(57)【要約】  【課題】現像剤画像の濃度調整可能な範囲を拡張することができる画像形成装置を提供すること。  【解決手段】パッチ形成制御部６４によって、各色ごとに、ユーザによって指定されている目標反射濃度に応じたパッチの目標膜厚が取得し、その目標膜厚になると予想される条件（現像バイアス電圧）で、各色のパッチを、搬送ベルト４９上にその搬送ベルト４９の周回移動方向Ａに沿って並べて形成する。そして、層厚測定器６２によって各色のパッチの層厚を測定し、その測定結果と各色パッチの目標膜厚との偏差に基づいて、各色のプロセス部１２の現像ローラ２１に印加すべき現像バイアス電圧を設定する。【選択図】        図４
2006178373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤による画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段を制御して、濃度調整用の現像剤パッチを形成させるパッチ形成制御手段と、
前記パッチ形成制御手段の制御によって形成される現像剤パッチの層厚を測定する層厚測定手段と、
前記画像形成手段を制御して、印刷データに基づく現像剤画像を形成させる現像剤画像形成制御手段と、
前記層厚測定手段によって測定された現像剤パッチの層厚に基づいて、前記現像剤画像形成制御手段の制御時に、前記画像形成手段によって形成される現像剤画像の濃度を調整する濃度調整手段とを備えていることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記層厚測定手段は、現像剤パッチと非接触状態で、その現像剤パッチの層厚を測定する非接触式測定器であ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】
前記非接触式測定器は、共焦点測定方式測定器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】
前記層厚測定手段は、現像剤パッチが形成される下地の表面の位置と現像剤パッチの表面の位置との差を測定することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
支持部材と、
この支持部材によって支持されるベルトとを備え、
前記画像形成手段は、前記パッチ形成制御手段の制御時に、前記ベルト上に現像剤パッチを形成し、
前記層厚測定手段は、前記ベルトを挟んで前記支持部材と対向配置されていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成手段は、複数色の現像剤を重ね合わせてカラー画像を形成可能であり、
前記パッチ形成制御手段は、前記画像形成手段を制御して、単色の現像剤層からなる単色現像剤パッチと、複数色の現像剤層を重ね合わせてなるカラー現像剤パッチとを形成させ、
前記層厚測定手段は、単色現像剤パッチの層厚と、カラー現像剤パッチの層厚とを測定し、
前記濃度調整手段は、前記層厚測定手段によって測定される単色現像剤パッチの層厚およびカラー現像剤パッチの層厚に基づいて、前記画像形成手段によって形成される現像剤画像の濃度を調整することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記層厚測定手段は、現像剤パッチの層厚を重力方向上方から測定するように配置されていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
現像剤画像が形成される記録媒体の厚みを測定する記録媒体厚測定手段と、
前記記録媒体厚測定手段によって測定される記録媒体の厚みに基づいて、現像剤画像を形成するための画像形成条件を変更する条件変更手段とを備えていることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記層厚測定手段は、記録媒体に対向する位置に配置され、前記記録媒体厚測定手段を兼ねていることを特徴とする、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記濃度調整手段は、現像剤画像を形成するための画像形成条件のうち、現像剤画像の濃度に関与する条件を変更することにより、現像剤画像の濃度を調整することを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
現像剤による画像を形成する画像形成手段を備える画像形成装置における濃度調整方法であって、
前記画像形成手段を制御して、濃度調整用の現像剤パッチを形成させるパッチ形成工程と、
前記パッチ形成工程で形成された現像剤パッチの層厚を測定する層厚測定工程と、
前記画像形成手段を制御して、印刷データに基づく現像剤画像を、前記層厚測定工程において測定された現像剤パッチの層厚に基づいて、その濃度を調整して形成させる現像剤画像形成工程とを備えていることを特徴とする、濃度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置およびこの画像形成装置における濃度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式のカラーレーザプリンタとして、用紙を直線状に搬送する用紙搬送ベルト上に、その用紙搬送方向に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した画像形成部が並列に配置される、いわゆるタンデム型のカラーレーザプリンタが知られている。
このようなタンデム型のカラーレーザプリンタでは、各色のトナー像が各画像形成部においてほぼ同時に形成され、用紙搬送ベルトによる用紙の搬送中に、その用紙に各色のトナー像が順次に色重ねして転写されるので、モノクロレーザプリンタとほぼ同じ速度でカラー画像を形成することができる。
【０００３】
しかるに、各色のトナー像が適切な濃度で形成されないと、各色のトナー像を用紙上で色重ねして得られるカラー画像の色合いが正しいものとならないため、各画像形成部におけるトナー像の形成条件を、適切な濃度のトナー像が形成されるように調整（キャリブレーション）する必要がある。
このキャリブレーションの方法としては、たとえば、トナー像を担持する像担持体上に形成したパッチに対して発光素子から光を照射して、そのパッチからの反射光を受光素子で検出し、そのときの検出レベルと予め定められたレベルとの差に基づいて、像担持体上にトナーを供給するための現像器に印加されるバイアスを調整することが提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１３１９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パッチからの反射光の光量は、パッチの濃度がある程度以上に高くなると一定に飽和する。パッチからの反射光の光量が飽和すると、受光素子の検出レベルがパッチの濃度に対応したものとならないため、従来の手法では、高濃度のパッチを形成して、濃度が高い範囲でのトナー像の形成条件を調整するといったことができず、トナー像の濃度調整可能な範囲が狭いという不具合がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、現像剤画像の濃度調整可能な範囲を拡張することができる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】
【０００６】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、画像形成装置において、現像剤による画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段を制御して、濃度調整用の現像剤パッチを形成させるパッチ形成制御手段と、前記パッチ形成制御手段の制御によって形成される現像剤パッチの層厚を測定する層厚測定手段と、前記画像形成手段を制御して、印刷データに基づく現像剤画像を形成させる現像剤画像形成制御手段と、前記層厚測定手段によって測定された現像剤パッチの層厚に基づいて、前記現像剤画像形成制御手段の制御時に、前記画像形成手段によって形成される現像剤画像の濃度を調整する濃度調整手段とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によると、現像剤パッチの層厚が測定され、これに基づいて現像剤画像の濃度が調整される。現像剤パッチの層厚は、現像剤パッチの濃度が高いほど大きく、この関係は、現像剤パッチの濃度の高低にかかわらず保たれるので、高濃度の現像剤パッチを形成すれば、その現像剤パッチの層厚に基づいて、濃度が高い範囲においても、現像剤画像の濃度を調整することができる。そのため、従来の画像形成装置に比べて、現像剤画像の濃度調整可能な範囲を拡張することができる。その結果、高品質な現像剤画像を形成することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記層厚測定手段は、現像剤パッチと非接触状態で、その現像剤パッチの層厚を測定する非接触式測定器であることを特徴としている。
このような構成によると、層厚測定手段と現像剤パッチとが接触しないので、その接触による現像剤パッチの層厚の変化を防止することができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記非接触式測定器は、共焦点測定方式測定器であることを特徴としている。
このような構成によると、共焦点測定方式によって、現像剤パッチの層厚を精度よく測定することができる。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記層厚測定手段は、現像剤パッチが形成される下地の表面の位置と現像剤パッチの表面の位置との差を測定することを特徴としている。
【００１０】
このような構成によると、現像剤パッチの表面の位置とその下地の表面の位置との差が、現像剤パッチの層厚として測定される。現像剤パッチの層厚は、層厚測定手段から下地の表面までの距離が一定であるとして、層厚測定手段から現像剤パッチの表面までの距離を測定することによって求めることもできるが、現像剤パッチの表面の位置とその下地の表面の位置との差が直接測定される構成では、層厚測定手段と下地の表面との距離が変化する場合にも、現像剤パッチの層厚を精度よく測定することができる。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の発明において、支持部材と、この支持部材によって支持されるベルトとを備え、前記画像形成手段は、前記パッチ形成制御手段の制御時に、前記ベルト上に現像剤パッチを形成し、前記層厚測定手段は、前記ベルトを挟んで前記支持部材と対向配置されていることを特徴としている。
このような構成によると、層厚測定手段がベルトを挟んで支持部材と対向配置されているので、層厚測定手段と支持部材との間にベルト上の現像剤パッチが位置するときに、その現像剤パッチの層厚を測定することができる。そのため、ベルトの振動の影響を受けずに、現像剤パッチの層厚を精度よく測定することができる。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明において、前記画像形成手段は、複数色の現像剤を重ね合わせてカラー画像を形成可能であり、前記パッチ形成制御手段は、前記画像形成手段を制御して、単色の現像剤層からなる単色現像剤パッチと、複数色の現像剤層を重ね合わせてなるカラー現像剤パッチとを形成させ、前記層厚測定手段は、単色現像剤パッチの層厚と、カラー現像剤パッチの層厚とを測定し、前記濃度調整手段は、前記層厚測定手段によって測定される単色現像剤パッチの層厚およびカラー現像剤パッチの層厚に基づいて、前記画像形成手段によって形成される現像剤画像の濃度を調整することを特徴としている。
【００１３】
このような構成によると、先に形成された現像剤層上に他色の現像剤層を重ね合わせるときに、下層の現像剤層を形成する現像剤が上層の現像剤層を担持する部材に転移（逆転写）する場合があるが、層厚測定手段によって単色現像剤パッチの層厚とカラー現像剤パッチの層厚とが測定されるので、その測定結果からカラー現像剤パッチを形成する各色現像剤層の層厚を求めることができる。そのため、現像剤層を重ね合わせるときの逆転写を考慮した現像剤画像の濃度調整を行うことができ、より高品質な現像剤画像を形成することができる。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の発明において、前記層厚測定手段は、現像剤パッチの層厚を重力方向上方から測定するように配置されていることを特徴としている。
このような構成によると、層厚測定手段が現像剤パッチの層厚を重力方向上方から測定するように配置されているので、現像剤パッチを形成する現像剤の層厚測定手段上への落下を防止することができる。そのため、層厚測定手段が現像剤によって汚されることを防止することができ、そのような汚れによる測定精度の劣化を防止することができる。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の発明において、現像剤画像が形成される記録媒体の厚みを測定する記録媒体厚測定手段と、前記記録媒体厚測定手段によって測定される記録媒体の厚みに基づいて、現像剤画像を形成するための画像形成条件を変更する条件変更手段とを備えていることを特徴としている。
このような構成によると、記録媒体の厚みが測定され、これに基づいて現像剤画像を形成するための画像形成条件が変更されるので、より高品質な現像剤画像を記録媒体に形成することができる。
【００１６】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記層厚測定手段は、記録媒体に対向する位置に配置され、前記記録媒体厚測定手段を兼ねていることを特徴としている。
このような構成によると、層厚測定手段が記録媒体厚測定手段を兼ねるので、記録媒体厚測定手段を別途設ける必要がない。そのため、構成の簡素化およびコストの低減化を図ることができる。
【００１７】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の発明において、前記濃度調整手段は、現像剤画像を形成するための画像形成条件のうち、現像剤画像の濃度に関与する条件を変更することにより、現像剤画像の濃度を調整することを特徴としている。
このような構成によると、現像剤画像の濃度に関与する画像形成条件が変更されることによって、現像剤画像の濃度を確実に調整することができる。
【００１８】
また、請求項１１に記載の発明は、現像剤による画像を形成する画像形成手段を備える画像形成装置における濃度調整方法であって、前記画像形成手段を制御して、濃度調整用の現像剤パッチを形成させるパッチ形成工程と、前記パッチ形成工程で形成された現像剤パッチの層厚を測定する層厚測定工程と、前記画像形成手段を制御して、印刷データに基づく現像剤画像を、前記層厚測定工程において測定された現像剤パッチの層厚に基づいて、その濃度を調整して形成させる現像剤画像形成工程とを備えていることを特徴としている。
【００１９】
このような方法によると、現像剤パッチの層厚が測定され、これに基づいて現像剤画像の濃度が調整される。現像剤パッチの層厚は、現像剤パッチの濃度が高いほど大きく、この関係は、現像剤パッチの濃度の高低にかかわらず保たれるので、高濃度の現像剤パッチを形成すれば、その現像剤パッチの層厚に基づいて、濃度が高い範囲においても、現像剤画像の濃度を調整することができる。そのため、従来の手法に比べて、現像剤画像の濃度調整可能な範囲を拡張することができる。その結果、高品質な現像剤画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す側断面図である。
このカラーレーザプリンタ１は、複数のプロセス部１２が水平方向において並列的に配置される、横置きタイプのタンデム方式のカラーレーザプリンタであって、ボックス形状の本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙するための給紙部４、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５、画像が形成された用紙３を排紙するための排紙部６を備えている。
【００２１】
給紙部４は、本体ケーシング２内の底部に設けられる用紙カセット７と、その用紙カセット７の前側上方（以下の説明において、図１における左側を後側、右側を前側とする。）に設けられる給紙ローラ８と、給紙ローラ８の前側上方に設けられるＵ字パス９と、Ｕ字パス９の途中に設けられる１対の搬送ローラ１０および１対のレジストローラ１１とを備えている。
【００２２】
用紙カセット７内には、用紙３がスタックされており、その最上位にある用紙３は、給紙ローラ８の回転によってＵ字パス９に送り出される。
Ｕ字パス９は、上流側端部が、下方において給紙ローラ８に隣接し、用紙３が前方に向かって給紙されるように、また、下流側端部が、上方において後述する搬送ベルト４９に隣接し、用紙３が後方に向かって排紙されるような、略Ｕ字状の用紙３の搬送経路として形成されている。
【００２３】
そして、Ｕ字パス９に送り出された用紙３は、Ｕ字パス９内において、搬送ローラ１０により搬送され、レジストローラ１１によるレジスト後に、レジストローラ１１によって、後方に向かって給紙される。
画像形成部５は、画像形成手段としてのプロセス部１２、スキャナユニット１３および転写部１４と、定着部１５とを備えている。
【００２４】
プロセス部１２は、複数色のトナーの各色ごとに設けられている。すなわち、プロセス部１２は、イエロープロセス部１２Ｙ、マゼンタプロセス部１２Ｍ、シアンプロセス部１２Ｃおよびブラックプロセス部１２Ｋの４つからなる。これらプロセス部１２は、前方から後方に向かって互いに間隔を隔てて、水平方向において重なるように、順次並列して配置されている。
【００２５】
各プロセス部１２は、感光ドラム１６、スコロトロン型帯電器１７および現像カートリッジ１８を備えている。
感光ドラム１６は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体１９と、このドラム本体１９の軸心において、ドラム本体１９の軸方向に沿って延びるドラム軸２０とを備えている。ドラム本体１９は、ドラム軸２０に対して回転自在に設けられ、ドラム軸２０は、プロセス部１２の幅方向（前後方向および上下方向に直交する方向、以下同じ。）両側壁に回転不能に支持されている。そして、感光ドラム１６は、画像形成時において、後述する搬送ベルト４９との接触位置（画像形成位置）における搬送ベルト４９の周回移動方向Ａと同方向（図中時計回り）に回転駆動される。
【００２６】
スコロトロン型帯電器１７は、ワイヤおよびグリッドを備え、コロナ放電を発生させる正帯電型のスコロトロン型帯電器であり、感光ドラム１６の後方において、感光ドラム１６と接触しないように間隔を隔てて対向配置されている。
現像カートリッジ１８は、その筐体内に、現像ローラ２１、供給ローラ２２および層厚規制ブレード２３を備えている。
【００２７】
現像ローラ２１は、感光ドラム１６の前方において感光ドラム１６と対向配置され、感光ドラム１６と圧接されている。この現像ローラ２１は、金属製のローラ軸２４に、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部分２５が被覆されている。より具体的には、ローラ部分２５は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴム、シリコーンゴムまたはＥＰＤＭゴムなどからなる弾性体のローラ部と、そのローラ部の表面に被覆され、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが主成分とされるコート層との２層構造によって形成されている。また、ローラ軸２４は、プロセス部１２の幅方向両側壁に回転自在に支持されている。
【００２８】
供給ローラ２２は、現像ローラ２１の前方において現像ローラ２１と対向配置され、現像ローラ２１と圧接されている。この供給ローラ２２は、金属製のローラ軸２６に、導電性のスポンジ部材からなるローラ部分２７が被覆されている。また、ローラ軸２６は、プロセス部１２の幅方向両側壁に回転自在に支持されている。
層厚規制ブレード２３は、金属の板ばね材からなり、その先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部材を備えている。そして、層厚規制ブレード２３は、現像ローラ２１の上方において現像カートリッジ１８の筐体に支持され、その先端部（下端部）の押圧部材が、現像ローラ２１のローラ部分２５に対して前側上方から圧接されている。
【００２９】
また、現像カートリッジ１８の筐体の上側部分は、トナーを収容するトナー収容室として形成されており、各色ごとのトナーが収容されている。すなわち、イエロープロセス部１２Ｙのトナー収容室内には、イエローの色を有する正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが収容され、マゼンタプロセス部１２Ｍのトナー収容室内には、マゼンタの色を有する正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが収容され、シアンプロセス部１２Ｃのトナー収容室内には、シアンの色を有する正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが収容され、ブラックプロセス部１２Ｋのトナー収容室内には、ブラックの色を有する正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが収容されている。
【００３０】
より具体的には、各色ごとのトナーは、重合法により得られた略球形の重合トナーが用いられている。重合トナーは、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる結着樹脂を主成分とし、これに、着色剤、荷電制御剤、ワックスなどが配合されることによりトナー母粒子が形成され、さらにこれに、流動性の向上を図るべく外添剤が添加されてなるものである。
【００３１】
着色剤としては、上記した、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各着色剤が配合されている。また、荷電制御剤としては、たとえば、アンモニウム塩などのイオン性官能基を有するイオン性単量体と、スチレン系単量体やアクリル系単量体などのイオン性単量体と共重合可能な単量体との共重合によって得られる荷電制御樹脂が配合されている。また、外添剤としては、たとえば、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物の粉末や、炭化物の粉末、金属塩の粉末などの無機粉末が配合されている。
【００３２】
そして、各プロセス部１２では、画像形成動作時には、各トナー収容室に収容されている各色ごとのトナーが、供給ローラ２２に供給され、この供給ローラ２２の回転により現像ローラ２１に供給される。このとき、トナーは、供給ローラ２２と、現像バイアスが印加されている現像ローラ２１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ２１上に供給されたトナーは、現像ローラ２１の回転に伴って、層厚規制ブレード２３の押圧部材と現像ローラ２１（ローラ部分２５）との間に進入し、一定厚さの薄層となって、現像ローラ２１上に担持される。
【００３３】
一方、スコロトロン型帯電器１７が、帯電バイアスの印加により、コロナ放電を発生させて、感光ドラム１６の表面を一様に正帯電させている。感光ドラム１６の表面は、感光ドラム１６の回転に伴なって、スコロトロン型帯電器１７により一様に正帯電された後、次に述べるスキャナユニット１３からのレーザ光の高速走査により露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
【００３４】
さらに感光ドラム１６が回転すると、次いで、現像ローラ２１の表面に担持されかつ正帯電されているトナーが、現像ローラ２１の回転により、感光ドラム１６に対向して接触するときに、感光ドラム１６の表面に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム１６の表面のうち、レーザ光によって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム１６の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム１６の表面には、各色ごとに、反転現像によるトナー像が担持される。
【００３５】
スキャナユニット１３は、図２に示すように、ポリゴンミラー２８と、このポリゴンミラー２８の後方に設けられるブラック走査系２９Ｋおよびシアン走査系２９Ｃと、ポリゴンミラー２８の前方に設けられるマゼンタ走査系２９Ｍおよびイエロー走査系２９Ｙと、ブラック走査系２９Ｋおよびシアン走査系２９Ｃに共用されるｆθレンズ３０と、マゼンタ走査系２９Ｍおよびイエロー走査系２９Ｙに共用されるｆθレンズ３１とを備えている。
【００３６】
ポリゴンミラー２８は、複数面（たとえば、６面）の反射面を側面に有し、ポリゴンモータ３２によって、鉛直方向に延びる回転軸線を中心に高速回転されるようになっている。
ブラック走査系２９Ｋは、レーザ発光部（図示せず）と、反射鏡３３および３４と、シリンドリカルレンズ３５とを備えている。そして、ブラック走査系２９Ｋでは、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー２８で反射され、ｆθレンズ３０を通過した後、反射鏡３３および３４で反射されて、シリンドリカルレンズ３５を通過し、ブラックプロセス部１２Ｋの感光ドラム１６に向けて出射される。
【００３７】
シアン走査系２９Ｃは、レーザ発光部（図示せず）と、反射鏡３６、３７および３８と、シリンドリカルレンズ３９とを備えている。そして、シアン走査系２９Ｃでは、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー２８で反射され、ｆθレンズ３０を通過した後、反射鏡３６、３７および３８で反射されて、シリンドリカルレンズ３９を通過し、シアンプロセス部１２Ｃの感光ドラム１６に向けて出射される。
【００３８】
マゼンタ走査系２９Ｍは、レーザ発光部（図示せず）と、反射鏡４０、４１および４２と、シリンドリカルレンズ４３とを備えている。そして、マゼンタ走査系２９Ｍでは、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー２８で反射され、ｆθレンズ３１を通過した後、反射鏡４０、４１および４２で反射されて、シリンドリカルレンズ４３を通過し、マゼンタプロセス部１２Ｍの感光ドラム１６に向けて出射される。
【００３９】
イエロー走査系２９Ｙは、レーザ発光部（図示せず）と、反射鏡４４および４５と、シリンドリカルレンズ４６とを備えている。そして、イエロー走査系２９Ｙでは、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー２８で反射され、ｆθレンズ３１を通過した後、反射鏡４４および４５で反射されて、シリンドリカルレンズ４６を通過し、イエロープロセス部１２Ｙの感光ドラム１６に向けて出射される。
【００４０】
図１を参照して、転写部１４は、本体ケーシング２内において、用紙カセット７の上方であって、プロセス部１２の下方において前後方向に沿って配置され、支持部材としての駆動ローラ４７、従動ローラ４８、ベルトとしての搬送ベルト４９、転写ローラ５０およびベルトクリーニング装置５１を備えている。
駆動ローラ４７は、ブラックプロセス部１２Ｋの感光ドラム１６よりも後方において、その感光ドラム１６と水平方向に重ならないような高さの位置に配置されている。そして、駆動ローラ４７は、画像形成時において、感光ドラム１６の回転方向と逆方向（図中反時計回り）に回転駆動される。
【００４１】
従動ローラ４８は、イエロープロセス部１２Ｙの感光ドラム１６よりも前方において、その感光ドラム１６と水平方向に重ならないような高さの位置に配置されている。この従動ローラ４８は、駆動ローラ４７の回転駆動時に、次に述べる搬送ベルト４９との接触部分における搬送ベルト４９の周回移動方向Ａと同方向（図中反時計回り）に従動回転する。
【００４２】
搬送ベルト４９は、エンドレスベルトからなり、カーボンなどの導電性粒子を分散した導電性のポリカーボネートやポリイミドなどの樹脂によって形成されている。この搬送ベルト４９は、駆動ローラ４７と従動ローラ４８との間に巻回されており、その巻回されている外側の接触面が、各プロセス部１２の感光ドラム１６のすべてと対向接触するように、配置されている。
【００４３】
そして、駆動ローラ４７の駆動により、従動ローラ４８が従動され、搬送ベルト４９が、これら駆動ローラ４７および従動ローラ４８の間を、各プロセス部１２の感光ドラム１６と対向接触する接触面において、感光ドラム１６と同方向に回転するように、矢印Ａで示す方向（図中反時計回り）に周回移動される。
転写ローラ５０は、駆動ローラ４７および従動ローラ４８の間に巻回されている搬送ベルト４９内において、各プロセス部１２の感光ドラム１６と搬送ベルト４９を挟んで対向配置されている。この転写ローラ５０は、金属製のローラ軸５２に、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部分５３が被覆されている。そして、ローラ軸５２は、幅方向に延びるように配置されて回転自在に支持されており、転写ローラ５０は、ローラ軸５２を支点として、搬送ベルト４９と対向して接触する画像形成位置において、搬送ベルト４９の周回移動方向Ａと同方向（図中反時計回り）に回転する。また、転写時には、ローラ軸５２を介して、転写ローラ５０に転写バイアスが印加される。
【００４４】
そして、給紙部４から給紙された用紙３は、駆動ローラ４７の駆動および従動ローラ４８の従動により周回移動される搬送ベルト４９によって、前方から後方に向かって、搬送ベルト４９と各プロセス部１２の感光ドラム１６との間の画像形成位置を、順次通過するように搬送され、その搬送中に、各プロセス部１２の感光ドラム１６に担持されている各色毎のトナー像が、順次転写され、これにより、用紙３にカラー像が形成される。
【００４５】
すなわち、たとえば、イエロープロセス部１２Ｙの感光ドラム１６の表面に担持されたイエローのトナー像が、用紙３に転写されると、次いで、マゼンタプロセス部１２Ｍの感光ドラム１６の表面に担持されたマゼンタのトナー像が、既にイエローのトナー像が転写されている用紙３に重ねて転写され、同様の動作によって、シアンプロセス部１２Ｃの感光ドラム１６の表面に担持されたシアンのトナー像、ブラックプロセス部１２Ｋの感光ドラム１６の表面に担持されたブラックのトナー像が重ねて転写され、これによって、用紙３にカラー像が形成される。
【００４６】
このようなカラー像の形成において、このカラーレーザプリンタ１は、各プロセス部１２において、プロセス部１２が各色毎に複数設けられているタンデム方式の装置構成であるため、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度で、各色毎のトナー像を形成して、迅速なカラー像の形成を達成することができる。そのため、小型化を図りつつ、カラー画像を形成することができる。
【００４７】
ベルトクリーニング装置５１は、搬送ベルト４９の下方であって、駆動ローラ４７側寄りの位置に配置されている。このベルトクリーニング装置５１は、搬送ベルト４９の表面に接触状に配置され、その搬送ベルト４９の表面に付着した紙粉やトナーなどを掻き取るためのクリーニング部材５４と、このクリーニング部材５４に掻き取られた紙粉やトナーなどを回収して貯留するクリーニングボックス５５とを備えている。
【００４８】
定着部１５は、転写部１４の後方に配置されている。この定着部１５は、加熱ローラ５６および加圧ローラ５７を備えている。
加熱ローラ５６は、その表面に離型層が形成される金属素管からなり、その軸方向に沿ってハロゲンランプが内装されている。そして、ハロゲンランプにより、加熱ローラ５６の表面が定着温度に加熱される。また、加圧ローラ５７は、加熱ローラ５６を押圧するように設けられている。
【００４９】
そして、用紙３上に転写されたカラー像は、次いで、定着部１５に搬送され、用紙３が加熱ローラ５６と加圧ローラ５７との間を通過する間に、加熱および加圧されることによって用紙３に熱定着される。
排紙部６は、排紙パス５８、排紙ローラ５９および排紙トレイ６０を備えている。
排紙パス５８は、上流側端部が下方において定着部１５に隣接し、下流側端部が上方において排紙トレイ６０に隣接し、用紙３が上方に向かって排紙されるような、用紙３の搬送経路として形成されている。
【００５０】
排紙ローラ５９は、排紙パス５８の下流側端部に、１対のローラとして設けられている。
排紙トレイ６０は、本体ケーシング２の上面に、前方から後方に向かって下方に傾斜する傾斜壁として形成されている。
定着部１５から搬送されてくる用紙は、排紙パス５８を通って、排紙ローラ５９により、前方に向かって排紙トレイ６０上に排紙される。
【００５１】
そして、このカラーレーザプリンタ１では、従動ローラ４８に対して搬送ベルト４９を挟んで上方から対向する位置に、用紙３の厚みを測定するための記録媒体厚測定手段としての用紙厚測定器６１が配置され、駆動ローラ４７に対して搬送ベルト４９を挟んで上方から対向する位置に、後述するパッチの層厚を測定するための層厚測定手段としての層厚測定器６２が配置されている。これらの用紙厚測定器６１および層厚測定器６２には、対象物までの距離を非接触で測定可能な共焦点測定方式レーザ測定器が用いられている。
【００５２】
共焦点測定方式レーザ測定器は、半導体レーザと、この半導体レーザからのレーザ光を測定対象物（この実施形態では、パッチまたは用紙３の表面）上で結像させるための対物レンズと、測定対象物からの反射光を検出する受光素子とを備え、対物レンズを高速で上下動させ、受光素子への反射光の入射量が最も大きくなったときの対物レンズの位置に基づいて、測定対象物までの距離を検出（測定）するものである。このような共焦点測定方式レーザ測定器としては、たとえば、キーエンス社製のＬＴ−９０００シリーズ（商品名）を採用することができる。
【００５３】
また、用紙厚測定器６１による検出位置（搬送ベルト４９上の従動ローラ４８の最上部分に接触する位置）を挟んで、搬送ベルト４９の周回移動方向Ａの上流側および下流側には、搬送ベルト４９の浮き上がりを抑えるためのローラ７１，７２が配置されている。これらローラ７１，７２が配置されていることにより、搬送ベルト４９の浮き上がりを防止した状態で、用紙３の厚みを測定することができ、また、後述するように、層厚測定器６２が用紙厚測定器６１を兼ねる場合には、搬送ベルト４９の浮き上がりを防止した状態で、搬送ベルト４９に形成される各色のパッチの層厚を測定することができる。そのため、用紙３の厚みまたは各色のパッチの層厚を高精度に測定することができる。
【００５４】
図３は、このカラーレーザプリンタ１の制御系を示すブロック図である。
このカラーレーザプリンタ１は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどを含むマイクロコンピュータ６３を備えている。このマイクロコンピュータ６３には、用紙厚測定器６１および層厚測定器６２が接続されており、これらの用紙厚測定器６１および層厚測定器６２からそれぞれの測定結果を表す信号が入力される。また、マイクロコンピュータ６３には、プロセス部１２、転写部１４および定着部１５などの各部が制御対象として接続されている。
【００５５】
マイクロコンピュータ６３は、プロセス部１２を制御して、搬送ベルト４９上に所定のパッチを形成させるパッチ形成制御手段としてのパッチ形成制御部６４と、用紙厚測定器６１および層厚測定器６２から入力される信号とパッチ形成制御部６４によるパッチ形成時のデータとに基づいて、各種の画像形成条件を設定する条件変更手段としての画像形成条件設定部６５と、この画像形成条件設定部６５によって設定される画像形成条件に基づいて、プロセス部１２の現像ローラ２１に印加するための現像バイアスを発生する直流電源を制御する現像剤画像形成制御手段および濃度調整手段としての現像バイアス制御部６６と、画像形成条件設定部６５によって設定される画像形成条件に基づいて、駆動ローラ４７の駆動力を発生するモータを制御する搬送速度制御部６７と、画像形成条件設定部６５によって設定される画像形成条件に基づいて、加熱ローラ５６に内蔵されるハロゲンランプを制御する加熱制御部６８とを実質的に備えている。これらのパッチ形成制御部６４、画像形成条件設定部６５、現像バイアス制御部６６、搬送速度制御部６７および加熱制御部６８は、ＣＰＵによるプログラム処理によってソフトウエア的に実現される機能処理部である。
【００５６】
図４は、マイクロコンピュータ６３によって実行される濃度調整処理の流れを示すフローチャートである。
この濃度調整処理は、たとえば、カラーレーザプリンタ１への電源が投入されたことに応答して実行される。この濃度調整処理では、まず、パッチ形成制御部６４によって、各色ごとに、ユーザによって指定されている目標反射濃度に応じたパッチの目標膜厚が取得される（Ｓ１）。パッチ形成制御部６４による制御によって搬送ベルト４９上に形成される各色パッチの層厚（膜厚）と反射濃度とは、図５に示すような一定の関係を有しているので、その関係に基づいて、各色ごとに、目標反射濃度に応じたパッチの目標膜厚を取得することができる。また、目標反射濃度は、たとえば、ユーザが本体ケーシング２の上面に配置される操作キーを操作することによって、各色ごとに設定することができる。
【００５７】
次に、パッチ形成制御部６４によって、各色のプロセス部１２が制御されて、目標膜厚になると予想される条件（現像バイアス電圧）で、各色のパッチが、搬送ベルト４９上にその搬送ベルト４９の周回移動方向Ａに沿って並べて形成される（Ｓ２）。
その後、層厚測定器６２によって、その層厚測定器６２から搬送ベルト４９の表面までの距離が測定される（Ｓ３）。また、搬送ベルト４９の周回移動によって、層厚測定器６２の検出位置（層厚測定器６２と駆動ローラ４７との間の位置）に到達したパッチから順に、層厚測定器６２から各色のパッチの表面までの距離が測定される（Ｓ４）。そして、層厚測定器６２において、層厚測定器６２から搬送ベルト４９の表面までの距離と、層厚測定器６２から各色のパッチの表面までの距離との差が、各色のパッチの層厚として計算される（Ｓ５）。そして、この計算された各色のパッチの層厚を表す信号が、測定結果を表す信号として、層厚測定器６２から画像形成条件設定部６５に入力される。
【００５８】
画像形成条件設定部６５では、層厚測定器６２によって測定（計算）された各色パッチの層厚と各色パッチの目標膜厚との偏差が求められる。そして、その各色ごとの偏差に、各色ごとに定められた制御パラメータが乗算されることにより、各色のプロセス部１２の現像ローラ２１に印加すべき現像バイアス電圧が設定される（Ｓ６）。各色ごとの制御パラメータは、たとえば、図６に示すように、ブラックについては４０Ｖ／μｍ、イエローについては５６Ｖ／μｍ、マゼンタについては４８Ｖ／μｍ、シアンについては３６Ｖ／μｍにそれぞれ設定されている。
【００５９】
なお、搬送ベルト４９上に形成された各色パッチは、ベルトクリーニング装置５１と対向したときに、クリーニング部材５４によって掻き取られて除去される。
図７は、用紙３への印字時の制御シーケンスを示すフローチャートである。
この図７に示す処理は、たとえば、カラーレーザプリンタ１に印字指令が入力されたことに応答して開始される。まず、給紙ローラ８の回転によって、用紙カセット７内の最上位の用紙３がピックアップされる（Ｓ１１）。この用紙３は、レジストローラ１１によるレジスト後に、そのレジストローラ１１の回転によって、搬送ベルト４９上に送り出される。そして、用紙３の先端が、用紙厚測定器６１の検出位置（用紙厚測定器６１と従動ローラ４８との間の位置）に達すると、レジストローラ１１および搬送ベルト４９（駆動ローラ４７）の駆動が停止され、これらによる用紙３の搬送が停止される（Ｓ１２）。
【００６０】
この用紙３が用紙厚測定器６１の検出位置で停止した状態で、用紙厚測定器６１によって用紙３の厚みが測定される（Ｓ１３）。そして、その測定結果を表す信号が、用紙厚測定器６１から画像形成条件設定部６５に入力される。
画像形成条件設定部６５では、図８に示すようなテーブルが参照されて（Ｓ１４）、用紙厚測定器６１によって測定された用紙３の厚み（用紙厚）に応じた定着温度および搬送ベルト４９による用紙３の搬送速度（プロセス速度）が設定される（Ｓ１５）。
【００６１】
すなわち、用紙３が５０μｍよりも小さい厚みを有する薄紙である場合には、加熱ローラ５６による定着温度（加熱温度）が１６０℃に設定されるとともに、搬送ベルト４９による用紙３の搬送速度が１００ｍｍ／ｓに設定される。また、用紙３が５１〜１００μｍの厚みを有する普通紙である場合には、加熱ローラ５６による定着温度が１８０℃に設定されるとともに、搬送ベルト４９による用紙３の搬送速度が１００ｍｍ／ｓに設定される。さらにまた、用紙３が１０１〜１９０μｍの厚みを有する厚紙である場合には、加熱ローラ５６による定着温度が２００℃に設定されるとともに、搬送ベルト４９による用紙３の搬送速度が１００ｍｍ／ｓに設定される。また、用紙３が１９１μｍの厚みを有する超厚紙である場合には、加熱ローラ５６による定着温度が２００℃に設定されるとともに、搬送ベルト４９による用紙３の搬送速度が５０ｍｍ／ｓに設定される。
【００６２】
その後、加熱ローラ５６の温度（定着温度）が用紙厚に応じた温度に達したか否かが判断され（Ｓ１６）、定着温度が用紙厚に応じた温度に達していなければ、その温度に達するまで、定着温度を用紙厚に応じた温度とするための制御が行われる（Ｓ１７）。そして、定着温度が用紙厚に応じた温度に達すると（Ｓ１６：ＹＥＳ）、搬送ベルト４９による用紙３の搬送が再開され（Ｓ１８）、その用紙３上に各色のトナー像が重ね合わせて転写されることによる印字が行われた後（Ｓ１９）、用紙厚に応じた定着温度での定着処理が行われる（Ｓ２０）。定着処理後の用紙３は、排紙トレイ６０上に排紙される（Ｓ２１）。
【００６３】
以上のように、各色のパッチの層厚が測定され、これに基づいて各色のプロセス部１２の現像ローラ２１に印加すべき現像バイアス電圧が調整されることによって、その後に用紙３に形成される各色トナー像の濃度を適正な濃度にすることができる。各色パッチの層厚は、各色パッチの反射濃度が高いほど大きく、この関係は、各色パッチの濃度の高低にかかわらず保たれるので、高濃度の各色パッチを形成すれば、そのパッチの層厚に基づいて、濃度が高い範囲においても、各色のプロセス部１２の現像ローラ２１に印加すべき現像バイアス電圧を調整することができる。そのため、従来のカラーレーザプリンタに比べて、各色トナー像の濃度調整可能な範囲を拡張することができる。その結果、高品質なカラー画像を用紙３上に形成することができる。
【００６４】
また、層厚測定器６２は、対象物までの距離を非接触で測定可能な共焦点測定方式レーザ測定器であり、搬送ベルト４９上に形成されるパッチと接触しないので、そのような接触によるパッチの層厚の変化を防止することができる。そのため、パッチの層厚を正確に測定することができる。さらに、共焦点測定方式であるので、パッチの層厚を精度よく測定することができる。
【００６５】
また、このカラーレーザプリンタ１では、層厚測定器６２からパッチの表面までの距離と、層厚測定器６２から搬送ベルト４９の表面までの距離との差が、パッチの層厚として測定される。パッチの層厚は、層厚測定器６２から搬送ベルト４９の表面までの距離が一定であるとして、層厚測定器６２からパッチの表面までの距離のみを測定することによって求めることもできるが、パッチの表面までの距離と搬送ベルト４９の表面までの距離との差が直接測定される構成では、層厚測定器６２と搬送ベルト４９の表面との距離が変化する場合にも、その搬送ベルト４９上に形成されるパッチの層厚を精度よく測定することができる。
【００６６】
また、層厚測定器６２が搬送ベルト４９を挟んで駆動ローラ４７と対向配置されているので、層厚測定器６２と駆動ローラ４７との間にパッチが位置するときに、そのパッチの層厚を測定することができる。そのため、搬送ベルト４９の振動の影響を受けずに、パッチの層厚を精度よく測定することができる。
さらに、層厚測定器６２がパッチの層厚を重力方向上方から測定するように配置されているので、パッチから落下するトナーによって層厚測定器６２が汚されることを防止することができ、そのような汚れによる測定精度の劣化を防止することができる。
【００６７】
また、用紙厚測定器６１によって用紙３の厚みが測定され、これに基づいて定着温度、搬送ベルト４９による用紙３の搬送速度などの画像形成条件が変更されるので、より高品質なカラー画像を用紙３上に形成することができる。
なお、用紙厚測定器６１を省略し、その用紙厚測定器６１が配置されていた位置に層厚測定器６２を配置して、層厚測定器６２によって、搬送ベルト４９上に形成された各色のパッチの層厚を測定し、また、搬送ベルト４９によって搬送される用紙３の厚みを測定するようにしてもよい。この場合、層厚測定器６２が用紙厚測定器６１の機能を兼ねるので、構成の簡素化およびコストの低減化を図ることができる。なお、この場合には、クリーニング部材５４を搬送ベルト４９に対して接離させるための機構を設け、クリーニング部材５４を搬送ベルト４９から離間させておき、その状態で搬送ベルト４９を１周させる間に、搬送ベルト４９上に各色のパッチを形成して、それらパッチの層厚を測定した後、クリーニング部材５４を搬送ベルト４９に接触させ、搬送ベルト４９をさらに周回させて、搬送ベルト４９上の各色パッチをクリーニング部材５４によって除去（回収）することになる。
【００６８】
図９は、このカラーレーザプリンタ１の制御系の他の実施形態を示すブロック図である。この図９において、図３に示す各部に対応する部分については、図３の場合と同一の参照符号を付している。
この図９に示す制御系は、図３に示す現像バイアス制御部６６に代えて、スキャナユニット１３に各色ごとに備えられるレーザ発光部から発生されるレーザ光の強度（パワー）を制御する現像剤画像形成制御手段および濃度調整手段としてのレーザパワー制御部６９を備えている。このレーザパワー制御部６９は、ＣＰＵによるプログラム処理によってソフトウエア的に実現される機能処理部である。
【００６９】
図３に示す制御系による濃度調整処理では、各色のプロセス部１２の現像ローラ２１に印加すべき現像バイアス電圧を変更することによって、用紙３に形成される各色トナー像の濃度が調整されるのに対し、この図９に示す制御系による濃度調整処理では、スキャナユニット１３の各色のレーザ発光部から発生されるレーザ光の強度を変更することによって、用紙３に形成される各色トナー像の濃度が調整される。
【００７０】
具体的には、濃度調整処理が開始されると、画像形成条件設定部６５によって、現像バイアス制御部６６を介して、たとえば、各色のレーザ発光部に入力される駆動パルス信号のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）デューティが０〜１００％まで１０％刻みで段階的に変更されることにより、各色のレーザ発光部からのレーザ光の強度が段階的に変更される。そして、各段階において、パッチ形成制御部６４によって、予め定める画像形成条件（現像バイアス電圧など）で、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のパッチが、搬送ベルト４９上に、その搬送ベルト４９の周回移動方向Ａに沿って並べて形成される。
【００７１】
その後、各レーザ光強度段階において、各色のパッチの層厚が層厚測定器６２によって測定される。この測定結果は、層厚測定器６２から画像形成条件設定部６５に与えられる。画像形成条件設定部６５では、各色ごとに、ＰＷＭデューティ（レーザ光の強度）とパッチの層厚とが対応づけられる。そして、その対応づけられたＰＷＭデューティおよび層厚は、マイクロコンピュータ６３に内蔵されているＲＡＭに記憶される。
【００７２】
レーザ光の強度以外の画像形成条件を一定とした場合、ＰＷＭデューティとパッチ（トナー像）の層厚（膜厚）との間には、図１０に二点鎖線で示されるような比例関係が成立することが理想的である。しかしながら、実際にＰＷＭデューティを段階的に変化させ、各段階において形成したパッチの層厚は、図１０に実線で示されるように、ＰＷＭデューティに比例した関係とならない。
【００７３】
そこで、用紙３にカラー画像を形成するときには、画像形成条件設定部６５によって、マイクロコンピュータ６３のＲＡＭに記憶されているＰＷＭデューティと層厚との関係に基づいて、各色トナー像の目標膜厚が得られるようなＰＷＭデューティが設定される。そして、その設定されたＰＷＭデューティの駆動パルス信号が各色のレーザ発光部に入力される。
【００７４】
たとえば、図１０を参照して、トナー像の目標膜厚をα１（μｍ）とする場合、二点鎖線で示される比例関係に基づけば、レーザ発光部に入力される駆動パルス信号のＰＷＭデューティはβ１（％）とされることになる。しかし、ＰＷＭデューティをβ１に設定すると、実際には膜厚α２（μｍ）のトナー像が用紙３に形成されてしまう。そこで、マイクロコンピュータ６３のＲＡＭに記憶されているＰＷＭデューティと層厚との関係に基づいて、たとえば、補間法によって、ＰＷＭデューティが膜厚α１（μｍ）のトナー像が形成される値β２（％）が求められ、その求められたＰＷＭデューティβ２（％）の駆動パルス信号がレーザ発光部に入力される。
【００７５】
これにより、用紙３に形成される各色トナー像の濃度を適正な濃度にすることができ、高品質なカラー画像を用紙３上に形成することができる。
図１１は、このカラーレーザプリンタ１の制御系の他の実施形態を示すブロック図である。この図１１において、図３に示す各部に対応する部分については、図３の場合と同一の参照符号を付している。
【００７６】
この図１１に示す制御系は、図３に示す現像バイアス制御部６６に代えて、転写部１４の転写ローラ５０に印加するための転写バイアスを発生する直流電源を制御する現像剤画像形成制御手段および濃度調整手段としての転写バイアス制御部７０を備えている。この転写バイアス制御部７０は、ＣＰＵによるプログラム処理によってソフトウエア的に実現される機能処理部である。
【００７７】
タンデム型のカラーレーザプリンタ１では、転写ローラ５０に印加される転写バイアス電流（電圧）が大きすぎると、先に形成されたトナー像上に他色のトナー像を重ね合わせるときに、下層のトナー像を形成するトナーが、上層のトナー像を担持する感光ドラム１６に転移（逆転写）してしまうことが実験結果から判っている。このようなトナーの逆転写は、用紙３に転写されたトナーが本来の帯電極性とは逆の極性に帯電することによって発生するものと考えられており、その発生のメカニズムは正確には解明されていないが、転写バイアス電流（電圧）が大きいほど、逆転写するトナーの量が多くなり、また、用紙３に既に転写されているトナーの帯電量が高いと、逆転写するトナーの量が多くなることが判っている。
【００７８】
一方、転写ローラ５０に印加される転写バイアス電流（電圧）が小さすぎると、感光ドラム１６に担持されているトナー像が用紙３に良好に転写されず、感光ドラム１６の表面にトナー像が残る、いわゆる転写残りを生じてしまうことが実験結果から判っている。
そのため、図１２に示すように、転写バイアス電流が小さいときには、転写残りが生じることによって、用紙３上に形成されるトナー像の層厚（膜厚）が小さくなる。一方、転写バイアス電流が大きすぎるときにも、逆転写を生じることによって、用紙３上に形成されるトナー像の膜厚が小さくなる。すなわち、転写バイアス電流に対するトナー像の層厚の変化を示す曲線は、転写バイアス電流がある範囲内の値をとるときに層厚が最大となり、その範囲外では、転写バイアス電流の増加および減少に伴って層厚が小さくなるような曲線となる。
【００７９】
そこで、この図１１に示す制御系による濃度調整処理では、画像形成条件設定部６５によって、転写バイアス制御部７０を介して、各色の転写ローラ５０に印加される転写バイアス電流の値が段階的に変更され、各段階において、パッチ形成制御部６４によって、イエローのトナーのみによるパッチと、イエローおよびマゼンタのトナーによるパッチと、イエロー、マゼンタおよびシアンのトナーによるパッチと、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーによるパッチとが形成される。その後、各段階において、各パッチの層厚が層厚測定器６２によって測定され、これら層厚の差から各色のパッチの層厚が求められる。そして、各色のパッチの層厚がそれぞれ最大値をとるときの転写バイアス電流値が求められ、その転写バイアス電流値が、これ以降に用紙３にカラー画像を形成するときの各色の転写バイアス電流値とされる。これにより、逆転写を考慮した各色トナー像の濃度調整を達成することができる。その結果、より高品質なカラー画像を形成することができる。
【００８０】
なお、イエローのトナーのみによるパッチと、イエローおよびマゼンタのトナーによるパッチと、イエロー、マゼンタおよびシアンのトナーによるパッチと、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーによるパッチとが、搬送ベルト４９上にその搬送ベルト４９の周回移動方向Ａに沿って並べて形成されて、搬送ベルト４９が１周する間に、各パッチの層厚を測定するようにされてもよいし、搬送ベルト４９の１周目に、イエローのトナーのみによるパッチが形成されて、そのパッチの層厚が測定され、搬送ベルト４９の２周目に、そのイエローのトナーによるパッチ上にマゼンタのトナーによるパッチが重ね合わされて、イエローおよびマゼンタのトナーによるパッチの層厚が測定されるといったようにして、搬送ベルト４９が１周するごとに、イエローのトナーによるパッチ上にマゼンタ、シアンおよびブラックのトナーによるパッチを重ね合わせて形成し、そのパッチの層厚を測定するようにされてもよい。
【００８１】
また、各感光ドラム１６から、直接、用紙３に転写するタンデム方式のカラーレーザプリンタ１を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、各色毎のトナー像を、各感光体から一旦中間転写ベルトに転写し、その後、用紙に一括転写する中間転写タイプのカラーレーザプリンタとして構成することもでき、この場合、本発明のベルトは、中間転写ベルトであってもよい。また、モノクロのレーザプリンタとして構成することもできる。
【００８２】
さらに、上述の実施形態では、用紙厚測定器６１および層厚測定器６２として共焦点測定方式レーザ測定器が用いられているとしたが、これに限らず、たとえば、測定対象物に向けてレーザ光を照射する半導体レーザと、測定対象物の表面で反射したレーザ光を集光して、ＣＣＤセンサ上に結像させる受光レンズとを備え、ＣＣＤセンサ上での反射光の結像位置に基づいて、測定対象物までの距離を測定する三角測距方式のレーザ測定器（たとえば、キーエンス社製のＬＫシリーズ（商品名））が用いられてもよい。
【００８３】
また、上述の各実施形態は、それぞれ単独で実施されてもよいし、それらが任意に組み合わせて実施されてもよい。たとえば、層厚測定器６２によって測定したパッチの層厚に基づいて、最適な濃度の各色トナー像が得られるように、現像バイアス、レーザパワーおよび転写バイアスのそれぞれが調整されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す側断面図である。
【図２】図１に示されたスキャナユニットの構成を説明するための側面図である。
【図３】図１に示されたカラーレーザプリンタの制御系を示すブロック図である。
【図４】濃度調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】各色パッチの膜厚と反射濃度との関係を示すグラフである。
【図６】制御パラメータの設定例を示す図である。
【図７】用紙への印字時の制御シーケンスを示すフローチャートである。
【図８】用紙厚に応じて画像形成条件を設定するために参照されるテーブルの内容を示す図っである。
【図９】図１に示されたカラーレーザプリンタの制御系の他の実施形態（レーザパワーが調整される態様）を示すブロック図である。
【図１０】レーザ発光部に入力される駆動パルス信号のＰＷＭデューティとトナー像の膜厚との関係を示すグラフである。
【図１１】図１に示されたカラーレーザプリンタの制御系の他の実施形態（転写バイアスが調整される態様）を示すブロック図である。
【図１２】転写バイアス電流とトナー像の膜厚との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８５】
１      カラーレーザプリンタ
３      用紙
１２    プロセス部
１３    スキャナユニット
１４    転写部
４７    駆動ローラ
４９    搬送ベルト
６１    用紙厚測定器
６２    層厚測定器
６３    マイクロコンピュータ
６４    パッチ形成制御部
６５    画像形成条件設定部
６６    現像バイアス制御部
６９    レーザパワー制御部
７０    転写バイアス制御部
【図１】
2006178373.tif 000003
【図２】
2006178373.tif 000004
【図３】
2006178373.tif 000005
【図４】
2006178373.tif 000006
【図５】
2006178373.tif 000007
【図６】
2006178373.tif 000008
【図７】
2006178373.tif 000009
【図８】
2006178373.tif 000010
【図９】
2006178373.tif 000011
【図１０】
2006178373.tif 000012
【図１１】
2006178373.tif 000013
【図１２】
2006178373.tif 000014