(57)【要約】【課題】部品点数を増加させること無く、中間転写ベルトの表面性を適切に検出することが可能な画像形成装置１を提供する。【解決手段】中間転写ベルトＢ１の平面の法線方向に対する濃度検出センサー６０５、６０６の配置角度を変更することで、配置角度の異なる少なくとも２種類の中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ１、Ｄ２を取得する地肌濃度取得手段４０２と、前記取得された２種類の中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ１、Ｄ２に基づいて、当該中間転写ベルトＢ１の平面からの反射光のプロファイルを算出し、当該算出したプロファイルと、予め登録された中間転写ベルトＢ１の表面性が滑らかな場合の第一のプロファイルとを比較することで、前記中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合を検出する表面性検出手段４０３とを備える。【選択図】図４
2015161703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像担持体の平面の法線方向に対する濃度検出センサーの配置角度を変更することで、配置角度の異なる２種類以上のトナー像担持体の地肌濃度を取得する地肌濃度取得手段と、
前記取得された２種類のトナー像担持体の地肌濃度に基づいて、当該トナー像担持体の平面からの反射光のプロファイルを算出し、当該算出したプロファイルと、予め登録されたトナー像担持体の表面性が滑らかな場合の第一のプロファイルとを比較することで、前記トナー像担持体の表面性の劣化具合を検出する表面性検出手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記地肌濃度取得手段は、トナー像担持体の平面の法線方向に対する濃度検出センサーの配置角度が４色押圧状態と３色解除状態とで異なることを利用して、前記濃度検出センサーから、４色押圧状態におけるトナー像担持体の地肌濃度と、３色解除状態におけるトナー像担持体の地肌濃度とを取得する
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー像担持体の表面性の劣化具合に対応して、前記濃度検出センサーの出力値を、前記トナー像担持体の表面性が滑らかな場合の濃度検出センサーの出力値に校正するセンサー校正手段を更に備える
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記地肌濃度取得手段は、４色押圧状態から中間的な状態を経て３色解除状態まで段階的に濃度検出センサーの配置角度を変更することで、配置角度の異なる２種類以上のトナー像担持体の地肌濃度を取得する
請求項１−３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナー像担持体の平面の法線方向に対する濃度検出センサーの配置角度を変更することで、配置角度の異なる２種類以上のトナー像担持体の地肌濃度を取得するステップと、
前記取得された２種類のトナー像担持体の地肌濃度に基づいて、当該トナー像担持体の平面からの反射光のプロファイルを算出し、当該算出したプロファイルと、予め登録されたトナー像担持体の表面性が滑らかな場合の第一のプロファイルとを比較することで、前記トナー像担持体の表面性の劣化具合を検出するステップと
を備えることを特徴とする表面性検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び表面性検出方法に関し、詳しくは、部品点数を増加させること無く、トナー像担持体の表面性を適切に検出することが可能な画像形成装置及び表面性検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トナー像の濃度を検出する光学センサーの技術は複数存在する。例えば、特開平５−２９６９２８号公報（特許文献１）には、トナー像担持体の上にトナー像を形成しトナー量を光学センサーにより検知し濃度補正を行う画像処理装置が開示されている。この装置では、トナー積載時のセンサー値は像担持体地肌の影響を受けるので、トナー像を載せる前の像担持体表面のセンサー値の差分を取ることで像担持体の表面性の微小なムラの影響を軽減することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２９６９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、画像形成装置におけるトナー像担持体が経時変化により劣化すると、その表面性が大きく変化することがある。この場合に、トナー像担持体に展開されたトナー濃度を光学センサーで読み取ると、そのトナー濃度の出力値がトナー像担持体の表面性によって大きく変動する。この変動を解消するために、トナー濃度の出力値を初期のトナー濃度の出力値と比較して差分を算出して補正する方法もあるが、トナー像担持体の表面性の変動がトナー濃度の出力値に与える影響は、そのような単純な算出で適切に解消することは出来ない場合があり、トナー像担持体の表面性が変動するに従って、トナー濃度の出力値を補正しても適切な補正が出来ないという問題がある。
【０００５】
このような問題に対して、例えば、トナー像を展開していないトナー像担持体の表面を光学センサーで計測し、この光学センサーの正反射成分と拡散反射成分との比率により、当該トナー像担持体の表面性を数値化し、トナー濃度を補正する方法が採用されている。この方法では、前記比率に基づいて、光学センサーで測定したトナー濃度を、初期のトナー像担持体の表面に展開されたトナー像のトナー濃度になるように補正し、トナー像担持体の表面性によるトナー濃度の出力値の変動を解消している。
【０００６】
しかしながら、この方法では、前記比率の値を大きくするために、例えば、光学センサーの反射光の正反射成分を検出する第一の受光素子と、反射光の拡散反射成分を検出する第二の受光素子との間の位置を変更したり、新たに、拡散反射成分を検出可能な他の受光素子を設けたりする必要があり、コストが上昇したり、センサー全体の構成が大型化したりする問題がある。上述した特許文献１に記載の技術では、このような問題を解決することが出来ない。
【０００７】
そこで、本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、部品点数を増加させること無く、トナー像担持体の表面性を適切に検出することが可能な画像形成装置及び表面性検出方法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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、トナー像担持体の平面の法線方向に対する濃度検出センサーの配置角度を変更することで、配置角度の異なる２種類以上のトナー像担持体の地肌濃度を取得する地肌濃度取得手段と、前記取得された２種類のトナー像担持体の地肌濃度に基づいて、当該トナー像担持体の平面からの反射光のプロファイルを算出し、当該算出したプロファイルと、予め登録されたトナー像担持体の表面性が滑らかな場合の第一のプロファイルとを比較することで、前記トナー像担持体の表面性の劣化具合を検出する表面性検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
又、前記地肌濃度取得手段は、トナー像担持体の平面の法線方向に対する濃度検出センサーの配置角度が４色押圧状態と３色解除状態とで異なることを利用して、前記濃度検出センサーから、４色押圧状態におけるトナー像担持体の地肌濃度と、３色解除状態におけるトナー像担持体の地肌濃度とを取得する。
【００１０】
又、前記トナー像担持体の表面性の劣化具合に対応して、前記濃度検出センサーの出力値を、前記トナー像担持体の表面性が滑らかな場合の濃度検出センサーの出力値に校正するセンサー校正手段を更に備える。
【００１１】
又、前記地肌濃度取得手段は、４色押圧状態から中間的な状態を経て３色解除状態まで段階的に濃度検出センサーの配置角度を変更することで、配置角度の異なる２種類以上のトナー像担持体の地肌濃度を取得する。
【００１２】
又、本発明は、表面性検出方法として構成することが出来る。即ち、本発明に係る表面性検出方法は、トナー像担持体の平面の法線方向に対する濃度検出センサーの配置角度を変更することで、配置角度の異なる２種類以上のトナー像担持体の地肌濃度を取得するステップと、前記取得された２種類のトナー像担持体の地肌濃度に基づいて、当該トナー像担持体の平面からの反射光のプロファイルを算出し、当該算出したプロファイルと、予め登録されたトナー像担持体の表面性が滑らかな場合の第一のプロファイルとを比較することで、前記トナー像担持体の表面性の劣化具合を検出するステップとを備えることを特徴とする。
【００１３】
又、本発明は、電気通信回線などを介して個別に流通する、コンピュータに実行させるためのプログラムとして提供することができる。この場合、中央演算処理装置（ＣＰＵ）が、本発明のプログラムに従ってＣＰＵ以外の各回路と協働して制御動作を実現する。又、前記プログラム及びＣＰＵを用いて実現される各手段は、専用のハードウェアを用いて構成することもできる。又、当該プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された状態で流通させることも可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置及び表面性検出方法によれば、部品点数を増加させること無く、トナー像担持体の表面性を適切に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る複合機の内部の全体構成を示す概念図である。
【図２】本発明に係る操作部の全体構成を示す概念図である。
【図３】本発明に係る複合機の制御系ハードウェアの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における複合機の機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。
【図６】４色押圧状態である画像形成装置を示す図（図６（Ａ））と、３色解除状態である画像形成装置を示す図（図６（Ｂ））とである。
【図７】４色押圧状態及び３色解除状態における濃度検出センサーと中間転写ベルトとの関係を示す図（図７（Ａ））と、算出されるプロファイルと第一のプロファイルと第二のプロファイルとの関係を示す図（図７（Ｂ））とである。
【図８】中間転写ベルトの表面性の劣化具合に対応する濃度検出センサーの出力値とトナー濃度との関係を示す図（図８（Ａ））と、校正係数で校正後の濃度検出センサーの出力値とトナー濃度との関係を示す図（図８（Ｂ））とである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、添付図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。又、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベットＳはステップを意味する。
【００１７】
＜画像形成装置＞
以下、本発明に係る画像形成装置１について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１の概略構成図である。
【００１８】
画像形成装置１は、画像データに基づいてトナー画像を形成するタンデム式の画像形成部Ａ１、用紙を収容する用紙収容部２、画像形成部Ａ１で形成されたトナー画像を用紙上に転写する二次転写部３を備えている。又、転写されたトナー画像を用紙上に定着させる定着部４、定着の完了した用紙を排紙する排紙装置５、及び、排紙された用紙を受ける排紙トレイ７を備えている。さらに、画像形成装置１は、用紙収容部２から排紙装置５まで用紙を搬送する用紙搬送部６を備えている。
【００１９】
画像形成部Ａ１は、中間転写ベルトＢ１（中間転写体）、中間転写ベルトＢ１をクリーニングするクリーニング部Ｂ２、並びに、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ及びＦＢを備える。
【００２０】
中間転写ベルトＢ１は、導電性を有する使用可能な用紙搬送方向に直角な方向の長さが最大の用紙より幅広であって、無端状、すなわちループ状のベルト状部材であり、図１において時計回りに循環駆動される。
【００２１】
画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ及びＦＢは、中間転写ベルトＢ１に沿って、中間転写ベルトＢ１の移動方向において、クリーニング部Ｂ２より下流かつ二次転写部３の上流に、この順に配される。なお、各画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ、ＦＢの配置の順番はこの限りではないが、各色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ、ＦＢの配置は、当該画像形成ユニット間の間隔が均等になるように配置される。
【００２２】
次に、この画像形成装置１の画像形成動作を説明する。図２は、画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ、ＦＢの１つの詳細図である。各画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ、ＦＢはほぼ同等な構成となっている。
【００２３】
画像形成ユニットＦＹは、感光体ドラム（像担持体）１０、帯電器１１、ＬＥＤ露光装置１２、黄色用の現像装置ＨＹ、一次転写ローラ（電圧印加部）２０、感光体ドラム１０のクリーニングブレード３５、除電装置１３、キャリア除去ローラ（キャリア除去部材）３０を備える。
【００２４】
尚、他の画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＢはそれぞれの色に対応した現像装置ＨＭ、ＨＣ、ＨＢを備える。又、画像形成ユニットのうち、中間転写ベルトＢ１の移動方向の最下流側に位置する画像形成ユニットＦＢには、その下流に画像形成部が位置しないためキャリア除去ローラ３０が設けられていないが、その他の構成は同一である。
【００２５】
感光体ドラム１０は、その表面に帯電（本実施形態ではプラス極性に帯電）したトナーを含むトナー像を担持することができるようになっていればよい。
【００２６】
本実施形態において、感光体ドラム１０は、中間転写ベルトＢ１の移動方向に垂直かつ中間転写ベルトＢ１の面方向に平行な回転軸を中心に回転可能に配される略円筒状の部材とする。又、感光体ドラム１０は、中間転写ベルトＢ１の表面に、所定の一次転写位置１０Ｓにて接するようになっている。そして、感光体ドラム１０は、一次転写位置１０Ｓでの移動方向が中間転写ベルトＢ１の移動方向と同方向になるように、つまり図２においては反時計回りに回転可能である。
【００２７】
クリーニングブレード３５、除電装置１３、帯電器１１、露光装置１２、黄色用の現像装置ＨＹは、感光体ドラム１０の回りに、上述の回転方向に沿って、一次転写位置から見てこの順に配される。
【００２８】
帯電器１１は、感光体ドラム１０表面を一様に帯電させることができる。露光装置１２は、ＬＥＤ等の光源を有し、上述の上位装置からの画像データに応じて、帯電した感光体ドラム１０表面を画像データに応じた光で照射し、感光体ドラム１０表面に静電潜像を形成可能である。
【００２９】
黄色用の現像装置ＨＹは、黄色のトナー及びキャリアを含む現像剤を前記静電潜像に対向するように保持することで、静電潜像にトナーを付与し、静電潜像をトナー像として現像することができる。このトナー像は一次転写ローラ２０によって中間転写ベルトＢ１に一次転写される。一次転写ローラ２０の詳細については後述する。
【００３０】
クリーニングブレード３５は、感光体ドラム１０に接するように配されたブレード状の部材である。クリーニングブレード３５は一次転写後、感光体ドラム１０の表面に残留した現像剤を除去する。
【００３１】
除電装置１３は光源を備え、クリーニングブレード３５による現像剤除去後、感光体ドラム１０の表面を光源からの光によって除電し、次の画像形成に備える。
【００３２】
一次転写ローラ２０は、中間転写ベルトＢ１の裏面に、中間転写ベルトＢ１の移動方向において前記一次転写位置１０Ｓより下流の電圧印加位置２０Ｓで接するように配される。一次転写ローラ２０には、図示しない電源からトナー像中のトナーとは逆極性（本実施形態ではマイナス）の電圧を印加されるようになっている。つまり、一次転写ローラ２０は、電圧印加位置２０Ｓにて、中間転写ベルトＢ１にトナーと逆極性の電圧を印加することができる。中間転写ベルトＢ１は導電性を有するので、この印加電圧によって、電圧印加位置２０Ｓの中間転写ベルトＢ１の表面側及びその周辺にトナーが引き付けられる。
【００３３】
そこで、本実施形態では、前記一次転写位置１０Ｓを、この印加電圧によってトナーが中間転写ベルトＢ１側に引き付けられる範囲内に配する。その結果、感光体ドラム１０から中間転写ベルトＢ１の表面へトナーが移動し、一次転写が行われる。
【００３４】
このように一次転写が可能であれば、一次転写ローラ２０の具体的な構成は特に限定されず、具体的な構成は適宜変更可能である。本実施形態においては、一次転写ローラ２０は、感光体ドラム１０の回転軸と平行な回転軸を中心として感光体ドラム１０と逆方向に回転可能な、つまり電荷印加位置２０Ｓでの移動方向が中間転写ベルトＢ１と同方向になるように回転可能な、略円柱状の部材とする。
【００３５】
本実施形態では、キャリア除去ローラ３０は、感光体ドラム１０の回転軸と平行な回転軸を中心として感光体ドラム１０と同方向に回転可能な略円柱状の部材であるとするが、これに限定されるものではなく、中間転写ベルトＢ１の移動方向において電荷印加位置２０Ｓよりも下流、二次転写位置よりも上流で中間転写ベルトＢ１表面からキャリアを除くことができればよい。具体的には、キャリア除去ローラ３０は、中間転写ベルトＢ１の表面に接することによって、中間転写ベルトＢ１表面のキャリアを自身の表面に移動させることができるようになっていればよい。
【００３６】
一次転写時には、トナーと共にキャリアも感光体ドラム１０から中間転写ベルトＢ１へと少量転移することがある。このキャリアの転移は、下流側の画像形成部における一次転写を妨げて画像のぼけ及びにじみ等の画像の不具合を引き起こす場合がある。キャリア除去ローラ３０を設けることによって、このような画像の不具合を防ぐことができる。
【００３７】
本実施形態では、キャリア除去ローラ３０が、中間転写ベルトＢ１の移動方向において前記電荷印加位置２０Ｓよりも下流で中間転写ベルトＢ１の表面に接するように配置される。前記キャリア除去ローラ３０は、上述のクリーニングブレード３５と共に、クリーニングユニット３１に組み込まれている。クリーニングユニット３１は、画像形成ユニットＦＹ内に設けられており、クリーニングブレード３５及びキャリア除去ローラ３０の他に、キャリア除去ローラ３０の表面に接することでキャリア除去ローラ３０表面に付着したキャリアを除去するキャリア除去ブレード３１ｂと、キャリア除去ローラ３０から除去されたキャリア、及び感光体ドラム１０表面からクリーニングブレード３５によって除去された現像剤（トナー及びキャリアを含む）とを、クリーニングユニット３１の外部に搬送する搬送部材３１ｃを備える。画像形成ユニットＦＹはさらに、搬送部材３１ｃによって搬送されたキャリア及びトナーを再利用するため、キャリアとトナーとを分離する分離部等を備えてもよい。
【００３８】
次に、現像装置ＨＹの構成について説明する。各色の現像装置ＨＹ、ＨＭ、ＨＣ、ＨＢの構成は同等である。
【００３９】
現像装置ＨＹは、現像容器４０、現像ローラ４０ａ、磁気ローラ（マグローラ）４０ｂ、汲み上げローラ４０ｃ、撹拌スパイラル４０ｄ及び４０ｅ、クリーニングブレード４５、並びに磁気ローラドクターブレード４０ｇを備える。
【００４０】
現像容器４０は、内部に黄色のトナー（トナー粒子）とキャリアからなる現像剤を貯留する。撹拌スパイラル４０ｄ及び４０ｅは、現像容器４０の現像剤に全体が浸るように設けられ、現像剤を撹拌する。撹拌スパイラル４０ｄと４０ｅの回転によってトナーがキャリアに均一に分散される。
【００４１】
汲み上げローラ４０ｃは現像容器の現像剤にその一部が浸るように配置され、現像剤をその表面に付着させて汲み上げる。この汲み上げローラ４０ｃに接するようにして磁気ローラ４０ｂが配置され、汲み上げローラ４０ｃから現像剤の供給を受ける。磁気ローラ４０ｂは現像ローラ４０ａのカウンター方向に回転し、ニップ近傍において、現像剤の引き剥がしと現像剤の載せとを同時に行っている磁気ローラドクターブレード４０ｇが設けられる。磁気ローラドクターブレード４０ｇは、磁気ローラ４０ｂの表面の現像剤層厚を所定量になるように規制する。磁気ローラ４０ｂと接するように現像ローラ４０ａ（現像器ともいう）が配置され、その表面に磁気ローラ４０ｂから現像剤が付与される。磁気ローラ４０ｂの現像剤の層厚が所定値に規制されているので現像ローラ４０ａの表面に形成される現像剤の層厚も所定値に保たれる。この現像ローラ４０ａは感光体ドラム１０と接し、感光体ドラム１０の表面の静電潜像の電位と現像ローラ４０ａに印加される現像バイアス値の電位差によって上位装置から形成指示された画像に応じたトナー像が感光体ドラム１０表面に形成される（現像動作）。
【００４２】
本発明の画像形成装置では、前記現像ローラ４０ａに印加される現像バイアス値（電圧値、単にバイアス値とする）を調整することで、トナー像の画像濃度補正を行うことを特徴としている。
【００４３】
又、感光体ドラム１０への現像動作を終えた磁気ローラ４０ｂの表面の現像剤は磁気ローラドクターブレード４０ｇによって除去され、磁気ローラドクターブレード４０ｇの表面に沿って流下し図示しない流路を通って現像容器４０に貯留されている現像剤と混合される。
【００４４】
又、現像容器にはトナー濃度センサー４０ｈが配置され、現像容器４０内の現像剤のトナー濃度を検出する。トナー濃度が所定値より低いことが検出された場合には、図示しないトナーカートリッジからトナー（所定値よりトナー濃度が高い現像剤）が現像容器４０に供給され、トナー濃度が所定値より高い場合には図示しないキャリアカートリッジからキャリアがトナー容器４０に供給される。
【００４５】
このような構成の下、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の上位装置から画像形成の指示を受けた画像形成装置１は、指示を受けた画像データに対応した各色のトナー像を画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ、ＦＢを用いて形成する。各画像形成部で形成されたトナー像は中間転写ベルトＢ１に転写されて、中間転写ベルトＢ１上で重ね合わされてカラートナー像となる。
【００４６】
このカラートナー像の形成と同期して用紙収容部２に収容されている用紙が図示しない給紙装置で用紙収容部２から一枚ずつ取り出されて、用紙搬送部６上を搬送される。そして、用紙は中間転写ベルトＢ１への一次転写とタイミングを合わせて二次転写部３に送り込まれ、二次転写部３で中間転写ベルトＢ１上のカラートナー像が用紙に二次転写される。カラートナー像が転写された用紙はさらに定着部４に搬送されて熱と圧力によりカラートナー像が用紙に定着される。さらに用紙は排紙装置５によって画像形成装置１の外周に設けられた排紙トレイ部７に排紙される。二次転写後、中間転写ベルトＢ１に残留したトナーは、クリーニング部Ｂ２によって中間転写ベルトＢ１から除去される。
【００４７】
又、所定のタイミングで中間転写ベルトＢ１に形成されたパッチのパッチ濃度及び中間転写ベルトＢ１の地肌濃度を検出するための２つの濃度検出センサー６０５、６０６が、ブラックの画像形成ユニットＦＢと二次転写部３との間の所定の位置に設けられている。ブラックの画像形成ユニットＦＢは、他の画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹと比較すると、中間転写ベルトＢ１の回転方向に対して最下流に位置する。そのため、濃度検出センサー６０５、６０６は、複数の画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ、ＦＢのうち、いずれかによってパッチが中間転写ベルトＢ１上に形成されたとしても、いずれのパッチのパッチ濃度を検出できるよう構成されている。
【００４８】
又、当該濃度検出センサー６０５、６０６は、パッチが形成される中間転写ベルトＢ１の位置に対応した位置に予め設けられるが、本発明の実施形態では、中間転写ベルトＢ１の両端近傍にそれぞれ二つ設けられる。当該濃度検出センサー６０５、６０６は、各色毎のパッチのパッチ濃度又は地肌濃度を検出可能なセンサーであれば、どのような形態でも構わないが、例えば、ＩＳＯ５シリーズの規定に基づき、パッチ又は中間転写ベルトＢ１上の地肌を光源からの光で照射し、反射光強度を受光センサーで検出して光の強度情報を濃度に変換する反射型の濃度検出センサー６０５、６０６が該当する。
【００４９】
図３は、本実施形態における画像形成装置１の制御関連の概略構成図である。
【００５０】
画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）３０４及び前記印刷における各駆動部に対応するドライバ３０５が内部バス３０６を介して接続されている。前記ＣＰＵ３０１は、例えばＲＡＭ３０２を作業領域として利用し、ＲＯＭ３０３やＨＤＤ３０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて前記ドライバ３０５とデータや命令を授受することにより前記図１に示した各駆動部の動作を制御する。又、前記駆動部以外の後述する各手段（図４に示す）についても、ＣＰＵ３０１がプログラムを実行することで各手段として動作する。
【００５１】
＜本発明の実施形態＞
次に、図４、図５を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。図４は、本発明の画像形成装置の機能ブロック図である。又、図５は、本発明の実行手順を示すためのフローチャートである。
【００５２】
先ず、画像形成装置１の制御手段４０１が、所定のタイミングで、濃度検出センサー６０５、６０６（光学センサー）の校正（キャリブレーション）を実施する場合（図５：Ｓ１０１）、その旨を地肌濃度取得手段４０２に通知し、当該通知を受けた地肌濃度取得手段４０２は、中間転写ベルトＢ１の平面の法線方向に対する濃度検出センサー６０５、６０６の配置角度を変更することで、配置角度の異なる２種類以上の中間転写ベルトＢ１の地肌濃度を取得する。
【００５３】
ここで、地肌濃度取得手段４０２が２種類以上の中間転写ベルトＢ１の地肌濃度を取得する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、以下のようになされる。即ち、画像形成装置１では、通常、図６（Ａ）に示すように、中間転写ベルトＢ１の回転方向に沿って、画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ、ＦＢが直列に順番に配置された４連タンデム方式であり、カラー印刷の場合には、各色毎の画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ、ＦＢの一次転写ローラ２０が全て中間転写ベルトＢ１に当接した状態（４色押圧状態）となる。この４色押圧状態では、例えば、中間転写ベルトＢ１の平面の法線方向に対する濃度検出センサー６０５、６０６の配置角度が０度とされる。
【００５４】
ここで、ブラック（Ｂ）の画像形成ユニットＦＢの下流側には、中間転写ベルトＢ１を張った状態とするテンションローラ６００と、当該テンションローラ６００よりも下流側で、二次転写部３の二次転写を行う一方の駆動ローラ６０１とが設けられている。そして、上流側に設けられたマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹの一次転写ローラ２０は、それぞれ上方に駆動可能に設けられ、テンションローラ６００と、濃度検出センサー６０５、６０６とは、それぞれ下方に駆動可能に設けられている。
【００５５】
ここで、ブラック（Ｂ）の画像形成ユニットＦＢのみを使用するモノクロ印刷の場合に、他の色のマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹの一次転写ローラ２０を上方に駆動させる一方、テンションローラ６００と、濃度検出センサー６０５、６０６とを下方に駆動させることで、図６（Ｂ）に示すように、ブラック（Ｂ）の画像形成ユニットＦＢの一次転写ローラ２０のみを中間転写ベルトＢ１に当接した状態（３色解除状態）とする。この３色解除状態では、濃度検出センサー６０５、６０６が下方に位置して、当該濃度検出センサー６０５、６０６と中間転写ベルトＢ１との間の間隔を、４色押圧状態における濃度検出センサー６０５、６０６と中間転写ベルトＢ１との間の間隔と同等にするものの、３色解除状態では、例えば、中間転写ベルトＢ１の平面の法線方向に対する濃度検出センサー６０５、６０６の配置角度が鋭角度（α度）とされる。
【００５６】
通常、画像形成装置１には、このような４色押圧状態と３色解除状態とを切り替える機構が設けられており、地肌濃度取得手段４０２は、トナー像担持体の平面の法線方向に対する濃度検出センサーの配置角度が４色押圧状態と３色解除状態とで異なることを利用するのである。
【００５７】
先ず、地肌濃度取得手段４０２は、各色毎の画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ、ＦＢを４色押圧状態へ移行するとともに、濃度検出センサー６０５、６０６から、その４色押圧状態における中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ１（−）を取得する（図５：Ｓ１０２）。
【００５８】
次に、地肌濃度取得手段４０２は、各色毎の画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＹ、ＦＢを３色解除状態へ移行するとともに、濃度検出センサー６０５、６０６から、その３色解除状態における中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ２（−）を濃度検出センサー６０５、６０６から取得する（図５：Ｓ１０３）。これにより、少なくとも２種類の中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ１（−）、Ｄ２（−）を取得することが出来る。
【００５９】
地肌濃度取得手段４０２が２種類の中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ１（−）、Ｄ２（−）の取得を完了すると、その旨を表面性検出手段４０３に通知し、当該通知を受けた表面性検出手段４０３は、前記取得された２種類の中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ１（−）、Ｄ２（−）に基づいて、当該中間転写ベルトＢ１の平面からの反射光のプロファイルを算出し、当該算出したプロファイルと、予め登録された中間転写ベルトＢ１の表面性が滑らかな場合の第一のプロファイルとを比較することで、中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合を検出する（図５：Ｓ１０４）。
【００６０】
ここで、表面性検出手段４０３が中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合を検出する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、以下のようになされる。即ち、図７（Ａ）に示すように、濃度検出センサー６０５、６０６は、通常、検出用の光を照射する発光素子７００（ＬＥＤ）と、当該発光素子７００から照射された光が中間転写ベルトＢ１を反射し、この反射光の正反射成分を検出（受光）する第一の受光素子７０１（ＰＤ）と、この反射光の拡散反射成分を検出する第二の受光素子７０２（ＰＤ）とを備えている。
【００６１】
ここで、反射光の正反射成分及び拡散反射成分は、反射点Ｏから反射光が至るまでの境界値に対応する。この反射光の正反射成分（値）と拡散反射成分（値）との比率（反射光の正反射成分と拡散反射成分とのなす角度）が大きな値となれば、中間転写ベルトＢ１の平面からの反射光のプロファイルＬが明確となり、中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合を検出することが出来る場合もある。
【００６２】
しかしながら、この比率の値を大きくするためには、例えば、濃度検出センサー６０５、６０６において、第二の受光素子７０２の位置を変更したり、新たに、拡散反射成分を検出可能な他の受光素子を設けたりする必要があり、コストが上昇したり、センサー全体の構成が大型化したりする場合がある。
【００６３】
そこで、本発明では、中間転写ベルトＢ１の平面の法線方向に対する濃度検出センサー６０５、６０６の配置角度を変更した２種類の中間転写ベルトＢ１の地肌濃度を用いることで、上述した第二の受光素子７０２の位置の変更や新規な受光素子の配置を行なうこと無く、中間転写ベルトＢ１の平面からの反射光のプロファイルＬを算出するのである。
【００６４】
具体的には、図７（Ａ）に示すように、表面性検出手段４０３が、４色押圧状態における中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ１（反射光の正反射成分Ｄ１１、反射光の拡散反射成分Ｄ１２）と、３色解除状態における中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ２（反射光の正反射成分Ｄ２１、反射光の拡散反射成分Ｄ２２）とを、同一の中間転写ベルトＢ１の反射点Ｏに対してプロットし、図７（Ｂ）に示すように、２種類の地肌濃度Ｄ１、Ｄ２から、現在の中間転写ベルトＢ１の平面からの反射光のプロファイルＬを算出する。本発明の実施形態では、地肌濃度において反射光の正反射成分と拡散反射成分を用いて、プロット数を増やしている。
【００６５】
次に、表面性検出手段４０３は、所定のメモリーに予め登録された第一のプロファイルＬ１を参照する。ここで、図７（Ｂ）に示すように、中間転写ベルトＢ１の表面性が滑らかな場合の第一のプロファイルＬ１は、反射光の正反射成分が大きく、拡散反射成分が殆ど無い鋭いプロファイルとなる。この第一のプロファイルＬ１は、例えば、中間転写ベルトＢ１が新しい場合のプロファイルであるため、予め算出しておくことが可能である。
【００６６】
中間転写ベルトＢ１の表面性が劣化していき、中間転写ベルトＢ１が最も劣化すると、図７（Ｂ）に示すように、反射光の正反射成分と拡散反射成分が同等で幅広いプロファイルとなる。このプロファイルを、中間転写ベルトＢ１の表面性が粗い場合の第二のプロファイルＬ２とする。
【００６７】
そこで、表面性検出手段４０３が、例えば、前記第一のプロファイルＬ１に対する前記算出したプロファイルＬの比率を算出することで、現在の中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合を検出するのである。この比率の算出方法は、例えば、前記第一のプロファイルＬ１に対してプロファイルＬの比率を各地肌濃度毎に算出し、各地肌濃度毎の比率の平均値を算出しても良いし、第二のプロファイルＬ２を予め登録し、表面性検出手段４０３が、前記第一のプロファイルＬ１と前記第二のプロファイルＬ２との間に対する前記プロファイルＬの比率を算出しても良い。この比率（劣化具合）が１に近い程、前記プロファイルＬが前記第一のプロファイルＬ１に類似し、この比率（劣化具合）が１よりも大きい程、前記プロファイルＬが前記第二のプロファイルＬ２に類似することを示す。
【００６８】
このように、表面性検出手段４０３が、中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合を検出することで、部品点数を増加させること無く、中間転写ベルトＢ１の表面性を適切に検出することが可能となる。
【００６９】
さて、表面性検出手段４０３は、中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合を検出すると、例えば、画像形成装置１の表示部に表示したり、管理者等のユーザーに知らせたりしても良いが、本発明の実施形態では、この中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合に基づいて濃度検出センサー６０５、６０６を校正する。
【００７０】
即ち、表面性検出手段４０３は、その旨をセンサー校正手段４０４に通知し、当該通知を受けたセンサー校正手段４０４は、前記中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合に対応して、前記濃度検出センサー６０５、６０６の出力値を、前記中間転写ベルトＢ１の表面性が滑らかな場合の濃度検出センサー６０５、６０６の出力値に校正（補正）する（図５：Ｓ１０５）。
【００７１】
ここで、センサー校正手段４０４が濃度検出センサー６０５、６０６の出力値を校正する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、以下のようになされる。即ち、図８（Ａ）に示すように、中間転写ベルトＢ１の表面性が滑らかな場合の濃度検出センサー６０５、６０６の出力値Ｄｄ（−）は、当該中間転写ベルトＢ１上の所定のトナー濃度Ｄｒ（−）に直接対応するが、前記中間転写ベルトＢ１の表面性が粗くなるに従い、同一のトナー濃度Ｄｒ（−）に対して、濃度検出センサー６０５、６０６の出力値Ｄｄ（−）は、中間転写ベルトＢ１の表面性が滑らかな場合の濃度検出センサー６０５、６０６の出力値Ｄｄ（−）よりも低くなる。つまり、中間転写ベルトＢ１上の所定のトナー濃度Ｄｒ（−）に対する濃度検出センサー６０５、６０６の出力値Ｄｄ（−）の曲線が、中間転写ベルトＢ１の表面性が劣化するに従って、トナー濃度Ｄｒ（−）が大きくなる方向へ平行にシフトして、濃度検出センサー６０５、６０６の出力値Ｄｄ（−）が現実のトナー濃度Ｄｒ（−）を反映しなくなるのである。
【００７２】
そこで、センサー校正手段４０４は、前記中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合に対応して、前記濃度検出センサー６０５、６０６の出力値Ｄｄ（−）に所定の校正係数ｋ（−）を乗算することで、図８（Ｂ）に示すように、前記濃度検出センサー６０５、６０６の出力値Ｄｄ（−）を、前記中間転写ベルトＢ１の表面性が滑らかな場合の濃度検出センサー６０５、６０６の出力値に校正するのである。
【００７３】
ここで、校正係数ｋ（−）は、当然に、前記中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合に対して正の相関を有する係数であり、この校正係数ｋ（−）を用いることで、前記中間転写ベルトＢ１の表面性が劣化して、中間転写ベルトＢ１上の所定のトナー濃度Ｄｒ（−）に対する濃度検出センサー６０５、６０６の出力値Ｄｄ（−）の曲線が、トナー濃度Ｄｒ（−）が大きくなる方向へ平行にシフトしたとしても、当該シフトした量だけ、トナー濃度Ｄｒ（−）が小さくなる方向へ平行にシフトし直して、前記中間転写ベルトＢ１の表面性が滑らかな場合の濃度検出センサー６０５、６０６の出力値を再現するのである。これにより、中間転写ベルトＢ１の表面性が劣化したとしても、中間転写ベルトＢ１が滑らかな状態（初期状態）の濃度検出センサー６０５、６０６の出力値を得ることが可能となり、当該濃度検出センサー６０５、６０６により中間転写ベルトＢ１上のトナー濃度を適切に検出することが可能となる。
【００７４】
このように、本発明では、中間転写ベルトＢ１の平面の法線方向に対する濃度検出センサー６０５、６０６の配置角度を変更することで、配置角度の異なる少なくとも２種類の中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ１、Ｄ２を取得する地肌濃度取得手段４０２と、前記取得された２種類の中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ１、Ｄ２に基づいて、当該中間転写ベルトＢ１の平面からの反射光のプロファイルを算出し、当該算出したプロファイルと、予め登録された中間転写ベルトＢ１の表面性が滑らかな場合の第一のプロファイルとを比較することで、前記中間転写ベルトＢ１の表面性の劣化具合を検出する表面性検出手段４０３とを備えることを特徴とする。これにより、部品点数を増加させること無く、中間転写ベルトＢ１の表面性を適切に検出することが可能となる。
【００７５】
尚、本発明の実施形態では、前記地肌濃度取得手段は、前記濃度検出センサー６０５、６０６から、４色押圧状態における中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ１（−）と、３色解除状態における中間転写ベルトＢ１の地肌濃度Ｄ２（−）とを取得することで、配置角度の異なる２種類のトナー像担持体の地肌濃度Ｄ１（−）、Ｄ２（−）を取得するよう構成したが、他の構成でも構わない。例えば、４色押圧状態と３色解除状態との間に中間的な状態を用意して、４色押圧状態から中間的な状態を経て３色解除状態まで段階的に濃度検出センサー６０５、６０６の配置角度を変更することで、配置角度の異なる２種類以上（ここでは３種類）の中間転写ベルトＢ１の地肌濃度を取得するよう構成しても良い。ここで、中間的な状態は、１又は複数設けることが出来る。これにより、中間転写ベルトＢ１の平面からの反射光のプロファイルＬを反映する地肌濃度の点数を増加させることが可能となり、精度高くプロファイルＬを算出することが可能となる。
【００７６】
又、本発明の実施形態では、画像形成装置１が各手段を備えるよう構成したが、当該各手段を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、前記プログラムを画像形成装置１に読み出させ、当該画像形成装置１が前記各手段を実現する。その場合、前記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各手段が実行するステップをハードディスクに記憶させる方法として提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法は、複合機はもちろん、複写機、プリンタ等に有用であり、部品点数を増加させること無く、トナー像担持体の表面性を適切に検出することが可能な画像形成装置及び表面性検出方法として有効である。
【符号の説明】
【００７８】
１  画像形成装置
４０１  制御手段
４０２  地肌濃度取得手段
４０３  表面性検出手段
４０４  センサー校正手段
【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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