特許 7363244 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-10

(45)【発行日】2023-10-18

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/01 20060101AFI20231011BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20231011BHJP

【ＦＩ】

G03G15/01 J

G03G15/00 303

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019167909

(22)【出願日】2019-09-17

(65)【公開番号】P2021047215

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-08-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社

(72)【発明者】

【氏名】浜津 誠

【審査官】稲荷 宗良

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－２０９４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０９８８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１００４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６２０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２３１５８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／０１

Ｇ０３Ｇ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

像保持体及び前記像保持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像から反射する主に鏡面反射光を受光して前記基準トナー像の濃度を検出する第１の検出方式と、前記像保持体及び前記基準トナー像からの主に拡散反射光を受光して前記基準トナー像の濃度を検出する第２の検出方式と、のいずれかを選択して前記基準トナー像の濃度を光学的に検出する検出手段を備え、
作像エンジンが装着されたときに、前記作像エンジンを駆動するセットアップ動作を実施して前記第１の検出方式及び前記第２の検出方式で複数階調の前記基準トナー像の濃度を光学的に検出して得られる検出値の変化率が大きい検出方式を選択して前記基準トナー像の濃度を光学的に検出する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記セットアップ動作は、画像形成装置の使用者又は保守作業者が、操作者の画像形成装置に対する操作を受け付ける操作情報手段を介して実施する調整作業時に実施される、
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】

前記検出手段は、前記像保持体上に形成された濃度測定用の前記基準トナー像に光を照射する１つの発光素子と、前記像保持体及び前記基準トナー像から反射する主に鏡面反射光を受光する一方の受光素子と、前記像保持体及び前記基準トナー像からの主に拡散反射光を受光する他方の受光素子と、を備え、前記基準トナー像の濃度を光学的に検出する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記検出手段は、前記像保持体上に形成された濃度測定用の前記基準トナー像に主に鏡面反射光を照射する一方の発光素子と、前記像保持体上に形成された濃度測定用の前記基準トナー像に主に拡散反射光を照射する他方の発光素子と、前記像保持体及び前記基準トナー像から反射する光を受光する１つの受光素子と、を備え、前記基準トナー像の濃度を光学的に検出する、
ことを特徴とする請求項１又は２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、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤にて現像して、像担持体上にトナー像を形成する複数の現像手段と、像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、トナー像の画像濃度を検知する濃度検知手段と、を有し、濃度検知手段によるトナー像の画像濃度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、複数の現像手段は、一つの現像手段に収容されたトナーとは同一色相で濃度の異なるトナーが収容された現像手段を含み、濃度検知手段は、トナー像への照射光に対する正反射光量を検知する正反射光検知手段と、乱反射光量を検知する乱反射光検知手段と、を備えている画像形成装置が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－１８９７０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、トナー種類及び作像エンジンの配置位置によらず所定のトナー量に制御することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記課題を解決するために、請求項１に記載の画像形成装置は、
像保持体及び前記像保持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像から反射する主に鏡面反射光を受光して前記基準トナー像の濃度を検出する第１の検出方式と、前記像保持体及び前記基準トナー像からの主に拡散反射光を受光して前記基準トナー像の濃度を検出する第２の検出方式と、のいずれかを選択して前記基準トナー像の濃度を光学的に検出する検出手段を備え、
作像エンジンが装着されたときに、前記作像エンジンを駆動するセットアップ動作を実施して前記第１の検出方式及び前記第２の検出方式で複数階調の前記基準トナー像の濃度を光学的に検出して得られる検出値の変化率が大きい検出方式を選択して前記基準トナー像の濃度を光学的に検出する、
ことを特徴とする。

【0008】

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記セットアップ動作は、画像形成装置の使用者又は保守作業者が、操作者の画像形成装置に対する操作を受け付ける操作情報手段を介して実施する調整作業時に実施される、
ことを特徴とする。

【0012】

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記検出手段は、前記像保持体上に形成された濃度測定用の前記基準トナー像に光を照射する１つの発光素子と、前記像保持体及び前記基準トナー像から反射する主に鏡面反射光を受光する一方の受光素子と、前記像保持体及び前記基準トナー像からの主に拡散反射光を受光する他方の受光素子と、を備え、前記基準トナー像の濃度を光学的に検出する、
ことを特徴とする。

【0013】

請求項４記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記検出手段は、前記像保持体上に形成された濃度測定用の前記基準トナー像に主に鏡面反射光を照射する一方の発光素子と、前記像保持体上に形成された濃度測定用の前記基準トナー像に主に拡散反射光を照射する他方の発光素子と、前記像保持体及び前記基準トナー像から反射する光を受光する１つの受光素子と、を備え、前記基準トナー像の濃度を光学的に検出する、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

請求項１に記載の発明によれば、トナーの色情報に対する検出方式が規定されていない場合や、トナーの色情報がない新規のトナー種である場合であっても、トナー種類に対して適切な検出方式を選択することができる。

【0018】

請求項２に記載の発明によれば、セットアップ動作時に、画像形成装置の使用者又は保守作業者が装着された作像エンジンのトナー種類に対して適切な検出方式を選択することができる。

【0022】

請求項３、４に記載の発明によれば、鏡面反射光及び拡散反射光を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】画像形成装置の内部構成を示す断面模式図である。

【図2】感光体ユニット、現像装置及びトナー供給装置を示す断面模式図である。

【図3】ＡＤＣセンサの一例を示す図である。

【図4】（ａ）は光輝性トナー粒子Ｓを概略的に示す厚さ方向への断面模式図、（ｂ）は定着された後の光輝性トナーの光の反射を説明する断面模式図である。

【図5】（ａ）は中間転写ベルト上に形成されたトナーパッチを説明する図、（ｂ）はトナーパッチの読み取りを説明する図である。

【図6】ＡＤＣセンサの検出感度の一例を示す図である。

【図7】画像形成装置の機能構成を示す機能ブロック図である。

【図8】ＩＣタグの記憶領域のブロック図である。

【図9】トナーカートリッジまたは作像エンジンが装着された場合にシステム制御装置で行われる検出方式を選択する処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】トナーカートリッジまたは作像エンジンが装着された場合にシステム制御装置で行われる検出方式を選択する処理の流れを示すフローチャートである。

【図11】ＡＤＣセンサ出力値の変化率を模式的に示す図である。

【図12】ＡＤＣセンサ出力値の変化率をハイライト領域、中間調領域、高濃度領域のそれぞれの諧調領域ごとに分割して、それぞれの検出方式の変化率を算出する例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

【0026】

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
（１．１）画像形成装置の全体構成
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す断面模式図、図２は感光体ユニット１３、現像装置１４及びトナー供給装置１８を示す断面模式図である。
画像形成装置１は、画像形成部１０と、画像形成部１０の下方に装着された給紙装置２０と、画像形成部１０の一端に設けられ、印刷された用紙が排紙される排紙部３０と、操作情報部４０と、上位機器から送信された印刷情報から画像情報を生成する画像処理部５０と、を備えて構成されている。

【0027】

画像形成部１０は、システム制御装置１１、露光装置１２、感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５、用紙搬送装置１６ａ、１６ｂ、定着装置１７、トナー供給装置１８（図２参照）、を備えて構成され、給紙装置２０から送り込まれた記録媒体上にトナー画像を形成する。

【0028】

給紙装置２０は、画像形成部１０に対する記録媒体の供給を行う。すなわち、種類（例えば、材質や厚さ、用紙サイズ、紙目）の異なる記録媒体を収容する複数の用紙積載部２１、２２を備えており、これら複数の用紙積載部２１、２２のいずれか一つから繰り出した記録媒体を画像形成部１０に対して供給するように構成されている。

【0029】

排紙部３０は、画像形成部１０にて画像出力が行われ定着装置１７で画像が定着された用紙の排出を行う。そのために、排紙部３０は、定着後の用紙を搬送する搬送路３０ａと排出される排紙収容部Ｔ１を備えている。また、用紙の両面に画像出力を行う場合に、用紙の表裏を反転して、用紙搬送装置１６ｂへ送り出す用紙反転部１６ｃを備えている。尚、排紙部３０は、画像形成部１０から出力される用紙束に対して、裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を行う機能を有したものであってもよい。

【0030】

操作情報部４０は、各種の設定や指示の入力及び情報表示に用いられるものである。すなわち、いわゆるユーザインタフェースに相当するもので、具体的には液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成されている。

【0031】

（１．２）画像形成部の構成及び動作
このような構成の画像形成装置１では、画像形成のタイミングに合わせて用紙積載部２１、２２のうち、印刷ジョブで印刷の１枚毎に指定された用紙積載部２１、２２から繰り出された記録媒体が画像形成部１０へ送り込まれる。

【0032】

感光体ユニット１３は、露光装置１２の下方に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する潜像保持体としての感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向に沿って、帯電器３２、露光装置１２、現像装置１４、一次転写ローラ５２、クリーニング装置３３が配置されている。
感光体ユニット１３の感光体ドラム３１、帯電器３２およびクリーニング装置３３を一体化し、カートリッジ化することで、画像形成装置１の本体からこのカートリッジだけを取り外し、また、カートリッジだけを画像形成装置１の本体に対して取り付け可能に構成されている。

【0033】

現像装置１４は、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像ハウジング４１、感光体ドラム３１と対向して配置されている現像ローラ４２、現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌オーガ４３、現像ローラ４２に現像剤を供給する供給オーガ４４を備えている。それぞれの現像装置１４は、現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれの現像ローラ４２で感光体ドラム３１上に一般色としてのイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の他に、光輝性顔料を含む金、銀、金属顔料を含む白、クリア等の特色のトナー像を形成する

【0034】

現像装置１４には、現像ハウジング４１内を循環する現像剤のキャリアに対するトナーの比率（以降トナー濃度（ＴＣ）と記すことがある）を測定するＡＴＣ（Auto Toner Control）センサＳＲ１が配置されている。

【0035】

現像装置１４の上方には、トナーを収容する交換可能なトナーカートリッジＴＣと、それぞれのトナーカートリッジＴＣから現像装置１４にトナー及びキャリアを供給するトナー供給装置１８（図２参照）が配置されている。トナーカートリッジＴＣには、記憶手段の一例としてのＩＣタグ１４０（図１において不図示 図９、図１０参照）が搭載され、例えば、トナー色情報を含む識別情報及び使用履歴情報が格納されている。

【0036】

現像装置１４、トナーカートリッジＴＣ及びトナー供給装置１８は、それぞれの色ごとに作像エンジンとして、感光体ユニット１３に対して差し替えて用いることもできる。また、感光体ユニット１３も感光体ユニット１３の間で差し替えて用いることができる。

【0037】

回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電器３２により帯電され、露光装置１２から出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ローラ４２によりトナー像として現像される。

【0038】

転写装置１５は、各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１にて形成された各色トナー像が多重転写される像保持体の一例としての中間転写ベルト５１、各感光体ユニット１３にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト５１に順次転写（一次転写）する一次転写ローラ５２、中間転写ベルト５１上に重畳して転写された各色トナー像を記録媒体である用紙に一括転写（二次転写）する二次転写ローラ５３を備えて構成されている。

【0039】

黒（Ｋ）の作像エンジンの下流側で、二次転写部ＴＲの上流に、中間転写ベルト５１上に転写された濃度測定用の基準トナー像の濃度を検出する検出手段の一例としてのＡＤＣセンサ（Auto Density Control）ＳＲ２が中間転写ベルト５１と対向するように配置されている。

【0040】

各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、システム制御装置１１により制御される電源装置等（不図示）から所定の転写電圧が印加された一次転写ローラ５２により中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。

【0041】

中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト５１の移動に伴って、バックアップローラ６５に中間転写ベルト５１を介して二次転写ローラ５３が圧接配置された二次転写部ＴＲに搬送される。重畳トナー像が二次転写部ＴＲに搬送されると、そのタイミングに合わせて給紙装置２０から用紙が二次転写部ＴＲに供給される。そして、中間転写ベルト５１を介して二次転写ローラ５３と対向するバックアップローラ６５には、システム制御装置１１により制御される電源装置（不図示）から予め定められた二次転写電圧が印加され、用紙に中間転写ベルト５１上の多重トナー像が一括転写される。

【0042】

感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニング装置３３により除去され、廃トナー収容部（不図示）に回収される。感光体ドラム３１の表面は、帯電器３２により再帯電される。

【0043】

定着装置１７は一方向へ回転する無端状の定着ベルト１７ａと、定着ベルト１７ａの周面に接し、一方向へ回転する加圧ローラ１７ｂとを有し、定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂの圧接領域によってニップ部（定着領域）が形成される。
転写装置１５においてトナー像が転写された用紙は、トナー像が未定着の状態で用紙搬送装置１６ａを経由して定着装置１７に搬送される。定着装置１７に搬送された用紙は、一対の定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂにより、加熱と圧着の作用でトナー像が定着される。

【0044】

定着の終了した用紙は、排紙収容部Ｔ１上に積載される。尚、用紙の両面に画像出力を行う場合には、用紙反転部１６ｃで用紙の表裏が反転され、用紙搬送装置１６ｂを介して再び画像形成部１０における二次転写部ＴＲへ送り込まれる。そして、トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、排紙部３０に送り込まれることになる。排紙部３０へ送り込まれた用紙は、必要に応じて裁断やステープル（針綴じ）等の後処理が施される。

【0045】

（２）基準トナー像の濃度検知
図３はＡＤＣセンサＳＲ２の一例を示す図、図４（ａ）は光輝性トナー粒子Ｓを概略的に示す厚さ方向への断面模式図、（ｂ）は定着された後の光輝性トナーの光の反射を説明する断面模式図、図５（ａ）は中間転写ベルト５１上に形成されたトナーパッチを説明する図、（ｂ）はトナーパッチの読み取りを説明する図、図６はＡＤＣセンサの検出感度の一例を示す図である。
以下、図面を参照しながら、基準トナー像の濃度検出について説明する。

【0046】

ＡＤＣセンサＳＲ２は、中間転写ベルト５１と共に、図３において矢印Ｒで示される中間転写ベルト５１の搬送方向に搬送されるトナーパッチＰの濃度を光学的に読み取るセンサである。
図３に示すように、ＡＤＣセンサＳＲ２は、光を照射する発光部ＳＲ２－１と、発光部ＳＲ２－１から照射された光のうち、トナーパッチＰで反射した鏡面反射光を受光する第１の受光部ＳＲ２－２と、トナーパッチＰで反射した主に拡散反射光を受光する第２の受光部ＳＲ２－３と、光学系ＳＲ２－４とを備える。

【0047】

発光部ＳＲ２－１は、中間転写ベルト５１に向けて照射光を照射する。このとき照射光が中間転写ベルト５１に入射する入射角はθである。発光部ＳＲ２－１は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。
光学系ＳＲ２－４は、発光部ＳＲ２－１から中間転写ベルト５１までの間に設けられ、照射光を受光して照射光に含まれる光の進行方向を調整する。

【0048】

第１の受光部ＳＲ２－２は、光学系ＳＲ２－４を経て中間転写ベルト５１を正反射した鏡面反射光を受光して中間転写ベルト５１に形成されたトナーパッチＰのうち、黒トナー及び光揮性顔料を含む金、銀等の特色トナーで形成される画像の濃度を検出する。この鏡面反射光は正反射光であるので、図３に示すように中間転写ベルト５１における鏡面反射角は入射角と同じθである。

【0049】

第２の受光部ＳＲ２－３は、光学系ＳＲ２－４を経て中間転写ベルト５１で拡散反射する拡散反射光を受光して中間転写ベルト５１に形成されたトナーパッチＰのうち、黒色以外の一般色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のトナー及び白トナーで形成される画像の濃度を検出する。この拡散反射光の中間転写ベルト５１における反射角は上述した入射角θと異なり、例えば、図３に示すようにΦである。

【0050】

第１の受光部ＳＲ２－２および第２の受光部ＳＲ２－３は、いずれも受光した光に応じた信号を生成する光学素子であり、例えばフォトダイオード（ＰＤ；Photodiode）である。
そして、ＡＤＣセンサＳＲ２は、第１の受光部ＳＲ２－２および第２の受光部ＳＲ２－３で受光した反射光の波長からトナーパッチＰの色を特定すると共に、受光した反射光の強さからトナーパッチＰの濃度に応じた値（センサ値）をシステム制御装置１１に出力する。

【0051】

印刷市場においては、金属顔料を内部に有する光輝性トナーを用いて光輝性を有するメタリック印刷が行われている。メタリック印刷は、印象的かつ多彩な表現力を持つことからグリーティングカードや本の表紙、ラベル、パッケージ等様々なアプリケーションに活用されている。

【0052】

光輝性トナーは、図４（ａ）に模式的に示すように、厚さＬよりも円相当径が長い扁平状の光輝性トナー粒子Ｓであり、光輝性顔料の一種である鱗片状の金属顔料Ｇを含有している。金、銀等の光輝性トナーは、形状を扁平とすることで、トナー内部の光輝性顔料をトナーの長軸方向に対して平行に配向させている。その結果、紙、フィルム等のメディアＭＤ上に転写されたトナーの光輝性顔料がメディアと平行になり、図４（ｂ）に示すように、定着後の画像の中で顔料からの光の反射が高まる。これによって高い光輝性が発現し、メタリック感を作り出している。

【0053】

このようなトナー種の基準トナー像は、図５（ａ）に一例として示すように、中間転写ベルト５１上に、面積階調率が異なる複数Ｃｉｎのトナーパッチ（パッチパターンＰ［ｉ］：ｉ＝１～９）を形成して、図５（ｂ）に示すように、中間転写ベルト５１と対向して配置されたＡＤＣセンサＳＲ２で中間転写ベルト５１とともに移動するトナーパッチの濃度を読み取る。尚、トナーパッチは、トナーの色ごとに連続して形成してもよく、トナーの色ごとに単独で形成してもよい。

【0054】

図６は各種トナーのトナーパッチＰの入力面積階調率Ｃｉｎ（％）に対する正規化されたＡＤＣセンサ出力値の一例を示している。
図６に示すように、一般色のトナー（Ｙ、Ｍ、Ｃ）は、ＡＤＣセンサＳＲ２の第２の受光部ＳＲ２－３により拡散反射光を検出すると、トナーパッチＰの入力面積階調率Ｃｉｎ（％）に対するＡＤＣセンサ出力値は広い感度Ｒ１が得られる。

【0055】

これに対して、光輝性トナーの一例である特色Ａ（銀トナー）の場合、拡散反射光で検出すると、トナーパッチＰの入力面積階調率Ｃｉｎ（％）に対するＡＤＣセンサ出力値は狭い感度Ｒ２しか得られない。これは、光輝性トナーは、図４（ａ）に示すように、鱗片状の金属顔料Ｇを含有しているために鏡面反射成分が多く、トナー量を増やしても一般色のトナーほど拡散出力値が変化しないことによると推察される。

【0056】

このような光輝性トナーの一例である特色Ａ（銀トナー）に対して、鏡面反射光で検出すると、図６に感度Ｒ３で示すように、トナーパッチＰの入力面積階調率Ｃｉｎ（％）に対するＡＤＣセンサ出力値の感度Ｒ３が拡大する。
また、黒トナーに対しては、トナー量が増加するに従い、鏡面反射光が減少するために、鏡面反射光で検出することで、高い検出感度を得ることができる。

【0057】

このように、トナー種に応じて、黒トナーや光輝性トナーは鏡面反射光で検出し、一般色のトナー（Ｙ、Ｍ、Ｃ）及び白トナーは拡散反射光で検出することで、トナー種に応じてＡＤＣセンサＳＲ２の検出感度を広く保てることになる。
本実施形態における画像形成装置１においては、中間転写ベルト５１上に形成された濃度測定用の基準トナー像から反射する主に鏡面反射光を受光して基準トナー像の濃度を検出する第１の検出方式（以下、「鏡面反射方式」と記す）、中間転写ベルト５１及び基準トナー像からの主に拡散反射光を受光して基準トナー像の濃度を検出する第２の検出方式（以下、「拡散反射方式」と記す）と、のいずれかを選択して基準トナー像の濃度を光学的に検出している。

【0058】

（３）セットアップ動作における基準トナー像の濃度検知
図７は本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示す機能ブロック図である。
図７に示すように、システム制御装置１１は、印刷制御部１１０、トナー濃度検知部１１１、画像濃度検出部１１２、検出方式選択部１１３、トナー補給制御部１１４、を備え、メモリに記憶された制御プログラムを実行して、画像形成部１０の動作制御を行う。

【0059】

また、システム制御装置１１は、トナーカートリッジＴＣが画像形成装置１の本体に装着されると、トナーカートリッジＴＣのインターフェイス１６０とインターフェイス１１５とが接続され通信可能な状態になる。図７においてはシステム制御装置１１とＩＣタグ１４０との通信は有線通信として表しているが、無線通信であっても良い。

【0060】

トナーカートリッジＴＣには、記憶手段の一例としてのＩＣタグ１４０が取り付けられている。ＩＣタグ１４０は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリ１５０及びインターフェイス１６０を含んで構成されている。
トナーカートリッジＴＣが画像形成装置１の本体に装着されると、トナーカートリッジＴＣのインターフェイス１６０とシステム制御装置１１のインターフェイス１１５とが接続され通信可能な状態になる。図７においてはシステム制御装置１１とＩＣタグ１４０との通信は有線通信として表しているが、無線通信であっても良い。

【0061】

そして、システム制御装置１１のＣＰＵによって、ＩＣタグ１４０内の情報の読み出しと書き換えとが可能となる。また、ＣＰＵは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ（ＮＶＭ）、インターフェイス１１５と接続され、ＲＯＭから画像形成装置１の動作制御プログラムの読み出し、ＲＡＭ、不揮発性メモリ（ＮＶＭ）の情報の読み出しと書き換えを行う。

【0062】

システム制御装置１１の不揮発性メモリ（ＮＶＭ）は、画像形成を行うための各種設定情報を保持した領域１１４ａ、画像形成装置１の本体シリアルＩＤを保持する領域１１４ｂの他、ＩＣタグ１４０の固有情報に対応した情報を保持する第１の領域１１４ｃを有している。

【0063】

ＩＣタグ１４０内の不揮発性メモリ１５０は、システム制御装置１１から読み出される固有情報を格納した読み出し領域、及びシステム制御装置１１との間で読み出し・書き込みが行われる管理情報を記憶するための読み出し・書き込み領域を有している。

【0064】

読み出し領域としては、図８に機能的に示すように、一例として、トナーカートリッジＴＣに固有なトナーカートリッジＴＣのシリアルＩＤを保持する領域１５１、トナーの色情報を保持する領域１５２、画像形成装置１のモード情報を保持した領域１５３などが挙げられる。

【0065】

印刷制御部１１０は、給紙装置２０、排紙部３０、操作情報部４０、画像処理部５０との間の情報授受についての制御の他に、画像形成部１０が備える露光装置１２、感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５、用紙搬送装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ（図７において不図示 図１参照）、定着装置１７、トナー供給装置１８等に対して、動作制御指示を与える。

【0066】

トナー濃度検知部１１１は、ＡＴＣセンサＳＲ１の検知結果に基づいて現像装置１４内のトナー濃度情報を取得する。

【0067】

画像濃度検出部１１２は、 画像濃度や諧調性の安定化のために、例えば電源ＯＮ時やジョブスタート時、ジョブ中、ジョブエンド時などに行われるセットアップ動作において中間転写ベルト５１上に形成された濃度測定用の基準トナー像（パッチパターン：Ｐ［ｉ］）をＡＤＣセンサＳＲ２を介して読み取って基準トナー像の濃度情報を取得する。

【0068】

検出方式選択部１１３は、トナーカートリッジＴＣ又は作像エンジンが装着されたときに、現像装置１４を駆動して画像濃度検出方式確認のセットアップ動作を実施して、トナーカートリッジＴＣに搭載されたＩＣタグ１４０に予め記憶されたトナーの色情報に応じて画像濃度検出方式として「鏡面検出方式」又は「拡散検出方式」のいずれかを選択する。具体的には、トナーの色情報として、Ｙ、Ｍ、Ｃの一般色トナー及び白トナーである場合、「拡散検出方式」を選択し、黒トナー及び金、銀等の光輝色トナー（以降、特色トナーと記すことがある）である場合、「鏡面検出方式」を選択する。

【0069】

また、検出方式選択部１１３は、ＩＣタグ１４０に予めトナーの色情報が記憶されていない場合には、トナーカートリッジＴＣあるいは作像エンジンが装着されたときに、作像エンジンを駆動するセットアップ動作を実施して得られるＡＤＣセンサＳＲ２の出力信号の変化率に基づいて、「鏡面検出方式」または「拡散検出方式」のいずれかを選択する。

【0070】

トナー補給制御部１１４は、ＡＴＣセンサＳＲ１のトナー濃度検知値に基づいて、トナー供給装置１８のディスペンスモータＭの回転時間および速度を制御することにより現像装置１４の現像剤のトナー濃度を調整する。

【0071】

図９は、トナーカートリッジＴＣまたは作像エンジンが装着された場合にシステム制御装置１１で行われる検出方式を選択する処理の流れを示すフローチャートである。

【0072】

画像形成装置１の電源がＯＦＦ／ＯＮされる（Ｓ１０１）と、トナーカートリッジＴＣのＩＣタグ１４０に記憶されたトナーの識別情報及び使用履歴情報を読み取り（Ｓ１０２）、ステップＳ１０３において、トナーの色情報に対応したＡＤＣセンサＳＲ２の検出方式が規定されているか否か判断する（Ｓ１０３）。

【0073】

システム制御装置１１にトナーの色情報に対応した検出方式が規定されている場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、トナーの色情報に対応した検出方式（「鏡面検出方式」または「拡散検出方式」）を選択して（Ｓ１０４）、トナーの色情報に対応したＡＤＣセンサＳＲ２の諧調パッチ目標値を設定する（Ｓ１０５）。尚、ステップ１０３において、ＩＣタグ１４０に記憶されたトナーの識別情報に検出方式（「鏡面検出方式」または「拡散検出方式」）が規定されている場合には、その読み取った検出方式を選択してもよい。

【0074】

そして、面積階調率が異なる複数Ｃｉｎに対して形成されたトナーパッチの濃度を選択された検出方式で読み取って画像濃度調整を行う（Ｓ１０６）。

【0075】

ステップＳ１０３においてトナーの色情報に対応したＡＤＣセンサＳＲ２の検出方式が規定されていない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、操作情報部４０から検出方式が入力されているか否か判断する（Ｓ１０７）。

【0076】

本実施形態においては、画像形成装置１の使用者又は保守作業者が操作者の画像形成装置に対する操作を受け付ける操作情報手段の一例としての操作情報部４０を介してトナー種に応じた検出方式を選択してセットアップ動作を開始することができるようになっている。

【0077】

操作情報部４０から検出方式が入力されて選択される場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、トナーの色情報に対応したＡＤＣセンサＳＲ２の諧調パッチ目標値を設定（Ｓ１０５）して、面積階調率が異なる複数Ｃｉｎに対して形成されたトナーパッチの濃度を選択された検出方式で読み取って画像濃度調整を行う（Ｓ１０６）。

【0078】

ステップＳ１０７において、操作情報部４０から検出方式が入力されていないと判断された場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、トナーカートリッジＴＣは装着されたことがあるか否か判断される（Ｓ１０８）。

【0079】

トナーカートリッジＴＣが初めて装着されるトナー色である場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、作像エンジンを駆動して複数諧調（例えばＣｉｎ０％～Ｃｉｎ１００％の諧調）のトナーパッチ（パッチパターン：Ｐ［ｉ］）を中間転写ベルト５１上に形成する（Ｓ１０９）。

【0080】

そして、複数諧調のトナーパッチを「鏡面検出方式」及び「拡散検出方式」の両方の検出方式で画像濃度測定を行い（Ｓ１１０）、それぞれの検出方式におけるＡＤＣセンサ出力値の変化率（感度）を算出する（Ｓ１１１）。
図１１には、このときのＡＤＣセンサ出力値の変化率を模式的に示している。図１１の例によれば、「拡散検出方式」で検出した場合のＡＤＣセンサ出力値の変化率はΔＢ、「鏡面検出方式」で検出した場合のＡＤＣセンサ出力値の変化率はΔＡであり、変化率ΔＡが変化率ΔＢに比べて大きくなっている。

【0081】

そして、「鏡面検出方式」で検出した場合のＡＤＣセンサ出力値の変化率と「拡散検出方式」で検出した場合のＡＤＣセンサ出力値の変化率を比較し（Ｓ１１２）、「鏡面検出方式」で検出した場合のＡＤＣセンサ出力値の変化率ΔＡが大きい場合（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、検出方式として「鏡面検出方式」を選択（Ｓ１１３）し、ＡＤＣセンサ出力値の変化率ΔＢが大きい場合（Ｓ１１２：Ｎｏ）、検出方式として「拡散検出方式」を選択する（Ｓ１１４）。
これにより、トナーの色情報に対する検出方式が規定されていない場合や、トナーの色情報がない新規のトナー種である場合であっても、トナー種類に対して適切な検出方式を選択することができる。

【0082】

図１２には、ＡＤＣセンサ出力値の変化率を、Ｃｉｎとして、ハイライト領域、中間調領域、高濃度領域のそれぞれの諧調領域ごとに分割して、それぞれの検出方式の変化率を算出する例を示している。図１２によれば、ハイライト領域における変化率は、それぞれΔＡ１、ΔＢ１、中間調領域における変化率は、それぞれΔＡ２、ΔＢ２、高濃度領域における変化率はそれぞれΔＡ３、ΔＢ３となっている。

【0083】

このような変化率の差は、図１１に示すように、Ｃｉｎ０％～Ｃｉｎ１００％の入力面積諧調率全域での変化率から求めてもよく、図１２に示すように、例えば、そのトナー色で最も重視する諧調領域での変化率を選択して求めてもよい。

【0084】

このようにして選択した検出方式は、トナーの色情報と紐付けてシステム制御装置１１の不揮発性メモリ（ＮＶＭ）に記憶する（Ｓ１１５）。これにより、新たにトナーカートリッジＴＣが装着されたときに、画像濃度検出方式と諧調目標値の設定が行われ、所定の画像濃度調整を行うことができる。

【0085】

このような画像濃度検出方式として、トナーの色情報に応じて「鏡面検出方式」又は「拡散検出方式」のいずれかを選択する処理は、金、銀等の特色トナーに限らず、一般色であるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを含めて作像エンジンとして、装着エンジン位置が変更される場合にも適用することができる。

【0086】

本実施形態に係る画像形成装置１は、特性の異なるトナー毎に「鏡面検出方式」及び「拡散検出方式」の画像濃度検出方式を備え、装着されたトナーカートリッジに予め記憶されたトナーの色情報に対応して、「鏡面検出方式」又は「拡散検出方式」のいずれかの画像濃度検出方式を選択する。この画像濃度検知方式は、作像エンジンの位置を入れ替えても、トナーの色情報に応じて検出方式が選択される。

【0087】

トナーの情報に対応した検知方式が規定されていない場合であっても、トナーカートリッジＴＣの装着時にセットアップ動作を実行し、ＡＤＣセンサ出力値の変化率の差から、トナー種に適合した検知方式を選択する。このように、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、トナー種と作像エンジンの装着位置に拘わらず、精度の高い画像濃度調整を行うことが可能となる。

【符号の説明】

【0088】

１・・・画像形成装置
１０・・・画像形成部
１１・・・システム制御装置
１１０・・・印刷制御部
１１１・・・トナー濃度検出部
１１２・・・画像濃度検出部
１１３・・・検出方式選択部
１１４・・・トナー補給制御部
１２・・・露光装置
１３・・・感光体ユニット
１４・・・現像装置
１５・・・転写装置
１７・・・定着装置
１８・・・トナー供給装置
２０・・・給紙装置
３０・・・排紙部
４０・・・操作情報部
５０・・・画像処理部
ＴＣ・・・トナーカートリッジ
１４０・・・ＩＣタグ
ＳＲ１・・・ＡＴＣセンサ
ＳＲ２・・・ＡＤＣセンサ
ＳＲ２－１・・・発光部
ＳＲ２－２・・・第１の受光部
ＳＲ２－３・・・第２の受光部
ＳＲ２－４・・・光学系

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】