件決定処理において、定着部４４の交換時による固体差の変化や画像形成条件の使用条件の変化があった場合に定着性飽和状態の設定を行うので、定着性が過剰となる状態を減らすことができる。これにより、トナーが溶け過ぎて用紙Ｐではなく定着部４４側にトナーが付着するオフセットを回避することができる。
【００７１】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態では、中間転写ベルト８を利用することなくトナー付着量制御モードを実行する場合について説明する。なお、その他の画像形成装置１００の構成や動作は、上記第１の実施の形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７２】
以下では、第２の実施の形態に係る付着量制御モードを実行する場合の画像形成装置１００の動作例について図６を参照して説明する。図６に示したステップＳ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ５０の動作については、上記第１の実施の形態と同様の動作であるため、簡単に説明する。
【００７３】
まず、図６に示すステップＳ１０で制御部５０は、パッチの画像濃度が定着性飽和状態となる定着条件を決定するための定着性飽和状態条件決定処理を実施するか否かを判断する。制御部５０は、定着性飽和状態条件決定処理を実施する必要があると判断した場合、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０で制御部５０は、定着性飽和状態条件決定処理を実施し、画像濃度が定着性飽和状態となるように定着部４４の定着条件を設定する。
【００７４】
制御部５０は、定着条件を定着性飽和状態の設定値に設定したら、付着量調整処理を行う。図１１は、第２の実施の形態に係る付着量調整処理時における画像形成装置１００の動作の一例を示すサブルーチンである。図１１に示すように、ステップＳ６００で制御部５０は、現像部４の現像電圧を変更する。
【００７５】
ステップＳ６１０で制御部５０は、変更した現像電圧に基づいて現像部４等を制御し、ソリッドパターンからなるパッチを用紙Ｐ上に印刷させる。用紙Ｐに印刷されたパッチは、ステップＳ３０で設定された定着条件にて定着処理が施される。
【００７６】
ステップＳ６２０で画像濃度センサ１２０は、定着部４４で定着処理された用紙Ｐ上のパッチの画像濃度を検知し、検知した画像濃度に基づく出力値を制御部５０に出力する。制御部５０は、画像濃度センサ１２０から出力された出力値に基づくパッチの画像濃度を取得し、取得したパッチの画像濃度情報を記憶部７２に記憶する。
【００７７】
ステップＳ６３０で制御部５０は、予め設定された規定数（例えば３〜５個）のパッチを用紙Ｐに印刷したか否かを判断する。制御部５０は、規定数のパッチを用紙Ｐに印刷したと判断した場合にはステップＳ６４０に進む。一方、制御部５０は、規定数のパッチを用紙Ｐに印刷していないと判断した場合にはステップＳ６００に戻る。ステップＳ６００で制御部５０は、現像電圧を変更し、変更した現像電圧により用紙Ｐに印刷したパッチを定着処理し、この定着処理されたパッチの画像濃度を測定する。このような処理を規定数のパッチを印刷するまで繰り返し実行する。
【００７８】
ステップＳ６４０で制御部５０は、現像部４の現像電圧とこの現像電圧にて印刷されたパッチの画像濃度との関係から、最適な現像部４の現像電圧を設定する。例えば、制御部５０は、パッチ毎に得られた現像電圧および画像濃度から近似式を算出し、算出した近似式を用いて目標値とする画像濃度（トナー付着量）に対応した最適な現像電圧を取得する。これにより、用紙Ｐ上において目標値とする最適なトナー付着量を得ることができる。
【００７９】
図６に戻り、ステップＳ５０で制御部５０は、付着量調整処理において最適な現像電圧を設定したら、図１０のＳ５００〜Ｓ５４０で説明した定着性調整処理を行う。
【００８０】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、本実施の形態によれば、画像濃度を定着性飽和状態とする定着条件に設定してトナー付着量制御モードを実行するので、定着部４４の定着性の影響を受けずに、トナー付着量を正確に補正できる。これにより、トナー付着量の過多による定着分離不良等やトナー付着量の不足による濃度ムラ等の画像不良を防止できる。
【００８１】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。上述した実施の形態では、定着条件を定着性飽和状態とする設定値をトナー付着量制御モードが選択された際に求めていたが、これに限定されることはない。例えば、実験により定着性飽和状態となる最適な設定値を取得したり、過去の使用条件等から定着性飽和状態となる最適な設定値を予測したりし、これらの設定値を出荷前に予め記憶部７２に記憶させることもできる。これにより、使用条件の変化が少ない画像形成装置を用いて画像形成処理を行う場合でも、パッチの画像濃度を飽和状態とさせることができ、正確なトナー付着量の調整を行うことができる。
【００８２】
また、上記実施の形態では、中間転写ベルト８上での付着量調整処理において、現像部４の現像電圧を調整して用紙Ｐに形成されるパッチのトナー付着量の補正を行っていたが、これに限定されることはない。例えば、帯電部２における電圧または電流、露光部３における電圧または電流、および二次転写ローラー３４等の転写部における電圧または電流の少なくとも１以上の画像形成条件を調整することによりトナー付着量の補正を行うこともできる。
【符号の説明】
【００８３】
１  感光体ドラム（像担持体）
２  帯電部（画像形成部）
３  露光部（画像形成部）
４  現像部（画像形成部）
８  中間転写ベルト（像担持体）
１０  画像形成部
３４  二次転写ローラー（転写部）
４４  定着部
５０  制御部
１１０  ＩＤＣセンサ（付着量検知部）
１２０  画像濃度センサ（濃度検知部）
【図１】
0005954344.tif 000002
【図２】
0005954344.tif 000003
【図３】
0005954344.tif 000004
【図４】
0005954344.tif 000005
【図５】
0005954344.tif 000006
【図６】
0005954344.tif 000007
【図７】
0005954344.tif 000008
【図８】
0005954344.tif 000009
【図９】
0005954344.tif 000010
【図１０】
0005954344.tif 000011
【図１１】
0005954344.tif 000012