(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成するための像担持体上に、濃度検知用のパターンを形成し、当該像担持体上に形成された濃度検知用のパターンを直接、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に転写して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知して、前記濃度検知センサーの検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、前記像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に、濃度の異なる複数の濃度検知用パターンを形成して、当該複数の濃度検知用パターンの濃度と像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体表面の濃度を、拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知し、これら拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーの出力に応じて、前記拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーを切り替えて使用する濃度検知センサー切替手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーの出力のうち、飽和濃度の濃度検知用パターンを検知したときの濃度検知センサーの出力電流をＡ１、中間濃度の濃度検知用パターンを検知したときの濃度検知センサーの出力電流をＡ２、前記像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体表面の拡散反射型濃度検知センサーの出力電流をＡｃ１、前記像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体表面の正反射型濃度検知センサーの出力電流をＡｃ２、濃度検知センサーの暗電流をＡｄとすると、｜（Ａ１−Ａｄ）／（Ａｃ１−Ａｄ）−（Ａ２−Ａｄ）／（Ａｃ２−Ａｄ）｜の値が、大きい濃度検知センサーの出力を使用するように、前記拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーを切り替え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】
像担持体上に形成されるトナー像を、転写材又は中間転写体上に転写して画像を形成するとともに、前記像担持体又は中間転写体上に濃度検知用のパターンを形成し、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知して、前記濃度検知センサーの検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、前記像担持体又は中間転写体の表面状態を認識する認識手段と、前記認識手段の認識結果に応じて拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーを切り替える切替手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記濃度検知センサーの拡散反射型と正反射型の各検知方式ごとに画像形成装置の使用開始時の出力値と経時の目標値とを記憶しており、現在の濃度検知センサーの出力値が前記経時の目標値となるように、画像形成条件を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を用いた複写機やプリンターあるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、中間転写体、または用紙搬送ベルトを用いたカラーの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式を用いた複写機やプリンターあるいはファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体上に順次形成される、黒、イエロー、マゼンタ、シアン等の複数色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で一次転写する中間転写体を備え、当該中間転写体上に順次転写された複数色のトナー像を、転写用紙上に一括して二次転写することにより、フルカラーの画像を形成したり、感光体ドラム等の像担持体上に各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成部と、これら複数の画像形成部で形成されるトナー像の転写位置に、転写用紙を保持した状態で搬送する用紙搬送ベルトとを備え、各画像形成部で形成された複数色のトナー像を、用紙搬送ベルトで搬送される転写用紙上に順次転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成したものが、既に種々提案されている。
【０００３】
これらの中間転写体または用紙搬送ベルトを用いたカラーの画像形成装置においては、良好な色再現性を得るために、感光体ドラム等の像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルト上に、各色のトナー像の階調を補正するためのパターンを形成し、この階調補正用パターンの濃度を、反射型センサー等を応用した濃度センサーで検知して、画像形成条件を制御するプロセスコントロールが行なわれている。
【０００４】
その際、上記感光体ドラム等の像担持体、あるいは中間転写体や用紙搬送ベルト上に形成される黒色のトナーパターンは、正反射型のセンサーを用いて、それ以外のイエローやマゼンタ等のカラートナーのパターンは、拡散反射型のセンサーを用いて濃度検知を行うと、画質コントロールの性能が良いことが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記の如く中間転写体または用紙搬送ベルトを用いたカラーの画像形成装置の場合には、画像形成サイクルを重ね、感光体ドラム等の像担持体や、中間転写体または用紙搬送ベルトの表面を清掃するクリーニングブレードの圧力等により、感光体ドラム等の像担持体や、中間転写体または用紙搬送ベルトの表面が荒れてくると、黒色のトナーパターンの濃度を正反射型のセンサーで検知する場合には、像担持体やベルトの表面が荒れてくることによって、黒色のトナーパターンからの正反射光量が低下し、像担持体やベルトとトナーの反射光の差がなくなってくるため、トナーからの反射光と像担持体やベルト表面からの反射光との比をとると、ある中間濃度と飽和濃度のパターンではあまり差がなくなってしまい、画質コントロールの性能が低下するという問題点があった。このような問題点は、黒色のトナーパターンに限らず、イエローやマゼンタ等のカラーのトナーパターンでも、次第に像担持体やベルトからの拡散反射光が多くなってくるため、同様に起こる。
【０００６】
そこで、経時的に像担持体や中間転写体または用紙搬送ベルトの表面が劣化してきた場合でも、コントロール性能を維持するために、特開平６−１４８９９２号公報等に開示されている技術が既に提案されている。
【０００７】
この特開平６−１４８９９２号公報に係る電子写真装置の場合には、ベルトからの反射光を複数の場所で検出して補正をかけるという方法を用いているが、この場合でもベルトとトナーの反射光に差があまりないことには変わりがなく、やはりコントロール性能が落ちてしまうという問題点を依然として有している。
【０００８】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、像担持体や中間転写体あるいは用紙搬送ベルト等の表面が劣化した場合でも、当該像担持体や中間転写体あるいは用紙搬送ベルト等の表面に形成される各色の濃度検知用パターンの濃度を精度良く検知することができ、常に良好な画質の画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の発明は、画像を形成するための像担持体上に、濃度検知用のパターンを形成し、当該像担持体上に形成された濃度検知用のパターンを直接、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に転写して、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知して、前記濃度検知センサーの検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、前記像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に、濃度の異なる複数の濃度検知用パターンを形成して、当該複数の濃度検知用パターンの濃度と像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体表面の濃度を、拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知し、これら拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーの出力に応じて、前記拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーを切り替えて使用する濃度検知センサー切替手段を備えるように構成したものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーの出力のうち、飽和濃度の濃度検知用パターンを検知したときの濃度検知センサーの出力電流をＡ１、中間濃度の濃度検知用パターンを検知したときの濃度検知センサーの出力電流をＡ２、前記像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体表面の拡散反射型濃度検知センサーの出力電流をＡｃ１、前記像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体表面の正反射型濃度検知センサーの出力電流をＡｃ２、濃度検知センサーの暗電流をＡｄとすると、｜（Ａ１−Ａｄ）／（Ａｃ１−Ａｄ）−（Ａ２−Ａｄ）／（Ａｃ２−Ａｄ）｜の値が、大きい濃度検知センサーの出力を使用するように、前記拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明は、像担持体上に形成されるトナー像を、転写材又は中間転写体上に転写して画像を形成するとともに、前記像担持体又は中間転写体上に濃度検知用のパターンを形成し、当該濃度検知用パターンの濃度を拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知して、前記濃度検知センサーの検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置において、前記像担持体又は中間転写体の表面状態を認識する認識手段と、前記認識手段の認識結果に応じて拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーを切り替える切替手段を備えるように構成したものである。
【００１２】
また更に、請求項４に記載の発明は、前記濃度検知センサーの拡散反射型と正反射型の各検知方式ごとに画像形成装置の使用開始時の出力値と経時の目標値とを記憶しており、現在の濃度検知センサーの出力値が経時の目標値となるように、画像形成条件を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１４】
図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタを示すものである。
【００１５】
図２において、１はカラープリンタの本体を示すものであり、このカラープリンタ本体１の内部には、図示しないパーソナルコンピュータ等のクライアントから送信されてくるカラー画像情報に対して、所定の画像処理を施す画像処理部２が設けられている。この画像処理部２からは、図２に示すように、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３ＣのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃに各色の画像データが順次出力され、これらのＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ上に形成された静電潜像は、例えば、非磁性１成分トナーを用いた現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃによって、それぞれ黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像として現像される。
【００１６】
上記各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ上に形成された各色のトナー像を転写するシートとしての転写用紙７は、図２に示すように、プリンタ本体１内の底部に収容された給紙カセット８から所定サイズのものが、給紙ローラ９によって給紙される。上記給紙カセット８から供給された転写用紙７は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール１０によって無端状担持体としての用紙搬送ベルト１１上へ送出される。この用紙搬送ベルト１１は、ドライブロール１２と、ストリッピングロール１３と、テンションロール１４との間に一定のテンションで無端状に掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール１２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記用紙搬送ベルト１１としては、例えば、可撓性を有するクロロプレン等からなる合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。この用紙搬送ベルト１１としては、例えば、クロロプレンからなり、周長が４５５ｍｍ、抵抗値が１０9 Ω・ｃｍものが用いられる。
【００１７】
上記用紙搬送ベルト１１によって搬送された転写用紙７の先端と、第１の画像形成ユニット３Ｋによって形成される第一の感光体ドラム５Ｋ上の画像の先端は、感光体ドラム５Ｋの転写ポイントにて一致するように、その紙送りタイミングや画像書き込みタイミングが決められている。転写ポイントに達した転写用紙７は、転写ロール１５Ｋによって、感光体ドラム５Ｋ上の可視画像が転写され、更に感光体ドラム５Ｙの転写ポイントに達する。この感光体ドラム５Ｙの転写ポイントに達した転写用紙７は、感光体ドラム５Ｋで転写されたのと同様に感光体ドラム５Ｙ上の可視画像が転写される。同様に全ての転写を終えた転写用紙７は、更に用紙搬送ベルト１１によって搬送され、ストリッピングロール１３の近傍まで達すると、必要に応じて、図示しない剥離用の除電コロトロンによって除電されるとともに、曲率半径が小さく設定された当該ストリッピングロール１３によって、用紙搬送ベルト１１から剥離される。その後、４色のトナー像が転写された転写用紙７は、定着装置１６によって加熱ロール１７及び加圧ベルト１８により定着され、排出ローラ対１９によって排出トレイ２０上に排出されて、カラー画像のプリントが行われる。
【００１８】
上記黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色の４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃは、図２に示すように、すべて同様に構成されており、これら４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃでは、上述したように、それぞれ黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃは、像担持体としての感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを備えており、これらの感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面は、一次帯電用の帯電ロール２１Ｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃによって一様に帯電された後、ＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから画像データに応じて出射される像形成用のレーザービームＬＢが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃによってそれぞれ黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の各色の非磁性１成分トナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、転写ロール１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃの帯電により用紙搬送ベルト１１上に保持された転写用紙７に順次転写される。上記黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の各色のトナー像が転写された転写用紙７は、用紙搬送ベルト１１から分離された後、上述したように定着装置１６によって定着処理を受け、カラー画像の形成が行われる。
【００１９】
さらに、上記転写用紙７は、上述したように、給紙カセット８から供給され、レジストロール１０によって所定のタイミングで用紙搬送ベルト１１まで搬送され、用紙搬送ベルト１１上に保持搬送される。
【００２０】
なお、上記感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、図２に示すように、トナー像の転写工程が終了した後、クリーナー２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃによって残留トナー等が除去されて、次の画像形成プロセスに備えるようになっている。
【００２１】
また、上記用紙搬送ベルト１１は、転写用紙７が剥離された後、その表面がブレード２３を備えたクリーニング装置２４によってトナーや紙粉等が除去される。
【００２２】
ところで、この実施の形態に係るカラープリンタは、像担持体、又は転写材担持体若しくは中間転写体上に、濃度の異なる複数の濃度検知用パターンを形成して、当該複数の濃度検知用パターンの濃度と像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体表面の濃度を、拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーにより検知し、これら拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーの出力に応じて、前記拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーを切り替えて使用する濃度検知センサー切替手段を備えるように構成されている。
【００２３】
さらに、この実施の形態に係るカラープリンタは、前記拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーの出力のうち、飽和濃度の濃度検知用パターンを検知したときのセンサーの出力電流をＡ１、中間濃度の濃度検知用パターンを検知したときのセンサーの出力電流をＡ２、前記像担持体又は転写材担持体若しくは中間転写体表面のセンサーの出力電流をそれぞれＡｃ１、Ａｃ２、濃度検知センサーの暗電流をＡｄとすると、｜（Ａ１−Ａｄ）／（Ａｃ１−Ａｄ）−（Ａ２−Ａｄ）／（Ａｃ２−Ａｄ）｜の値が、大きい濃度検知センサーの出力を使用するように、前記拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーを切り替えるように構成される。
【００２４】
すなわち、この実施の形態に係るカラープリンタは、図２に示すように、４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃのうち、最後のシアン色の画像形成ユニット３Ｃの下流側に、これら４つの画像形成ユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃによって、用紙搬送ベルト１１上に順次形成される各色のトナー像の階調補正用パターンの濃度を検知する自動濃度検知センサー２５が、配置されている。
【００２５】
この自動濃度検知センサー２５は、例えば、図３に示すように、合成樹脂等により直方体状に一体的に形成されたセンサー本体３０を備えている。このセンサー本体３０の内部には、ＬＥＤ等からなる発光素子３１が、図中右方向に向けて４５度傾斜した状態で１つ配設されているとともに、当該発光素子３１の先端側には、同じく図中右方向に向けて４５度傾斜した光照射用の通孔３２が、断面円形状に穿設されている。
【００２６】
また、上記自動濃度検知センサー本体３０の内部には、その中央にフォトダイオード等からなる第１の受光素子３３が、図中真上に向けた状態で配設されているとともに、当該センサー本体３０には、第１の受光素子３３の先端側に図中真上に向けて受光用の通孔３４が、断面円形状に穿設されている。
【００２７】
さらに、上記自動濃度検知センサー本体３０の内部には、その右側にフォトダイオード等からなる第２の受光素子３５が、図中左方向に向けて４５度傾斜した状態で配設されているとともに、当該センサー本体３０には、第２の受光素子３５の先端側に図中左方向に向けて４５度傾斜した受光用の通孔３６が、断面円形状に穿設されている。
【００２８】
しかも、上記発光素子３１、第１の受光素子３３及び第２の受光素子３５は、図３（ｂ）に示すように、直線状に沿って配設されている。また、上記自動濃度検知センサー本体３０は、図３（ａ）に示すように、発光素子３１から光照射用の通孔３２を介して出射される光が用紙搬送ベルト１１の表面に照射され、この用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって拡散反射された光が、受光用の通孔３４を介して第１の受光素子３３によって受光されるとともに、この用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって正反射された光が、受光用の通孔３６を介して第２の受光素子３５によって受光されるように、カラープリンタ本体１の所定の位置に取り付けられている。さらに、上記自動濃度検知センサー本体２５は、直線状に沿って配設された発光素子３１、第１の受光素子３３及び第２の受光素子３５が、用紙搬送ベルト１１の移動方向に沿って位置するように、カラープリンタ本体１の所定位置に取り付けられている。
【００２９】
上記第１の受光素子３３は、発光素子３１から出射された光が、用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって拡散反射された光を受光することにより、初期の状態においては、用紙搬送ベルト１１の表面に形成されるカラートナーからなる階調補正用パターンの濃度を検知するためのものである。一方、上記第２の受光素子３５は、発光素子３１から出射された光が、用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの表面、又は当該用紙搬送ベルト１１の表面そのものによって正反射された光を受光することにより、初期の状態においては、用紙搬送ベルト１１の表面に形成される黒色のトナーからなる階調補正用パターンの濃度を検知するためのものである。
【００３０】
また、上記用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンとしては、例えば、図４に示すように、飽和濃度（Ｃｉｎ１００％）の濃度検知用パターン２６Ｋ、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃと、中間濃度（Ｃｉｎ６０％）の濃度検知用パターン２７Ｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃとが、黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の４色のトナー像によって形成したものが用いられる。
【００３１】
図１はこの実施の形態に係るカラープリンタの制御回路を示すブロック図である。
【００３２】
図１において、４０はカラープリンタの画像形成動作を制御する制御手段としてのＣＰＵ、４１は前記ＣＰＵ４０の画像形成動作を制御するプログラム等を記憶したＲＯＭ、４２は前記ＣＰＵ４０の制御動作制御動作を記憶に使用されるパラメータ等を記憶するＲＡＭ、３３は自動濃度検知センサー２５の拡散反射型の第１の受光素子、３５は自動濃度検知センサー２５の正反射型の第２の受光素子、４３は前記ＣＰＵ４０の制御動作に基づいて、各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面電位や、ＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから出射されるレーザービームＬＢの強度、あるいは現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃの現像ロールに印加される現像バイアス等の画像形成プロセスのパラメータを制御するプロセスコントロール部を、それぞれ示すものである。
【００３３】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、像担持体や中間転写体あるいは用紙搬送ベルト等の表面が劣化した場合でも、当該像担持体や中間転写体あるいは用紙搬送ベルト等の表面に形成される各色の濃度検知用パターンの濃度を精度良く検知することが可能となっている。
【００３４】
すなわち、この実施の形態に係るカラープリンタでは、画像形成サイクルを重ねるにしたがって、転写用紙７を吸着した状態で搬送する用紙搬送ベルト１１の表面が、当該用紙搬送ベルト１１の表面を清掃するクリーナー２４のクリーニングブレード２３の圧力等により次第に磨耗して荒れてくる。すると、黒色の階調補正用のトナーパターンの濃度を正反射型のセンサー３５で検知する場合には、用紙搬送ベルト１１の表面が荒れてくることによって、黒色のトナーパターンからの正反射光量が低下し、ベルト１１とトナーの反射光の差がなくなってくるため、トナーからの反射光と用紙搬送ベルト１１表面からの反射光との比をとると、ある中間濃度と飽和濃度のパターンではあまり差がなくなってしまい、そのままでは画質コントロールの性能が低下してしまう。また、同様に、黒色のトナーパターンに限らず、イエローやマゼンタ等のカラーの階調補正用のトナーパターンでも、用紙搬送ベルト１１の表面が荒れてくることによって、カラーのトナーパターンからの拡散反射光量とともに、用紙搬送ベルト１１からの拡散反射光量が増加し、ベルト１１とトナーの反射光の差がなくなってくるため、トナーからの反射光と用紙搬送ベルト１１表面からの反射光との比をとると、ある中間濃度と飽和濃度のパターンではあまり差がなくなってしまう。
【００３５】
図５は新しい用紙搬送ベルト１１を用いて、当該用紙搬送ベルト１１上に黒色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを形成した場合と、１００Ｋサイクル（１０万枚のプリント）後の用紙搬送ベルト１１を用いて、当該用紙搬送ベルト１１上に黒色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを形成した場合との、正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３の出力の変化を測定した結果を示すものである。なお、図５の縦軸はセンサーの出力として（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）を、横軸はトナー濃度ＴＭＡ（ｍｇ／ｃｍ2 ）を、それぞれ示している。ここで、Ａｐは自動濃度検知センサー２５による黒色の階調補正用のトナーパターンの検知濃度出力電流、Ａｄは自動濃度検知センサー２５の暗電流、Ａｃは自動濃度検知センサー２５による用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力電流を、それぞれ示している。
【００３６】
図６は新しい用紙搬送ベルト１１を用いて、当該用紙搬送ベルト１１上にシアン色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを形成した場合と、１００Ｋサイクル（１０万枚のプリント）後の用紙搬送ベルト１１を用いて、当該用紙搬送ベルト１１上にシアン色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを形成した場合との、正反射型センサー３５と拡散反射型センサー３３の出力の変化を測定した結果を示すものである。なお、図６の縦軸はセンサー２５の出力として（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）を、横軸はトナー濃度ＴＭＡ（ｍｇ／ｃｍ2 ）を、それぞれ示している。ここで、Ａｐは自動濃度検知センサー２５によるシアン色の階調補正用のトナーパターンの検知濃度出力電流、Ａｄは自動濃度検知センサー２５の暗電流、Ａｃは自動濃度検知センサー２５による用紙搬送ベルト１１の表面の検知濃度出力電流を、それぞれ示している。
【００３７】
上記の図５からわかるように、黒色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを、自動濃度検知センサー２５によって検知した場合、用紙搬送ベルト１１が新しい状態では、正反射型のセンサー３５からの出力（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）が、トナー濃度ＴＭＡに応じてほぼ直線状に低下しているのに対して、拡散反射型のセンサー３３からの出力（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）は、トナー濃度ＴＭＡが約０．６５（ｍｇ／ｃｍ2 ）のところまでは徐々に増加しているが、トナー濃度ＴＭＡが約０．６５（ｍｇ／ｃｍ2 ）以上のところで飽和しており、ほとんど変化していない。
【００３８】
一方、上記の図５からわかるように、黒色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを、自動濃度検知センサー２５によって検知した場合、用紙搬送ベルト１１で１００Ｋサイクルのプリントを繰り返した後の状態では、正反射型のセンサー３５からの出力（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）が、トナー濃度ＴＭＡ約０．６（ｍｇ／ｃｍ2 ）の近傍までは徐々に低下しているが、トナー濃度ＴＭＡが約０．６（ｍｇ／ｃｍ2 ）を越えたところで飽和しており、ほとんど変化していない。これに対して、用紙搬送ベルト１１で１００Ｋサイクルのプリントを繰り返した後の状態でも、拡散反射型のセンサー３３からの出力（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）は、トナー濃度ＴＭＡ１．０（ｍｇ／ｃｍ2 ）を越えるあたりまで徐々に低下しており、黒色のトナー濃度の変化に精度よく対応していることがわかる。
【００３９】
また、上記の図６からわかるように、シアン色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを、自動濃度検知センサー２５によって検知した場合、用紙搬送ベルト１１が新しい状態では、拡散反射型のセンサー３３からの出力（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）が、トナー濃度ＴＭＡに応じてほぼ直線状に増加しているのに対して、正反射型のセンサー３５からの出力（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）は、トナー濃度ＴＭＡにかかわらず、まったく変化していない。
【００４０】
一方、上記の図６からわかるように、シアン色のトナー濃度の異なる階調補正用のトナーパターンを、自動濃度検知センサー２５によって検知した場合、用紙搬送ベルト１１で１００Ｋサイクルのプリントを繰り返した後の状態では、拡散反射型のセンサー３３からの出力（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）が、トナー濃度ＴＭＡ約０．５５（ｍｇ／ｃｍ2 ）の近傍までは徐々に増加しているが、トナー濃度ＴＭＡが約０．５５（ｍｇ／ｃｍ2 ）を越えたところで飽和しており、ほとんど変化していない。これに対して、用紙搬送ベルト１１で１００Ｋサイクルのプリントを繰り返した後の状態では、正反射型のセンサー３５からの出力（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）が、トナー濃度ＴＭＡ０．６（ｍｇ／ｃｍ2 ）を越えたあたりから明らかに増加しており、シアン色のトナー濃度の変化に精度よく対応していることがわかる。
【００４１】
そこで、この実施の形態に係るカラープリンタでは、高濃度の階調補正用パターンのセンサー２５の出力電流をＡ１、所定の中間濃度の階調補正用パターンのセンサー２５の出力電流をＡ２、当該階調補正用パターンが形成される媒体のセンサー２５の出力電流をＡｃ１、Ａｃ２、センサー２５の暗電流をＡｄとすると、｜（Ａ１−Ａｄ）／（Ａｃ１−Ａｄ）−（Ａ２−Ａｄ）／（Ａｃ２−Ａｄ）｜の値が一番大きくなる方式のセンサー２５からの出力を用いて、各色のカラー画像形成時のプロセスコントロールを行なうように構成されている。
【００４２】
図７は補正テーブルである。表の値は画像濃度Ｃｉｎ６０％の（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）の目標値である。それぞれのセンサー毎に（Ａｃ−Ａｄ）の値によって目標値を持っており、実際には中間濃度であるＣｉｎ６０％と飽和濃度であるＣｉｎ１００％の階調補正用パターンを、用紙搬送ベルト１１の表面に作成し、（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）の差が一番大きいセンサーのＣｉｎ６０％の（Ａｐ−Ａｄ）／（Ａｃ−Ａｄ）が目標値になるようにプロセスコントロールを行なうように構成されている。
【００４３】
上記カラープリンタでは、図８に示すように、用紙搬送ベルト１１の表面に、黒色、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像からなる階調補正用パターンを、中間濃度と飽和濃度の２種類ずつ形成した後（ステップ１０１）、用紙搬送ベルト１１の表面（Ａｃ１ａ、Ａｃ１ｂ）を自動濃度検知センサー２５の拡散反射型センサー３３と正反射型センサー３５によって検知する（ステップ１０２）。次に、上記用紙搬送ベルト１１の表面に形成された中間濃度の階調補正用パターンの濃度（Ａ１ａ、Ａ１ｂ）を、自動濃度検知センサー２５の拡散反射型センサー３３と正反射型センサー３５によって検知する（ステップ１０３）。その後、もう一度用紙搬送ベルト１１の表面（Ａｃ２ａ、Ａｃ２ｂ）を自動濃度検知センサー２５の拡散反射型センサー３３と正反射型センサー３５によって検知するとともに（ステップ１０４）、当該用紙搬送ベルト１１の表面に形成された飽和濃度の階調補正用パターンの濃度（Ａ２ａ、Ａ２ｂ）を、自動濃度検知センサー２５の拡散反射型センサー３３と正反射型センサー３５によって検知する（ステップ１０５）。
【００４４】
次に、上記各拡散反射型センサー３３と正反射型センサー３５の出力のうち、｜Ａ１ａ／Ａｃ１ａ−Ａ２ａ／Ａｃ２ａ｜が、｜Ａ１ｂ／Ａｃ１ｂ−Ａ２ｂ／Ａｃ２ｂ｜以上か否かが判別される（ステップ１０６）。そして、｜Ａ１ａ／Ａｃ１ａ−Ａ２ａ／Ａｃ２ａ｜が、｜Ａ１ｂ／Ａｃ１ｂ−Ａ２ｂ／Ａｃ２ｂ｜以上の場合には、自動濃度検知センサー２５の拡散反射型センサー３３を使用し（ステップ１０７）、｜Ａ１ａ／Ａｃ１ａ−Ａ２ａ／Ａｃ２ａ｜が、｜Ａ１ｂ／Ａｃ１ｂ−Ａ２ｂ／Ａｃ２ｂ｜以上でない場合には、自動濃度検知センサー２５の正反射型センサー３５を使用する（ステップ１０８）。
【００４５】
その後、これらの自動濃度検知センサー２５の拡散反射型センサー３３又は正反射型センサー３５の検出値と、図７に示すような目標値とを比較し（ステップ１０９）、これら拡散反射型センサー３３又は正反射型センサー３５の検出値が目標値と等しくなるように、プロセスコントロール部によって、各感光体ドラム５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの表面電位や、ＲＯＳ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃから出射されるレーザービームＬＢの強度、あるいは現像器６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃの現像ロールに印加される現像バイアス等の画像形成プロセスのパラメータを制御し、補正をかけるようになっている（ステップ１１０）。
【００４６】
このように、上記実施の形態に係るカラープリンタでは、拡散反射型の濃度検知センサー３３と正反射型の濃度検知センサー３５の出力のうち、飽和濃度の濃度検知用パターンを検知したときのセンサーの出力電流をＡ１、中間濃度の濃度検知用パターンを検知したときのセンサーの出力電流をＡ２、前記用紙搬送ベルト１１表面のセンサーの出力電流をそれぞれＡｃ１、Ａｃ２、濃度検知センサーの暗電流をＡｄとすると、｜（Ａ１−Ａｄ）／（Ａｃ１−Ａｄ）−（Ａ２−Ａｄ）／（Ａｃ２−Ａｄ）｜の値が、大きい濃度検知センサーの出力を使用するように、前記拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーを切り替えるように構成されているので、用紙搬送ベルト１１の表面がクリーニングブラシ２３の磨耗等によって劣化した場合でも、上記用紙搬送ベルト１１の表面に形成される階調補正用パターンの濃度を精度良く検知することができる濃度検知センサーの出力を用いて、プロセスコントロールを行うことができ、常に良好な画質の画像を形成することができる。
【００４７】
実施の形態２
図９はこの発明の実施の形態２を示すものであり、この実施の形態では、画像形成部を４つ備えているのではなく、感光体ドラム等の像担持体上に順次形成される、黒、イエロー、マゼンタ、シアン等の複数色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で一次転写する中間転写体を備え、当該中間転写体上に順次転写された複数色のトナー像を、転写用紙上に一括して二次転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成されている。
【００４８】
図９において、５０はカラープリンタの本体を示すものであり、このカラープリンタ本体５０の内部には、像担持体としての感光体ドラム５１が、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転駆動されるように配置されている。この感光体ドラム５１の表面は、一次帯電器５２によって所定の電位に一様に帯電された後、当該感光体ドラム５１の表面には、ＲＯＳ５３によって１色目の画像が露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム５１の表面に形成された１色目の静電潜像は、例えば、ロータリー方式の現像装置５４の黒色現像器５４Ｋにより現像されてトナー像となり、この黒色のトナー像は、一次転写位置において中間転写体ベルト５５上に、転写帯電器５６によって転写される。その後、上記感光体ドラム５１の表面は、清掃前除電器５７によって除電された後、クリーニングブレード５８を備えたクリーナー５９によって残留トナー等が清掃される。
【００４９】
次に、上記と同様に、上記感光体ドラム５１の表面には、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像が順次形成され、当該感光体ドラム５１の表面に順次形成されたイエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像は、中間転写体ベルト５５上に順次重ね合わせた状態で転写される。上記中間転写体ベルト５５上に互いに重ね合わされた状態で転写された黒、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナー像は、所定のタイミングで搬送される転写用紙６０上に、転写ロール６１によって２次転写され、この転写用紙６０は、定着装置６２により定着されて、装置の外部に排出される。
【００５０】
上記中間転写体ベルト５５は、複数のロール６３〜６６によって一定の速度で循環移動可能に支持されている。また、この中間転写体ベルト５５の表面は、クリーニングロール６７とブレード６８を備えたクリーナー６９によって転写トナーや紙粉等が清掃されるようになっている。
【００５１】
ところで、この実施の形態２では、中間転写体ベルト５５の表面に形成される階調補正用パターンの濃度を検知する自動濃度検知センサー７０が、ドライブロール６３の表面近傍に配設されている。この自動濃度検知センサー７０は、前記実施の形態と同様に、拡散反射型のセンサーと正反射型のセンサーとから構成されている。
【００５２】
そして、上記自動濃度検知センサー７０の拡散反射型のセンサーと正反射型のセンサーとによって、中間転写体ベルト５５の表面に形成される階調補正用パターンの濃度を検知し、プロセスコントロールを行うようになっている。
【００５３】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態と同一であるので、その説明を省略する。
【００５４】
なお、前記の実施の形態では、拡散反射型と正反射型の濃度検知センサーの出力に応じて、これら拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーを切り替えて使用するように構成したが、前記拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーが階調補正用パターン等を検知した際の出力は、像担持体又は中間転写体の表面状態によって変化するため、当該像担持体又は中間転写体の表面状態を認識する認識手段と、前記認識手段の認識結果に応じて拡散反射型の濃度検知センサーと正反射型の濃度検知センサーを切り替える切替手段を備えるように構成しても良い。上記像担持体又は中間転写体の表面状態を認識する認識手段としては、当該像担持体又は中間転写体の表面状態を直接検知するセンサーや、像担持体や中間転写体等の回転数、あるいはプリント枚数をカウントするカウンタ等が用いられる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のとおり、この発明によれば、像担持体や中間転写体あるいは用紙搬送ベルト等の表面が劣化した場合でも、当該像担持体や中間転写体あるいは用紙搬送ベルト等の表面に形成される各色の濃度検知用パターンの濃度を精度良く検知することができ、常に良好な画質の画像を形成することが可能な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】
【図１】  図１はこの発明に係る画像処理装置の一実施の形態を示す制御回路のブロック図である。
【図２】  図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図３】  図３（ａ）〜（ｃ）は濃度検知センサーをそれぞれ示す構成図である。
【図４】  図４は階調補正用パターンを示す説明図である。
【図５】  図５はトナー濃度とセンサーの出力との関係を示すグラフである。
【図６】  図６はトナー濃度とセンサーの出力との関係を示すグラフである。
【図７】  図７は補正テーブルを示す図表である。
【図８】  図８は動作を示すフローチャートである。
【図９】  図９はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置を示す構成図である。
【符号の説明】
２５：自動濃度検知センサー、３３：拡散反射型の第１の受光素子、３５：正反射型の第２の受光素子、４０：ＣＰＵ、４１：ＲＯＭ、４２：ＲＡＭ、４３：プロセスコントロール部。
【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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