(57)【要約】【課題】キャリブレーションのパッチ濃度から後端溜まりの発生を検知するとともに、後端溜まりを軽減させるモードに自動的に移行させることが可能な画像形成装置１を提供する。【解決手段】キャリブレーションの実施において像担持体上に、トナー濃度を１００％としたベタパッチが形成されると、濃度検知センサーを用いて、当該ベタパッチの搬送方向に沿って測定位置を変えた複数のパッチ濃度を取得するパッチ濃度取得手段４０２と、所定のベタパッチのパッチ濃度のうち、ベタパッチの搬送方向の後端部近傍のパッチ濃度が、ベタパッチの搬送方向の先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃いか否かを判定するパッチ濃度判定手段４０３と、前記判定の結果、後端部近傍のパッチ濃度が先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃い場合に、前記キャリブレーションを中止して、後端溜まり軽減モードを実施させる後端溜まり解消手段４０４とを備える。【選択図】図４
2015161702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリブレーションの実施において像担持体上に、トナー濃度を１００％としたベタパッチが形成されると、濃度検知センサーを用いて、当該ベタパッチの搬送方向に沿って測定位置を変えた複数のパッチ濃度を取得するパッチ濃度取得手段と、
所定のベタパッチのパッチ濃度のうち、ベタパッチの搬送方向の後端部近傍のパッチ濃度が、ベタパッチの搬送方向の先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃いか否かを判定するパッチ濃度判定手段と、
前記判定の結果、後端部近傍のパッチ濃度が先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃い場合に、前記キャリブレーションを中止させて、後端溜まり軽減モードを実施させる後端溜まり解消手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記後端溜まり解消手段は、前記判定の結果、所定の色のベタパッチにおいて、後端部近傍のパッチ濃度が先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃い場合に、前記キャリブレーションを中止させて、後端溜まり軽減モードを実施させ、全ての色のベタパッチにおいて、後端部近傍のパッチ濃度は先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃くない場合、前記キャリブレーションを中止させること無く、継続させる
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
キャリブレーションの実施において像担持体上に、トナー濃度を１００％としたベタパッチが形成されると、濃度検知センサーを用いて、当該ベタパッチの搬送方向に沿って測定位置を変えた複数のパッチ濃度を取得するステップと、
所定のベタパッチのパッチ濃度のうち、ベタパッチの搬送方向の後端部近傍のパッチ濃度が、ベタパッチの搬送方向の先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃いか否かを判定するステップと、
前記判定の結果、後端部近傍のパッチ濃度が先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃い場合に、前記キャリブレーションを中止させて、後端溜まり軽減モードを実施させるステップと
を備えることを特徴とするキャリブレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びキャリブレーション方法に関し、詳しくは、キャリブレーションのパッチ濃度から後端溜まりの発生を検知するとともに、後端溜まりを軽減させるモードに自動的に移行させることが可能な画像形成装置及びキャリブレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タッチダウン現像方式の画像形成装置において、画像の濃度を調整する技術は多数存在する。ここで、タッチダウン現像方式とは、トナー及びキャリアを含有する二成分の現像剤を担持する磁気ローラからトナーのみを転移させることにより現像スリーブ上にトナー薄層を形成させ、静電潜像が形成された感光体の表面に、前記トナー薄層からトナーを飛翔させて静電潜像をトナー像として現像する方式のことである。
【０００３】
例えば、特開平８−１７１２４１号公報（特許文献１）には、画像情報に応じた静電潜像を像担持体上に形成すると共に、この静電潜像を現像器で現像してトナー像を形成し、このトナー像を記録体に転写して画像形成を行う画像形成装置の画像濃度制御装置が開示されている。この装置では、前記像担持体上に基準パッチを形成させ、その濃度を測定して各種トナー像形成条件及びトナー供給装置によるトナー補給量をコントローラで設定変更する一方、基準パッチの形成時には変更されたトナー像形成条件を使用することなく、所定のトナー像形成条件を用いる。これにより、画像濃度の制御動作に対する応答性が速く、且つ、簡易な構成でコストの低減化を図ることが可能であると共に、制御誤差が存在する場合であっても影響を受け難いとしている。
【０００４】
又、特開平８−１２３１１０号公報（特許文献２）には、装置の起動時に像担持体上に基準パッチのトナー像を形成し、センサーでトナー像の濃度を測定する画像形成装置が開示されている。この装置では、この濃度の出力値に基づきセレクターで最適な補正テーブルを選択し、その内容をガンマ補正に書き込み、更に、装置の駆動時及び１０枚コピー毎に、濃度の出力値に基づき現像装置内のトナー濃度を制御し、画像濃度を適正な濃度に調整する。その後、この装置は、１００枚コピー毎にガンマ補正の内容を確認し、補正テーブルを段階的に標準設定に近づけ、このとき、現像装置内のトナー濃度の制御により画像濃度がほぼ一定の濃度に保たれるとともに、トナー濃度は現像剤特性の湿度による変動を補完する範囲内で上下する。これにより、センサーの数を増やすことなく、低コストで迅速な濃度補正を行うことができるとしている。
【０００５】
又、特開２００９−１６３０１０号公報（特許文献３）には、感光体ドラムは、現像領域において静電潜像を搬送方向へ搬送し、現像スリーブは、現像領域において搬送方向の反対方向である搬送方向へ現像剤を搬送し、マグネットローラは、現像領域の近傍に配置された主極を含む複数の磁極を有する現像装置が開示されている。この現像装置では、層厚規制ブレードは、搬送方向における現像領域の上流側において現像剤の層厚を規制し、穂規制ブレードは、搬送方向において感光体ドラムと現像スリーブとの最近接位置より上流側であって層厚規制ブレードより下流側の所定位置に配置され、周面上に主極による磁界下で穂状に立った現像剤の高さを規制する。これにより、高濃度領域の前に現像されるハーフトーン領域の白抜けを抑えられるとともに、画像の後端部が過剰に濃くなる現象を抑制できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１７１２４１号公報
【特許文献２】特開平８−１２３１１０号公報
【特許文献３】特開２００９−１６３０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
タッチダウン現象方式の画像形成装置では、像担持体の表面の静電潜像の現像が終了した時点においてベタ画像に残っているトナーが、ベタ画像の後端部に溜まり、後端に至るほど漸次濃度が高くなる、いわゆる、後端溜まりという現像不良が発生する。この後端溜まりが発生すると、ベタ画像の後端の数ミリ部分にトナーが溜まるため、印刷物の画質の劣化を引き起こし、市場で問題となっている。
【０００８】
現在、メンテナンスモードにおいて、後端溜まりを軽減する後端溜まり軽減モードを設けて、後端溜まりが著しい画像形成装置には、サービスマンがこの後端溜まり軽減モードを有効に設定することで、後端溜まりの発生を軽減している。
【０００９】
しかしながら、このような対応では、ユーザーがサービスマンを呼ぶ必要があり、ユーザー側の設定変更等で後端溜まりを解消することが出来ず、手間が掛かるという問題がある。又、画像形成装置には、後端溜まりが発生しているかどうかを検知する検知手段が無いため、サービスマンに頼らざるを得ないという現状がある。このような問題に対して、特許文献１〜３に記載の技術では解決することが出来ない。
【００１０】
そこで、本発明では、前記問題を解決するためになされたものであり、キャリブレーションのパッチ濃度から後端溜まりの発生を検知するとともに、後端溜まりを軽減させるモードに自動的に移行させることが可能な画像形成装置及びキャリブレーション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】
【００１１】
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、キャリブレーションの実施において像担持体上に、トナー濃度を１００％としたベタパッチが形成されると、濃度検知センサーを用いて、当該ベタパッチの搬送方向に沿って測定位置を変えた複数のパッチ濃度を取得するパッチ濃度取得手段と、所定のベタパッチのパッチ濃度のうち、ベタパッチの搬送方向の後端部近傍のパッチ濃度が、ベタパッチの搬送方向の先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃いか否かを判定するパッチ濃度判定手段と、前記判定の結果、後端部のパッチ濃度が先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃い場合に、前記キャリブレーションを中止させて、後端溜まり軽減モードを実施させる後端溜まり解消手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
又、前記後端溜まり解消手段は、前記判定の結果、所定の色のベタパッチにおいて、後端部のパッチ濃度が先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃い場合に、前記キャリブレーションを中止させて、後端溜まり軽減モードを実施させ、全ての色のベタパッチにおいて、後端部近傍のパッチ濃度は先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃くない場合、前記キャリブレーションを中止させること無く、継続させる。
【００１３】
又、本発明は、キャリブレーション方法として構成することが出来る。即ち、本発明に係るキャリブレーション方法は、キャリブレーションの実施において像担持体上に、トナー濃度を１００％としたベタパッチが形成されると、濃度検知センサーを用いて、当該ベタパッチの搬送方向に沿って測定位置を変えた複数のパッチ濃度を取得するステップと、所定のベタパッチのパッチ濃度のうち、ベタパッチの搬送方向の後端部近傍のパッチ濃度が、ベタパッチの搬送方向の先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃いか否かを判定するステップと、前記判定の結果、後端部近傍のパッチ濃度が先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃い場合に、前記キャリブレーションを中止させて、後端溜まり軽減モードを実施させるステップとを備えることを特徴とする。
【００１４】
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】
【００１５】
本発明の画像形成装置及びキャリブレーション方法によれば、キャリブレーションのパッチ濃度から後端溜まりの発生を検知するとともに、後端溜まりを軽減させるモードに自動的に移行させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】所定のキャリブレーションの実施の際のベタパッチの配置例の一例を示す図（図６（Ａ））と、一つのベタパッチのパッチ濃度サンプリングの一例を示す図（図６（Ｂ））とである。
【図７】通常のベタパッチのパッチ濃度変化と後端溜まりが生じたベタパッチのパッチ濃度変化の一例を示す図（図７（Ａ））と、後端溜まりが生じた場合のベタパッチの各部のパッチ濃度のパターンを示す図（図７（Ｂ））とである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
＜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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、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ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢを備える。
【００２１】
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。
【００２２】
画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、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ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、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ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、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。
【００２３】
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ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢの１つの詳細図である。各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢはほぼ同等な構成となっている。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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）。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ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ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
＜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。
【００５３】
先ず、画像形成装置１のキャリブレーション実施手段４０１が、所定のタイミングで、キャリブレーションを実施する（図５：Ｓ１０１）。
【００５４】
キャリブレーション実施手段４０１は、前記キャリブレーションを実施する場合、濃度検出センサー６０５、６０６の校正キャリブレーション、中間転写ベルトＢ１の地肌測定、ベタパッチ画像の層厚をチェックする層厚キャリブレーション、光量キャリブレーション、レジスト補正キャリブレーション、ＩＯキャリブレーションの順番に実施していく。
【００５５】
ここで、キャリブレーション実施手段４０１がキャリブレーションを実施する際に、パッチ濃度取得手段４０２に通知し、当該通知を受けたパッチ濃度取得手段４０２は、前記キャリブレーションの実施において中央転写ベルトＢ１上に、トナー濃度を１００％としたベタパッチが形成されると、濃度検知センサーを用いて、当該ベタパッチの搬送方向に沿って測定位置を変えた複数のパッチ濃度を取得する。
【００５６】
ここで、パッチ濃度取得手段４０２が複数のパッチ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、キャリブレーション実施手段４０１が各キャリブレーションを実施する際に（図５：Ｓ１０２）、パッチ濃度取得手段４０２が、当該キャリブレーション実施手段４０１と通信し、当該キャリブレーション実施手段４０１がベタパッチを中央転写ベルトＢ１上に形成するまで監視する。
【００５７】
キャリブレーション実施手段４０１が、複数のキャリブレーションの実施中に、前記層厚キャリブレーションを実施する場合に、前記中央転写ベルトＢ１上にベタパッチを複数形成する（図５：Ｓ１０２ＹＥＳ）。ここで、キャリブレーション実施手段４０１は、図６（Ａ）に示すように、中央転写ベルトＢ１の左右両端部に、濃度検知センサー６０５、６０６の検知位置に対応して、ブラック（Ｂ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のベタパッチを直列に形成する。又、キャリブレーション実施手段４０１は、各色毎のベタパッチ６００を所定回数（例えば、４回）形成する。すると、パッチ濃度取得手段４０２は、濃度検知センサー６０５、６０６を用いて、前記中央転写ベルトＢ１上に形成された各ベタパッチ毎にベタパッチの搬送方向に沿って測定位置を変えた複数のパッチ濃度を取得する（図５：Ｓ１０３）。
【００５８】
ここで、前記層厚キャリブレーションのベタパッチは、図６（Ｂ）に示すように、長手方向のサイズ及び短手方向のサイズが同一である正方形（１１ｍｍ×１１ｍｍ）であるため、パッチ濃度取得手段４０２は、一つのベタパッチ６００に対して、当該ベタパッチの搬送方向（中央転写ベルトＢ１の回転方向）の先端部６００ａから中央部６００ｂを通り後端部６００ｃまでの各位置におけるパッチ濃度を所定数（例えば、１６個）取得する。
【００５９】
ここで、ベタパッチ６００の搬送方向のサイズが１１ｍｍであり、パッチ濃度の取得数が１６個であれば、１１ｍｍ／１６個＝０．６８７５ｍｍの間隔で、パッチ濃度取得手段４０２がパッチ濃度をサンプリング（取得）することになる。
【００６０】
一方、濃度検知センサー６０５、６０６の検知領域のスポット径が２．５ｍｍであれば、ベタパッチ６００の搬送方向の先端部６００ａから４点のパッチ濃度と、ベタパッチ６００の搬送方向の後端部６００ｃから４点のパッチ濃度は、ベタパッチ６００以外の領域の濃度が反映されるため、ベタパッチ６００のパッチ濃度から除外する。すると、ベタパッチ６００の搬送方向の先端部６００ａ、後端部６００ｃから（０．６８７５ｍｍ×４点）−（２．５ｍｍ／２）＝１．５ｍｍまでの領域６００ａ１、６００ｃ１は、理論上、パッチ濃度として検出することが出来ないことになる。このような領域６００ａ１、６００ｃ１を設けると、ベタパッチ６００の後端溜まりの程度によって、取得したパッチ濃度に当該後端溜まりの影響が反映されない場合が考えられる。そのため、パッチ濃度取得手段４０２は、一つのベタパッチ６００に対して取得された所定数（１６個）のパッチ濃度のうち、最初から順に取得された複数（４個）のパッチ濃度と、最後から遡った順に取得された複数（４個）のパッチ濃度とを除外し、ベタパッチ６００の先端部６００ａ近傍から後端部６００ｃ近傍までの範囲に限定された所定数（８個）のパッチ濃度をサンプリングする。これにより、ベタパッチ６００の後端溜まりの検知精度を向上させることが可能となる。
【００６１】
ところで、一つのベタパッチ６００に対して、ベタパッチ６００の搬送方向の先端部６００ａ近傍から中央部６００ｂを通り後端部６００ｃ近傍まで取得された所定数（８点）のパッチ濃度は、通常のベタパッチの場合と後端溜まりが発生したベタパッチの場合とで全く異なる。例えば、図７（Ａ）には、通常のベタパッチの場合のベタパッチ６００の搬送方向の先端部６００ａ近傍から後端部６００ｃ近傍まで取得されたパッチ濃度のセンサー出力値（左右のセンサーの正反射成分）と、後端溜まりが発生したベタパッチの場合のベタパッチ６００の搬送方向の先端部６００ａ近傍から後端部６００ｃ近傍まで取得されたパッチ濃度のセンサー出力値とを示す。尚、パッチ濃度のセンサー出力値は、ブラック（Ｂ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）毎に示し、パッチ濃度のセンサー出力値は、下方向の値ほど濃度が濃くなることを示す。図７（Ａ）に示すように、通常のベタパッチの場合、どの位置のパッチ濃度でもほぼ同じ値になるのに対し、後端溜まりが発生したベタパッチの場合、ベタパッチの搬送方向の先端部近傍から後端部近傍に至るほど漸次濃度が高くなっていることが理解される。本発明の実施形態では、前記取得された複数のパッチ濃度から上述のパッチ濃度の傾向を検出することで、後端溜まりが発生しているか否かを検出するのである。
【００６２】
パッチ濃度取得手段４０２が、中間転写ベルトＢ１上の各色毎の全てのベタパッチ６００から所定数のパッチ濃度をそれぞれ取得すると、その旨をパッチ濃度判定手段４０３に通知し、当該通知を受けたパッチ濃度判定手段４０３は、所定のベタパッチ６００のパッチ濃度のうち、ベタパッチ６００の搬送方向の後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度が、ベタパッチ６００の搬送方向の先端部６００ａ近傍又は中央部６００ｂのパッチ濃度よりも濃いか否かを判定する（図５：Ｓ１０４）。
【００６３】
ここで、パッチ濃度判定手段４０３が判定する方法は、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、パッチ濃度判定手段４０３は、一つのベタパッチに対して取得された複数のパッチ濃度を、ベタパッチ６００の各部（先端部６００ａ、中央部６００ｂ、後端部６００ｃ）に割り振り、割り振った所定部のパッチ濃度を平均化して、平均化したパッチ濃度をベタパッチの所定部（先端部６００ａ近傍、中央部６００ｂ、後端部６００ｃ近傍）のパッチ濃度として算出する。
【００６４】
例えば、パッチ濃度判定手段４０３は、前記取得された複数のパッチ濃度（８個）のうち、最初（１番目）から４番目に取得された複数のパッチ濃度を、ベタパッチ６００の先端部６００ａ近傍に、３番目から６番目に取得された複数のパッチ濃度を、ベタパッチ６００の中央部６００ｂに、５番目から８番目に取得された複数のパッチ濃度を、ベタパッチ６００の後端部６００ｃ近傍に、それぞれ割り振り、各部の複数のパッチ濃度を平均して、一つのベタパッチ６００について、ベタパッチ６００の先端部６００ａ近傍のパッチ濃度（Ｐａ）、ベタパッチ６００の中央部６００ｂのパッチ濃度（Ｐｂ）、ベタパッチ６００の後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度（Ｐｃ）を算出する。
【００６５】
次に、パッチ濃度判定手段４０３は、前記算出したベタパッチ６００の各部のパッチ濃度（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ）を、下記の二つの式（１）（２）に代入し、それぞれの式が成立するか否かを判定する。但し、ｋは定数であり、通常、パッチ濃度（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ）より低く設定される。この定数ｋは、例えば、管理者等のユーザーにより予め設定された値である。
【００６６】
Ｐａ＋ｋ  ≦  Ｐｃ  ・・・（１）
Ｐｂ  ≦  Ｐｃ  ・・・（２）
（１）の式が成立する場合は、ベタパッチ６００の後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度（Ｐｃ）が、ベタパッチ６００の先端部６００ａ近傍のパッチ濃度（Ｐａ）よりも濃いことを示し、（２）の式が成立する場合は、ベタパッチ６００の後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度（Ｐｃ）が、ベタパッチ６００の中央部６００ｂのパッチ濃度（Ｐｂ）以上であることを示す。
【００６７】
具体的に、式（１）（２）が成立するベタパッチ６００の各部のパッチ濃度の関係は、図７（Ｂ）に示すように、中央部６００ｂのパッチ濃度（Ｐｂ）、先端部６００ａ近傍のパッチ濃度（Ｐａ）、後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度（Ｐｃ）の順番で濃度が濃くなる場合、先端部６００ａ近傍のパッチ濃度（Ｐａ）と中央部６００ｂのパッチ濃度（Ｐｂ）が同等で、且つ、後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度（Ｐｃ）が一番濃い場合、先端部６００ａ近傍のパッチ濃度（Ｐａ）、中央部６００ｂのパッチ濃度（Ｐｂ）、後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度（Ｐｃ）の順番で濃度が濃くなる場合、先端部６００ａ近傍のパッチ濃度（Ｐａ）が一番薄く、且つ、中央部６００ｂのパッチ濃度（Ｐｂ）と後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度（Ｐｃ）が同等である場合である。
【００６８】
ここで、上述のように、所定の色（黒色）のベタパッチ６００は所定数（４つ）中間転写ベルトＢ１に形成されているため、パッチ濃度判定手段４０３は、所定数（４）のベタパッチ６００のパッチ濃度のうち、予め設定された設定数（例えば、３）のベタパッチ６００のパッチ濃度が、二つの式（１）（２）を成立させる場合には、この色（黒色）のベタパッチ６００の後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度は先端部６００ａ近傍又は中央部６００ｂのパッチ濃度よりも濃いと判定する。
【００６９】
前記判定の結果、所定の色のベタパッチ６００において、後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度が先端部６００ａ近傍又は中央部６００ｂのパッチ濃度よりも濃い場合（図５：Ｓ１０４ＹＥＳ）、パッチ濃度判定手段４０３は、後端溜まりが発生していると判定し（図５：Ｓ１０５）、その旨を後端溜まり解消手段４０４に通知する。当該通知を受けた後端溜まり解消手段４０４は、キャリブレーションを中止させて、後端溜まり軽減モードを実施させる（図５：Ｓ１０６）。
【００７０】
ここで、後端溜まり解消手段４０４が後端溜まり軽減モードを実施させる方法は、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、後端溜まり解消手段４０４が、キャリブレーション実施手段４０１と通信して、現在進行中のキャリブレーション（例えば、層厚キャリブレーション）を中止させる。次に、後端溜まり解消手段４０４は、このキャリブレーション実施手段４０１に、予め設定された後端溜まり軽減モードを実施させる。
【００７１】
ここで、後端溜まり軽減モードは、例えば、現像条件の調整、具体的には、現像ローラ４０ａへのバイアスの設定値の低減、当該バイアスの設定値に対応する磁気ローラ４０ｂへのバイアスの設定値の変更等を挙げることが出来る。
【００７２】
このように、後端溜まりが発生していると判定されると、自動的に後端溜まり軽減モードへ移行させることが可能となるため、ユーザーが後端溜まりの発生を意識することなく自動的に後端溜まりを解消することが可能となる。又、ユーザーがサービスマンを呼ぶ手間を解消することが可能となる。
【００７３】
キャリブレーション実施手段４０１が後端溜まり軽減モードを実施すると、Ｓ１０１へ戻り、前記キャリブレーションをやり直す（図５：Ｓ１０１）。ここで、前記キャリブレーションのやり直しの際に、例えば、後端溜まり軽減モードと関係するキャリブレーション（例えば、中間転写ベルトＢ１の地肌測定）をやり直しの対象とし、後端溜まり軽減モードと無関係のキャリブレーション（例えば、濃度検出センサー６０５、６０６の校正キャリブレーション）をやり直しの対象としないように構成することが出来る。これにより、無駄なキャリブレーションの実施を削除して、ユーザーの待ち時間等を短縮することが出来る。
【００７４】
ところで、Ｓ１０４において、前記判定の結果、全ての色のベタパッチ６００において、後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度は先端部６００ａ近傍又は中央部６００ｂのパッチ濃度よりも濃くない場合（図５：Ｓ１０４ＮＯ）、パッチ濃度判定手段４０３は、後端溜まりが発生していないと判定し、特に何もせず、処理を終了する。この場合は、キャリブレーション実施手段４０１が、通常通りに、キャリブレーションの実施を継続する（図５：Ｓ１０７）。例えば、前記層厚キャリブレーションの実施中に、パッチ濃度判定手段４０３が前記判定を完了した場合（図５：Ｓ１０４ＮＯ）、キャリブレーション実施手段４０１は、引き続き、光量キャリブレーション、レジスト補正キャリブレーション、ＩＯキャリブレーションを順次実施していくことになる。これにより、通常のキャリブレーションを完了することが可能となる。
【００７５】
このように、本発明では、キャリブレーションの実施において像担持体上に、トナー濃度を１００％としたベタパッチが形成されると、濃度検知センサーを用いて、当該ベタパッチの搬送方向に沿って測定位置を変えた複数のパッチ濃度を取得するパッチ濃度取得手段４０２と、所定のベタパッチのパッチ濃度のうち、ベタパッチの搬送方向の後端部近傍のパッチ濃度が、ベタパッチの搬送方向の先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃いか否かを判定するパッチ濃度判定手段４０３と、前記判定の結果、後端部近傍のパッチ濃度が先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃い場合に、前記キャリブレーションを中止して、後端溜まり軽減モードを実施させる後端溜まり解消手段４０４とを備えることを特徴とする。これにより、キャリブレーションのパッチ濃度から後端溜まりの発生を検知するとともに、後端溜まりを軽減させるモードに自動的に移行させることが可能となる。
【００７６】
尚、本発明の実施形態では、前記判定の結果、後端部近傍のパッチ濃度が先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃い場合に、後端溜まり解消手段４０４が、直ぐに、前記キャリブレーションを中止させて、後端溜まり軽減モードを実施させるよう構成したが、他の構成でも構わない。例えば、前記判定の結果、後端部近傍のパッチ濃度が先端部近傍又は中央部のパッチ濃度よりも濃い場合に、後端溜まり解消手段４０４が、全ての処理を一時中止させて、画像形成装置１に予め設けられた表示部（タッチパネル等）に、後端溜まり軽減モードへ移行するか否かを問い合わせる問い合わせ画面を表示して、ユーザーから後端溜まり軽減モードへの移行の可否を受け付ける。ユーザーが、後端溜まり軽減モードへ移行する旨の移行キーを押下すると、後端溜まり解消手段４０４が、前記キャリブレーションを中止させて、後端溜まり軽減モードを実施させ、ユーザーが、後端溜まり軽減モードへ移行しない旨の非移行キーを押下すると、後端溜まり解消手段４０４が、処理を終了し、キャリブレーション実施手段４０１が、引き続きキャリブレーションの実施を再開する。このように構成することで、画質品質を考慮しないユーザーであれば、後端溜まり軽減モードに要する待ち時間を削除することが可能となる。
【００７７】
又、本発明の実施形態では、パッチ濃度判定手段４０３が、所定の色（一色）のベタパッチ６００において、後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度が先端部６００ａ近傍又は中央部６００ｂのパッチ濃度よりも濃い場合に、後端溜まりが発生していると判定する構成としたが、他の構成でも構わない。例えば、予め設定された色（後端溜まりが顕著に現れる色、例えば、マゼンタ、イエロー等）のベタパッチ６００において、又は、複数の色（二色等）のベタパッチ６００において、後端部６００ｃ近傍のパッチ濃度が先端部６００ａ近傍又は中央部６００ｂのパッチ濃度よりも濃い場合に、後端溜まりが発生していると判定しても構わない。
【００７８】
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】
【００７９】
以上のように、本発明に係る画像形成装置及びキャリブレーション方法は、複合機はもちろん、複写機、プリンタ等に有用であり、キャリブレーションのパッチ濃度から後端溜まりの発生を検知するとともに、後端溜まりを軽減させるモードに自動的に移行させることが可能な画像形成装置及びキャリブレーション方法として有効である。
【符号の説明】
【００８０】
１  画像形成装置
４０１  キャリブレーション実施手段
４０２  パッチ濃度取得手段
４０３  パッチ濃度判定手段
４０４  後端溜まり解消手段
【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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