(57)【要約】【課題】高濃度側においてもトナーパターンのトナー付着量を正確に測定し、測定結果に基づきトナー付着量を適切に制御する画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーパターンに光を投射し、その反射光量を測定してトナー付着量を測定する画像読取部20を備え、測定結果に基づきトナー付着量が目標濃度になるように画像形成の条件を調整する画像形成装置1であって、トナーパターンを所定の画像形成条件下で形成し、形成したトナーパターンを記録シート上に転写し、そのトナー像を記録シート上に圧延する処理を行い、形成したトナーパターンは、複数の線分を線幅方向に配列したラインパターンであり、各線分のトナー像は、前記処理の前後において、線幅方向において隣接する線分と隔てられるように、間隔をおいて配置され、画像読取部40は、前記処理を行った後に、圧延されたトナーパターンにおけるトナー付着量を測定する。【選択図】図1
2011107514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー付着量調整用のトナーパターンに光を投射し、その反射光量を測定することにより、当該トナーパターンにおけるトナー付着量を測定する測定手段を備え、当該測定結果に基づいて当該トナー付着量が目標濃度になるように画像形成の条件を調整する画像形成装置であって、
前記トナーパターンを所定の画像形成条件下で形成する形成手段と、
形成した前記トナーパターンを記録シート上に転写し、当該トナーパターンを形成するトナー像を記録シート上に圧延する処理を行う圧延手段と、
を備え、
形成した前記トナーパターンは、複数の線分のトナー像を線幅方向に配列したラインパターンであり、各線分のトナー像は、前記処理の前後において、線幅方向において隣接する線分と隔てられるように、間隔をおいて形成され、
前記測定手段は、前記処理を行った後に、各線分のトナー像が圧延された前記トナーパターンにおけるトナー付着量を測定する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記目標濃度は、４ｇ／ｍ２以上である
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】
前記間隔は、等間隔である
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】
前記所定の条件は、前記目標濃度毎に定められ、
前記等間隔は、前記目標濃度が高くなるに従ってその間隔が長くなるように定められている
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記等間隔は、少なくとも２画素分の幅に相当する間隔である
ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の線分の線幅は、６０〜１１０μｍである
ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記圧延手段は、前記トナー像を熱定着させることにより、前記トナー像を前記記録シート上に圧延する
ことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記圧延手段は、
周回駆動される無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの周回経路内側に配された定着ローラと、
前記定着ベルトを挟んで前記定着ローラに対向し、前記定着ベルトの外周面に接する加圧ローラと、
を備え、
前記定着ベルトを介して前記加圧ローラで前記定着ローラを押圧して前記定着ベルト表面と前記加圧ローラとの間に定着ニップを形成し、前記定着ベルトを加熱して、前記トナーパターンを転写した記録シートを前記定着ニップに通紙し、前記トナー像を前記記録シート上に熱定着させる
ことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記熱定着させる温度は、１４０℃以上である
ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記加圧ローラで前記定着ローラを押圧する押圧力は、３００Ｎ（ニュートン）以上である
ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記定着ニップの幅は、５ｍｍ以上である
ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記定着ベルトの表面粗さは、１２０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記目標濃度の指定を受取る受取手段を備え、
前記測定手段は、前記目標濃度が閾値以上である場合に、前記処理を行った後に、各線分のトナー像が圧延された前記トナーパターンにおけるトナー付着量を測定し、閾値未満である場合に、前記トナーパターンを形成後、前記処理を行うことなく、形成した前記トナーパターンにおけるトナー付着量を測定する
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１４】
前記閾値は、４ｇ／ｍ２である
ことを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】
トナー付着量調整用のトナーパターンに光を投射し、その反射光量を測定することにより、当該トナーパターンのトナー付着量を測定する測定手段を備え、当該測定結果に基づいて当該トナー付着量が目標濃度になるように画像形成の条件を調整する画像形成装置であって、
前記トナーパターンを所定の画像形成条件下で形成する形成手段と、
形成した前記トナーパターンを記録シート上に転写し、当該トナーパターンを形成するトナー像を記録シート上に圧延する処理を行う圧延手段と、
前記トナーパターンは、単色画素に対応し、単数又は複数のトナー付着ドットを含む複数の網点からなる網点パターンであり、各網点は、前記処理の前後において、互いに隔てられるように間隔をおいて配置され、
前記測定手段は、前記処理を行った後に、トナー像が圧延された前記トナーパターンのトナー付着量を測定することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に像担持体へのトナー付着量を調整する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、機内の温湿度の変化や感光体ドラム等の部品の劣化等により、感光体ドラムへのトナー付着量が変化し、形成した画像におけるトナー濃度が変化する。
このため、画像形成装置には、トナー付着量の調整を行うための機能が設けられている。例えば、特許文献１には、目標とするトナー付着量に対応する所定のトナー濃度のトナーパターンを形成し、形成したトナーパターンを中間転写ベルト上に転写し、反射型の測定センサを用いて当該トナーパターンにおけるトナー付着量を測定し、測定結果に基づいて画像形成条件を制御してトナー付着量の調整を行う技術が開示されている。
【０００３】
この反射型の測定センサにおいては、トナーパターンに光を投射し、その反射光量を検出することにより、トナー付着量が測定される。これにより、感光体ドラムへのトナー付着量を適切に制御することができ、画像濃度の安定化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１４０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記先行技術では、目標とするトナー付着量が多い場合、トナーパターンにおけるトナーの幅方向の付着量は、飽和状態になり、高さ方向（図５の矢印Ｈで示す方向）にトナーが積み重なることになる（図５参照）。その結果、高濃度領域では、トナー付着量が増加しても、トナーパターンにおけるトナー像の幅は、変わらなくなる。そのため、高濃度領域では、トナー付着量が増加しても反射型の測定センサによって反射光量の変化を検出できなくなり、トナーパターンにおけるトナー付着量を正確に測定できないという問題が生じる。なぜなら、トナー像の幅が変化することによって、反射光量が変化するからである。
【０００６】
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、高濃度側においてもトナーパターンにおけるトナー付着量を正確に測定し、測定結果に基づいて、トナー付着量を適切に制御することが可能な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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、トナー付着量調整用のトナーパターンに光を投射し、その反射光量を測定することにより、当該トナーパターンにおけるトナー付着量を測定する測定手段を備え、当該測定結果に基づいて当該トナー付着量が目標濃度になるように画像形成の条件を調整する画像形成装置であって、前記トナーパターンを所定の画像形成条件下で形成する形成手段と、形成した前記トナーパターンを記録シート上に転写し、当該トナーパターンを形成するトナー像を記録シート上に圧延する処理を行う圧延手段と、を備え、形成した前記トナーパターンは、複数の線分のトナー像を線幅方向に配列したラインパターンであり、各線分のトナー像は、前記処理の前後において、線幅方向において隣接する線分と隔てられるように、間隔をおいて形成され、前記測定手段は、前記処理を行った後に、各線分のトナー像が圧延された前記トナーパターンにおけるトナー付着量を測定する。
【０００８】
前記目標濃度は、４ｇ／ｍ２以上であることとすることができる。又、前記間隔は、等間隔であることとすることができる。又、前記所定の条件は、前記目標濃度毎に定められ、前記等間隔は、前記目標濃度が高くなるに従ってその間隔が長くなるように定められていることとすることができる。そして、前記等間隔は、少なくとも２画素分の幅に相当する間隔であることとすることができる。
【０００９】
さらに、前記複数の線分の線幅は、６０〜１１０μｍであることとすることができる。前記圧延手段は、前記トナー像を熱定着させることにより、前記トナー像を前記記録シート上に圧延することとすることができる。
又、前記圧延手段は、周回駆動される無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの周回経路内側に配された定着ローラと、前記定着ベルトを挟んで前記定着ローラに対向し、前記定着ベルトの外周面に接する加圧ローラと、を備え、前記定着ベルトを介して前記加圧ローラで前記定着ローラを押圧して前記定着ベルト表面と前記加圧ローラとの間に定着ニップを形成し、前記定着ベルトを加熱して、前記トナーパターンを転写した記録シートを前記定着ニップに通紙し、前記トナー像を前記記録シート上に熱定着させることとすることができる。
【００１０】
ここで、前記熱定着させる温度は、１４０℃以上であることとすることができる。又、前記加圧ローラで前記定着ローラを押圧する押圧力は、３００Ｎ（ニュートン）以上であることとすることができる。又、前記定着ニップの幅は、５ｍｍ以上であることとすることができる。さらに、前記定着ベルトの表面粗さは、１２０μｍ以下であることとすることができる。
【００１１】
又、本発明に係る画像形成装置は、トナー付着量調整用のトナーパターンに光を投射し、その反射光量を測定することにより、当該トナーパターンのトナー付着量を測定する測定手段を備え、当該測定結果に基づいて当該トナー付着量が目標濃度になるように画像形成の条件を調整する画像形成装置であって、前記トナーパターンを所定の画像形成条件下で形成する形成手段と、形成した前記トナーパターンを記録シート上に転写し、当該トナーパターンを形成するトナー像を記録シート上に圧延する処理を行う圧延手段と、前記トナーパターンは、単色画素に対応し、単数又は複数のトナー付着ドットを含む複数の網点からなる網点パターンであり、各網点は、前記処理の前後において、互いに隔てられるように間隔をおいて配置され、前記測定手段は、前記処理を行った後に、トナー像が圧延された前記トナーパターンのトナー付着量を測定することとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成を備えることにより、形成したトナー付着量調整用のトナーパターンを形成する線分又は網点のトナー像を、記録シート上において圧延させた後に、反射光量を測定することにより、当該トナーパターンにおけるトナー付着量が測定されるので、トナー像におけるトナー付着量が多い場合においても、トナーが高さ方向に積み重ならず、記録シート上においてトナー像が占める表面積がトナー付着量に応じて広がるようにすることができる。その結果、トナー付着量が多い高濃度領域においても、トナー付着量の増加に伴う反射光量の変化を検出することが可能となり、当該トナーパターンにおけるトナー付着量を正確に測定することができ、測定結果に基づいてトナー付着量が目標濃度になるように画像形成条件を適切に調整することができる。
【００１３】
ここで、前記目標濃度の指定を受取る受取手段を備え、前記測定手段は、前記目標濃度が閾値以上である場合に、前記処理を行った後に、各線分のトナー像が圧延された前記トナーパターンにおけるトナー付着量を測定し、閾値未満である場合に、前記トナーパターンを形成後、前記処理を行うことなく、形成した前記トナーパターンにおけるトナー付着量を測定することとしてもよい。又、  前記閾値は、４ｇ／ｍ２であることとしてもよい。
【００１４】
これにより、目標濃度が高濃度でなく、トナー像を記録シート上において圧延しなくても、トナー付着量を正確に測定することが可能な場合には、トナーパターン形成後にそのトナー像を圧延することなく、トナー付着量が測定されるので、目標濃度に応じてトナー付着量測定のための処理工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の構成を示す図である。
【図２】定着器３６の構成を示す図である。
【図３】画像形成装置１の制御部１００の構成を示す図である。
【図４】制御部１００が行うトナー付着量最適化処理の動作を示すフローチャートである。
【図５】熱定着前後のラインパターンにおけるトナーの付着状態を示す図である。
【図６】トナー付着量が高濃度領域（３ｇ／ｍ２〜６ｇ／ｍ２の領域）にある場合における、熱定着前と熱定着後のラインパターンの線幅を比較した図である。
【図７】図７は、定着ベルト３６１の表面粗さと、定着器３６で熱定着後のラインパターンを形成する各線分のトナー像の線幅との対応関係について検討した実験結果を示す図である。
【図８】加圧ローラ３６３の押圧力と定着器３６で熱定着後のラインパターンを形成する各線分のトナー像の線幅との対応関係について検討した実験結果を示す図である。
【図９】定着器３６の熱定着温度と熱定着後のラインパターンを形成する各線分のトナー像の線幅との対応関係について検討した実験結果を示す図である。
【図１０】定着器３６による定着ニップ幅と熱定着後のラインパターンを形成する各線分のトナー像の線幅との対応関係について検討した実験結果を示す図である。
【図１１】ラインパターンを形成する各線分のトナー像の線幅方向の間隔がそれぞれ、２画素分に相当する幅（1on2offライン）、３画素分に相当する幅（1on3offライン）、４画素分に相当する幅（1on4offライン）の各ラインパターンについての、トナー付着量とスキャナ読取出力値との対応関係について検討した実験結果を示す図である。
【図１２】1on2offライン、1on3offライン、1on4offラインの各ラインパターンの具体例を示す。
【図１３】画像形成装置１の変形例の構成を示す図である。
【図１４】フォトセンサ３９を設けた場合におけるトナー付着量最適化処理の動作の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［１］画像形成装置の構成
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の構成を示す図である。同図に示すように、画像形成装置１は、自動原稿搬送部（ADF: Automatic Document Feeder）１０、画像読取部２０、画像プロセス部３０、制御部１００等を備える。
自動原稿搬送部１０は、ユーザによって図示しない原稿トレイに置かれた記録シート（例えば、用紙）を自動的に読取位置へ搬送して、記録シート上に形成された画像を画像読取部２０により読み取らせる。
【００１７】
画像読取部２０は、自動原稿搬送部１０によって自動的に搬送される記録シートやユーザによって図示しない原稿台に置かれた記録シート上の画像を読み取って画像データを生成する。
又、後述するトナー付着量最適化処理の実行時には、幅方向に等間隔に配列される、複数の線分のトナー像からなるラインパターンの反射濃度を測定し、測定結果を制御部１００に出力する。画像読取部２０は、スキャナ等から構成される。
【００１８】
ここで、反射濃度とは、測定対象物への投射光量をＩ0とし、測定対象物からの反射光量をＩとするとき、Ｄ＝−logＩ／Ｉ0の式によって表されるＤのことをいう。
画像プロセス部３０は、露光器３１、現像器３２ｋ、３２ｙ、３２ｍ、３２ｃ、転写チャージャ３３ｋ、３３ｙ、３３ｍ、３３ｃ、搬送ベルト３４、感光体３５ｋ、３５ｙ、３５ｍ、３５ｃ、定着器３６、給紙カセット３７Ａ〜３７Ｃ、排紙部３８等を備えている。なお画像プロセス部３０において、参照番号の後に“ｋ”が付いている構成要素がブラックのトナー像を生成し、以下同様に参照番号の後に“ｙ”が付いている構成要素がイエローのトナー像を生成し、参照番号の後に“ｍ”が付いている構成要素がマゼンダのトナー像を生成し、参照番号の後に“ｃ”が付いている構成要素がシアンのトナー像を生成する。
【００１９】
感光体ドラム３５ｋ〜３５ｃは、露光器３１からの露光を受ける前に帯電チャージャ３５１ｋ〜３５１ｃにより、それぞれ、一様に帯電される。その後、露光器３１から、画像データに応じた露光を受けることにより、感光体ドラム３５ｋ〜３５ｃの各表面に画像データに応じた静電潜像が形成される。
形成された各静電潜像は、現像器３２ｋ〜３２ｃにより、それぞれ、ブラック（ｋ）、イエロー（ｙ）、マゼンダ（ｍ）、シアン（ｃ）の各色トナーの供給を受けて現像される。現像されたトナー像は、給紙カセット３７Ａ〜３７Ｃの何れかから給紙された記録シートを搬送ベルト３４上に静電吸着させた状態で、転写チャージャ３３ｋ、３３ｙ、３３ｍ、３３ｃにより記録シート上に転写される。
【００２０】
トナー像が転写された記録シートは、定着器３６に搬送され、定着器３６においてトナー像が記録シートに熱定着された後、排紙部３８に排出される。
定着器３６は、定着ローラと加圧ローラとを有し、両ローラ間に形成される定着ニップに、トナー像が転写された記録シートを挿入し、記録シートを加圧状態で加熱し、当該トナー像を圧延して記録シート上に熱定着させる。
【００２１】
図２は、定着器３６の構成を示す図である。図２（ａ）に示すように、定着器３６は、定着ローラ３６１と、定着ベルト３６２と、加圧ローラ３６３と、磁束発生部３６４と、を有する。
定着ローラ３６１は、定着ベルト３６２の内周面の一部又は全部に当接されている。そして、加圧ローラ３６３は、定着ローラ３６１に対向し、定着ベルト３６２の外周面に当接されている。
【００２２】
定着ローラ３６１と加圧ローラ３６３は、芯金３６１１、３６３１の軸方向の両端部が、図示しないフレームの軸受部に回転自在に軸支されると共に、加圧ローラ３６３は、図示しない駆動モータからの駆動力が伝達されることにより矢印Ｂ方向に回転駆動される。この加圧ローラ３６３の回転に伴って定着ベルト３６２と定着ローラ３６１が矢印Ａ方向に従動回転する。
【００２３】
定着ベルト３６２は、無端の円筒状のベルトであり、図２（ｂ）に示すように、離型層３６２１と、弾性体層３６２２と、発熱層３６２３とが、この順に離型層３６２１が外周面側になるように積層されてなる。定着ベルト３６２には、自立して円筒形を保持できるベルトが用いられている。
磁束発生部３６４から発生される交番磁束は、定着ベルト３６２に導かれ、定着ベルト３６２の発熱層３６２３の、主に磁束発生部３６４に対向する部分を貫き、この部分に渦電流を発生させて発熱層３６２３自体を発熱させ、定着ベルト３６２を加熱する。そして定着ベルト３６２が加熱されることにより、定着ベルト３６２に定着ニップ３６５で接触している加圧ローラ３６３の温度も昇温する。
【００２４】
なお、磁束発生部３６４、定着ベルト３６２を用いて定着器３６を発熱させる代わりに、定着ローラに、ハロゲンヒータ等の発熱体を内包して、定着器３６を発熱させることとしてもよい。
［２］制御部１００の構成
図３は、画像形成装置１の制御部１００の構成を示す図である。同図に示すように、制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０４、トナー付着量算出部１０５、ラインパターン記憶部１０６、補正テーブル記憶部１０７等を備える。
【００２５】
Ｉ／Ｆ部１０２は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースである。ＲＯＭ１０３には自動原稿搬送部１０、画像読取部２０、画像プロセス部３０、操作パネル５０、露光量調整部３１０、帯電バイアス印加部３２０、現像バイアス印加部３３０等を制御するために必要なプログラムのほか、後述するトナー付着量最適化処理を実行するためのプログラム等が格納されている。ＲＯＭ１０３に格納されている各プログラムは、ＣＰＵ１０１により読出されて実行される。
【００２６】
ここで、操作パネル５０は、複数の入力キーと液晶表示部を備え、液晶表示部の表面にはタッチパネルが積層されている。タッチパネルからのタッチ入力又は入力キーからのキー入力により、ユーザからの指示を受取り、制御部１００に通知する。露光量調整部３１０は、露光器３１の、ブラック（ｋ）、イエロー（ｙ）、マゼンダ（ｍ）、シアン（ｃ）の各色の露光用の光源の光量を調整することにより、各色の露光量を調整する。帯電バイアス印加部３２０は、帯電チャージャ３５１ｋ〜３５１ｃに帯電バイアスを印加する。現像バイアス印加部３３０は、現像器３２ｋ〜３２ｃに現像バイアスを印加する。
【００２７】
ＲＡＭ１０４は、プログラム実行時のＣＰＵ１０１のワークエリアとして用いられる。
トナー付着量算出部１０５は、画像読取部２０から入力されるラインパターンの反射濃度に基づいて、そのトナー付着量を算出する。具体的には、反射濃度とトナー付着量との対応関係を示すテーブルを参照することにより、トナー付着量を算出する。当該テーブルは、ＲＯＭ１０３に記憶され、プログラム実行時にＲＡＭに読み出される。
【００２８】
ラインパターン記憶部１０６は、ラインパターンを示す画像データ（以下、「ラインパターンデータ」という。）と、当該画像データについて画像形成するための画像形成条件とを記憶している。画像形成条件としては、具体的には、露光器の露光量、帯電チャージャ３５１ｋ〜３５１ｃに印加される帯電バイアス、現像器に印加される現像バイアスに関する条件が目標とするトナー付着量（以下、「目標濃度」という。）毎に定められている。
【００２９】
画像形成条件は、対応するトナー付着量の近傍のトナー付着量でラインパターンがそれぞれ形成されるように定められている。又、目標濃度の前後のトナー付着量でそれぞれラインパターンが形成されるように、目標濃度毎に画像形成条件を複数記憶しておくこととしてもよい。
補正テーブル記憶部１０７は、トナー付着量と露光量、トナー付着量と帯電バイアス、トナー付着量と現像バイアスの各対応関係を示すテーブルを記憶している。
【００３０】
［３］トナー付着量最適化処理
図４は、制御部１００が行うトナー付着量最適化処理の動作を示すフローチャートである。制御部１００は、操作パネル５０からユーザによって入力された、目標濃度の指定を伴うトナー付着量最適化処理の実行指示を受取ると（ステップＳ４０１）、ラインパターン記憶部１０６からラインパターンデータと指定された目標濃度について定められている画像形成条件を読出し、当該画像形成条件下において、画像プロセス部３０に当該ラインパターンデータに基づくラインパターンを形成させる（ステップＳ４０２）。
【００３１】
次に制御部１００は、形成させたラインパターンのトナー像を、記録シートを搬送ベルト３４上に静電吸着させた状態で、記録シート上に転写させた後、定着器３６へ搬送させ、定着器３６において記録シート上のトナー像を圧延させて記録シートに熱定着させることにより、トナー像を記録シート上においてラインパターンの線幅方向（搬送方向）に均す（ステップＳ４０３）。
【００３２】
図５は、熱定着前後のラインパターンにおけるトナーの付着状態を示す図である。同図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の左図は、熱定着前のトナーの付着状態を示し、右図は、熱定着後のトナーの付着状態を示す。同図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、トナー付着量が高濃度で、符号Ｐで表すラインパターンの線幅（Ｗ）方向のトナー付着量が飽和状態に達している場合におけるトナーの付着状態をそれぞれ示し、図５（ｃ）のトナー付着量が最も多く、図５（ａ）のトナー付着量が最も少ない。
【００３３】
ここでは、形成されるラインパターンの線幅（Ｗ）が充分細いので、図５（ａ）〜（ｃ）の右図に示すように、ラインパターンのトナー像を、熱定着によりほぼ均等の厚さになるように線幅方向に広げて均すことができる。トナー付着量最適化処理において形成されるラインパターンの線幅としては、例えば６０〜１１０μｍのものを用いることができる。
【００３４】
このように、線幅方向のトナー付着量が飽和状態に達しており、図５（ａ）〜（ｃ）の左図に示すように、ラインパターン形成時においては図５（ａ）〜（ｃ）のラインパターンの各線分のトナー像の線幅（Ｗ）に差が認められない場合においても、ラインパターンの各線分のトナー像が熱定着により均されることにより、図５（ａ）〜（ｃ）の右図に示すように、図５（ａ）〜（ｃ）の各線分のトナー像の線幅の差が検出されるようにすることができる。
【００３５】
次に、制御部１００は、熱定着によりラインパターンのトナー像を均した後の記録シートを、排紙部３８に排出させる（ステップＳ４０４）。そして、ユーザにより、排出された記録シートが原稿台に置かれ、操作パネル５０から画像読取指示が入力されると、制御部１００は、画像読取部２０に当該記録シート上のラインパターンを読取らせて、ラインパターンのトナー像における反射濃度を測定させる（ステップＳ４０５）。
【００３６】
なお、反射濃度を画像読取部２０により測定する代わりに、定着器３６の下流側に反射型のフォトセンサを設け、当該フォトセンサにより、熱定着によりラインパターンのトナー像を均した後の記録シート上のラインパターンを読取らせて、反射濃度を測定させることとしてもよい。この場合には、反射濃度の測定後に、記録シートは排紙部３８に排出されるので、ユーザが、排出された記録シートを原稿台にセットする必要がなくなる。
【００３７】
さらに、制御部１００は、測定された反射濃度に基づいてラインパターンのトナー像におけるトナー付着量（ｔ（ｇ／ｍ２））を算出し（ステップＳ４０６）、補正テーブル記憶部１０７の補正テーブルを参照して、ｔが目標濃度と一致するように、画像形成条件を補正して目標濃度に対応する画像形成条件を決定し、決定した画像形成条件を用いて、以後の画像形成処理を行わせる（ステップＳ４０７）。
【００３８】
これにより、形成されたラインパターンのトナー像が熱定着によりラインパターンの線幅方向に均された後に、ラインパターンのトナー像におけるトナー付着量が測定されるので、指定された目標濃度が高濃度の場合においても対応するラインパターンのトナー像におけるトナー付着量を、線幅によって変化する反射濃度に基づき正確に測定することができ、測定結果に基づいて適切に画像形成条件を調整することができる。
【００３９】
図６は、トナー付着量が高濃度領域（３ｇ／ｍ２〜６ｇ／ｍ２の領域）にある場合における、熱定着前と熱定着後のラインパターンの線幅を比較した図である。同図の符号６０１は、熱定着前のラインパターンを形成する各線分のトナー像の線幅とトナー付着量との対応関係を示し、符号６０２は、熱定着後のラインパターンを形成する各線分のトナー像の線幅とトナー付着量との対応関係を示す。同図に示すように、熱定着前の線幅は、トナー付着量が増加してもほとんど変化しないのに対し、熱定着後の線幅は、トナー付着量が増加するのに従って長くなっている。すなわち、熱定着をしないで、ラインパターンを形成する各線分のトナー像におけるトナー付着量を測定すると、高濃度領域では、トナー付着量の変化が線幅の変化に反映されず、その変化を反射濃度の変化として検出することができず、正確なトナー付着量の測定が困難であるのに対し、熱定着をすると、トナー付着量の変化が線幅の変化に反映され、その変化を反射濃度の変化として検出することができ、高濃度領域においてもトナー付着量を正確に測定することができる。
【００４０】
［４］トナー付着量の測定に影響を与える諸因子の検討
図７は、定着ベルト３６１の表面粗さと、定着器３６で熱定着後のラインパターンを形成する各線分のトナー像の線幅との対応関係について検討した実験結果を示す図である。実験は、加圧ローラ３６３の押圧力を４００Ｎ(ニュートン)、熱定着の温度を１４０℃、定着ニップ部３６５のニップ幅を８ｍｍとし、ラインパターンの画像形成条件を、目標濃度４ｇ／ｍ２について定められている画像形成条件として行った。ここでは、定着ベルト３６２の表面粗さは、定着ベルト表面の凹凸の差に対応している。
【００４１】
同図に示すように、表面粗さが１２０μｍを超えると、熱定着後の線幅の増加量が急激に低下する傾向が認められ、トナー付着量の変化を線幅の変化に反映させて、反射濃度の変化として検出して高濃度側の測定感度を高めるためには、表面粗さを１２０μｍ以下にするのが望ましいと考えられる。
図８は、加圧ローラ３６３の押圧力と定着器３６で熱定着後のラインパターンを形成する各線分のトナー像の線幅との対応関係について検討した実験結果を示す図である。実験は、熱定着の温度を１４０℃、定着ニップ部３６５のニップ幅を８ｍｍ、定着ベルト３６１の表面粗さを１２０μｍとし、ラインパターンの画像形成条件を、目標濃度４ｇ／ｍ２について定められている画像形成条件として行った。同図に示すように、線幅は、加圧ローラ３６３の押圧力が約３００Ｎ（ニュートン）付近でほぼ最大値に達している。従って、トナー付着量の変化を線幅の変化に反映させて、反射濃度の変化として検出して高濃度側の測定感度を高めるためには、加圧ローラ３６３の押圧力を３００Ｎ以上にするのが望ましいと考えられる。
【００４２】
図９は、定着器３６の熱定着温度と熱定着後のラインパターンを形成する各線分のトナー像の線幅との対応関係について検討した実験結果を示す図である。実験は、加圧ローラ３６３の押圧力を４００Ｎ(ニュートン)、定着ニップ部３６５のニップ幅を８ｍｍ、定着ベルト３６１の表面粗さを１２０μｍとし、ラインパターンの画像形成条件を、目標濃度４ｇ／ｍ２について定められている画像形成条件として行った。同図に示すように、線幅は、定着温度が約１４０℃付近でほぼ最大値に達している。従って、トナー付着量の変化を線幅の変化に反映させて、反射濃度の変化として検出して高濃度側の測定感度を高めるためには、定着器３６の定着温度を１４０℃以上にするのが望ましいと考えられる。
【００４３】
図１０は、定着器３６による定着ニップ幅と熱定着後のラインパターンを形成する各線分のトナー像の線幅との対応関係について検討した実験結果を示す図である。実験は、加圧ローラ３６３の押圧力を４００Ｎ(ニュートン)、熱定着の温度を１４０℃、定着ベルト３６１の表面粗さを１２０μｍとし、ラインパターンの画像形成条件を、目標濃度４ｇ／ｍ２について定められている画像形成条件として行った。同図に示すように、線幅は、定着ニップ幅が、約５ｍｍ付近でほぼ最大値に達している。従って、トナー付着量の変化を線幅の変化に反映させて、反射濃度の変化として検出して高濃度側の測定感度を高めるためには、定着器３６の定着ニップ幅を５ｍｍ以上にするのが望ましいと考えられる。
【００４４】
図１１は、ラインパターンを形成する各線分間（具体的には隣接する線分間）のトナー像の線幅方向の間隔がそれぞれ、２画素分に相当する画素幅（1on2offライン）、３画素分に相当する画素幅（1on3offライン）、４画素分に相当する画素幅（1on4offライン）の各ラインパターンについての、トナー付着量とスキャナ読取出力値との対応関係について検討した実験結果を示す図である。
【００４５】
同図の符号Ａは、1on2offラインのラインパターンについて、同図の符号Ｂは、1on3offラインのラインパターンについて、同図の符号Ｃは、1on4offラインのラインパターンについてそれぞれ検討した実験結果を示す曲線である。
又、各ラインパターンの具体例を図１２に示す。同図の（ａ）は、1on2offラインのラインパターンを、同図の（ｂ）は、1on3offラインのラインパターンを、同図の（ｃ）は、1on4offラインのラインパターンをそれぞれ示す。
【００４６】
図１１に示す各曲線を比較すると、以下の傾向が認められる。
(イ)1on2offラインのラインパターンに係る曲線（Ａ）では、トナー付着量が４ｇ／ｍ２付近における曲線の傾きが、他の２つの曲線（Ｂ）、（Ｃ）の傾きよりも大きい。
(ロ)1on3offラインのラインパターンに係る曲線（Ｂ）では、トナー付着量が５ｇ／ｍ２付近における曲線の傾きが、他の２つの曲線（Ａ）、（Ｃ）の傾きよりも大きい。
(ハ) 1on4offラインのラインパターンに係る曲線（Ｃ）では、トナー付着量が６ｇ／ｍ２付近における曲線の傾きが、他の２つの曲線（Ａ）、（Ｂ）の傾きよりも大きい。
【００４７】
従って、測定しようとするラインパターンにおけるトナー付着量に応じてラインパターンを形成する各線分間の線幅方向の間隔を変更することにより、トナー付着量の測定精度を高めることが可能となる。具体的には、測定しようとするトナー付着量が高濃度になるに従って、ラインパターンを形成する各線分間の線幅方向の間隔を広くすることにより、測定精度を高めることができる。例えば、指定されたトナー付着量の目標濃度が、４ｇ／ｍ２の場合には、当該間隔を２画素幅（1on2offライン）とし、５ｇ／ｍ２の場合には、当該間隔を３画素幅（1on3offライン）とし、６ｇ／ｍ２の場合には、当該間隔を４画素幅（1on4offライン）とすることにより、目標濃度に応じて測定対象となるラインパターンを形成する各線分間の線幅方向の間隔として最適なものを選択し、当該ラインパターンにおけるトナー付着量を精度よく測定し、トナー付着量を最適化するための画像形成条件を正確に決定することができる。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（１）本実施の形態においては、目標濃度の高低に係らず、ラインパターンにおける各線分のトナー像の熱定着処理を行うこととしたが、目標濃度が低濃度である場合には、ラインパターンにおける各線分のトナー像を記録シートに転写した後、トナー像の熱定着処理を行うことなく、ラインパターンにおけるトナー付着量を測定することとしてもよい。
【００４８】
具体的には、図１３に示すように、定着器３６の上流側に反射型のフォトセンサ３９を設け、フォトセンサ３９によりトナー付着量を測定することとしてもよい。図１４は、フォトセンサ３９を設けた場合におけるトナー付着量最適化処理の動作の変形例を示す図である。同図において、図４に示すトナー付着量最適化処理と同様の処理については、図４のステップ番号と同一の番号を付与することとし、以下、図4のトナー付着量最適化処理の動作との相違点を中心に説明する。ステップＳ４０１、ステップＳ４０２の処理を行った後、制御部１００は、指定された目標濃度が閾値（ここでは、例えば、４ｇ／ｍ２とする。）以上か否かを判定する（ステップＳ１４０１）。
【００４９】
閾値以上である場合には（ステップＳ１４０１：ＹＥＳ）、制御部１００は、ステップＳ４０３〜ステップＳ４０７の処理を行う。
閾値を超えない場合には（ステップＳ１４０１：ＮＯ）、制御部１００は、形成させたラインパターンのトナー像を、記録シートを搬送ベルト３４上に静電吸着させた状態で、記録シート上に転写させた後、反射型フォトセンサ３９で、ラインパターンのトナー像の反射濃度を測定させ（ステップＳ１４０２）、その後ステップＳ４０６、４０７の処理を行う。
【００５０】
これにより、目標濃度が低濃度で、熱定着処理をしてトナー画像を均さなくてもトナー付着量を精度よく測定することが可能な場合には、熱定着処理を省略してラインパターンにおけるトナー付着量が測定されるので、目標濃度に応じてトナー付着量測定のための処理工程を簡略化することができる。
（２）本実施の形態においては、ラインパターンを形成して、トナー付着量最適化処理を行うこととしたが、ラインパターンを形成する代わりに、複数の網点のトナー像からなる網点パターンを形成して、トナー最適化処理を行うこととしてもよい。具体的には、ラインパターン記憶部１０６にラインパターンデータの代わりに、網点パターンを示す画像データを記憶させておくこととしてもよい。この場合に形成される網点パターンは、各網点を形成するトナー像が、単色画素に対応する単数又は複数のトナー付着ドットからなり、熱定着処理の前後において、各網点を形成するトナー像が、互いに隔てられるように間隔をおいて配置されるものとする。
（３）本実施の形態においては、熱定着によりトナー像を均すこととしたが、トナー像を均す方法は、トナー像を圧延させることができる方法であれば、熱定着に限定されない。例えば、ローラ対の間にトナー像を挟み込むことにより、トナー像を均すこととしてもよい。
（４）本実施の形態においては、ラインパターンを形成する各線分のトナー像の間隔を等間隔としたが、当該間隔は、等間隔に限定されず、トナー像の均し処理の前後において、隣接する線分のトナー像同士が互いに隔てられる間隔であればよい。
（５）本実施の形態においては、ラインパターンを形成する各線分のトナー像におけるトナー付着量が等濃度になるようにしたが、各線分のトナー像間でトナー付着量が異なるように、ラインパターンを形成することとしてもよい。例えば、目標濃度の前後のトナー付着量でそれぞれ線分のトナー像が形成されるように、トナー付着量が異なる線分のトナー像を含むラインパターンを形成することとしてもよい。
（６）本実施の形態においては、図１２に示すように、ラインパターンとして、スキャナの主走査方向に平行なラインパターンを用いたが、ラインパターンは、図１２に示す具体例に限定されず、例えば、副走査方向に平行なラインパターンを用いることとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に像担持体へのトナー付着量を調整する技術として利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１                      画像形成装置
１０                    自動原稿搬送部
２０                    画像読取部
３０                    画像プロセス部
３１                    露光器
３２ｋ〜３２ｃ          現像器
３３ｋ〜３３ｃ          転写チャージャ
３４                    搬送ベルト
３５ｋ〜３５ｃ          感光体
３６                    定着器
３７Ａ〜３７Ｃ          給紙カセット
３８                    排紙部
３９                    反射型のフォトセンサ
５０                    操作パネル
１００                  制御部
１０１                  ＣＰＵ
１０２                  Ｉ／Ｆ部
１０３                  ＲＯＭ
１０４                  ＲＡＭ
１０５                  トナー付着量算出部
１０６                  ラインパターン記憶部
１０７                  補正テーブル記憶部
３１０                  露光量調整部
３２０                  帯電バイアス印加部
３３０                  現像バイアス印加部
３５１ｋ〜３５１ｃ      帯電チャージャ
３６１                  定着ローラ
３６２                  定着ベルト
３６３                  加圧ローラ
３６４                  磁束発生部
３６１１、３６３１      芯金
３６２１                離型層
３６２２                弾性層
３６２３                発熱層
【図１】
2011107514.tif 000003
【図２】
2011107514.tif 000004
【図３】
2011107514.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011107514.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011107514.tif 000011
【図１０】
2011107514.tif 000012
【図１１】
2011107514.tif 000013
【図１２】
2011107514.tif 000014
【図１３】
2011107514.tif 000015
【図１４】
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