(57)【要約】【課題】べた画像を検知する際の濃度センサの消費電力を最小化することができる新規な画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明によれば、電子写真方式の画像形成装置であって、転写ベルト上のトナー付着量を取得するための光学式の濃度センサと、前記転写ベルト上に形成された所定のパターンを使用して所定の調整処理を実施する調整処理実施部と、前記濃度センサが取得したトナー付着量に基づいて前記転写ベルト上の非画像領域にトナーが付着する異常を検知する異常検知部と、前記濃度センサの発光電圧を可変制御する濃度センサ制御部とを含む、画像形成装置が提供される。【選択図】図３
2015172665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置であって、
転写ベルト上のトナー付着量を取得するための光学式の濃度センサと、
前記転写ベルト上に形成された所定のパターンを使用して所定の調整処理を実施する調整処理実施部と、
前記濃度センサが取得したトナー付着量に基づいて前記転写ベルト上の非画像領域にトナーが付着する異常を検知する異常検知部と、
前記濃度センサの発光電圧を可変制御する濃度センサ制御部と、
を含み、
前記濃度センサ制御部は、
前記転写ベルト上に形成された前記所定のパターンの一部または全部であって、前記異常が発生した時のトナー付着量に匹敵する量のトナーが付着したトナー画像をべた基準画像として決定するべた基準画像決定部と、
前記濃度センサをデフォルトの発光電圧で駆動した場合の前記べた基準画像の反射光受光電圧と該デフォルトの発光電圧に基づいて、前記異常を検知するのに必要十分な発光電圧であって、該デフォルトの発光電圧よりも低い第２の発光電圧を導出する電圧導出部と、
を含み、
前記異常検知部は、
印刷実行時に前記第２の発光電圧で前記濃度センサを駆動して前記異常を検知する、
画像形成装置。
【請求項２】
前記濃度センサ制御部は、
前記所定の調整処理と並行して前記第２の発光電圧を導出する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記濃度センサ制御部は、
前記デフォルトの発光電圧および前記べた基準画像の反射光受光電圧を入力とし、前記第２の発光電圧および前記異常を検知するための閾値電圧を出力とするルックアップテーブルまたは関数を備え、
前記電圧導出部は、
前記デフォルトの発光電圧および前記べた基準画像の反射光受光電圧を前記ルックアップテーブルまたは関数に入力して、前記第２の発光電圧および前記閾値電圧を導出する、
請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記調整処理実施部は、
高圧電位調整用パターンを前記転写ベルト上に形成し、該高圧電位調整用パターンを使用して高圧電位調整処理を実施し、
前記べた基準画像決定部は、
前記高圧電位調整用パターンの中から前記べた基準画像を決定する、
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】
前記調整処理実施部は、
γ補正用パターンを前記転写ベルト上に形成し、該γ補正用パターンを使用して高圧電位調整処理を実施し、
前記べた基準画像決定部は、
前記γ補正用パターンの中から前記べた基準画像を決定する、
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６】
前記調整処理実施部は、
前記異常が発生した時のトナー付着量に匹敵する量のトナーが付着するように位置ずれ補正用パターンを前記転写ベルト上に形成し、該位置ずれ補正用パターンを使用して位置ずれ調整処理を実施し、
前記べた基準画像決定部は、
前記位置ずれ補正用パターンを前記べた基準画像として決定する、
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７】
前記調整処理実施部は、
前記異常が発生した時のトナー付着量に匹敵する量のトナーが付着するようにトナー排出用パターンを前記転写ベルト上に形成し、該トナー排出用パターンを使用してトナー排出処理を実施し、
前記べた基準画像決定部は、
前記トナー排出用パターンを前記べた基準画像として決定する、
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８】
前記電圧導出部は、
前記べた基準画像決定部が前記べた基準画像の決定に失敗した場合に、前記第２の発光電圧および前記閾値電圧の値としてゼロを導出する、
請求項３〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
電子写真方式の画像形成装置を制御するコンピュータを、
転写ベルト上のトナー付着量を取得するための光学式の濃度センサと、
前記転写ベルト上に形成された所定のパターンを使用して所定の調整処理を実施する調整処理実施手段、
前記濃度センサが取得したトナー付着量に基づいて前記転写ベルト上の非画像領域にトナーが付着する異常を検知する異常検知手段、
前記濃度センサの発光電圧を可変制御する濃度センサ制御手段、
として機能させるためのコンピュータ実行可能なプログラムであって、
前記濃度センサ制御手段は、
前記転写ベルト上に形成された前記所定のパターンの一部または全部であって、前記異常が発生した時のトナー付着量に匹敵する量のトナーが付着したトナー画像をべた基準画像として決定するべた基準画像決定手段、
前記濃度センサをデフォルトの発光電圧で駆動した場合の前記べた基準画像の反射光受光電圧と該デフォルトの発光電圧に基づいて、前記異常を検知するのに必要十分な発光電圧であって、該デフォルトの発光電圧よりも低い第２の発光電圧を導出する電圧導出手段、
を含み、
前記異常検知手段は、
印刷実行時に前記第２の発光電圧で前記濃度センサを駆動して前記異常を検知する、
プログラム。
【請求項１０】
前記濃度センサ制御手段は、
前記所定の調整処理と並行して前記第２の発光電圧を導出する、
請求項９に記載のプログラム。
【請求項１１】
前記濃度センサ制御手段は、
前記デフォルトの発光電圧および前記べた基準画像の反射光受光電圧を入力とし、前記第２の発光電圧および前記異常を検知するための閾値電圧を出力とするルックアップテーブルまたは関数を備え、
前記電圧導出手段は、
前記デフォルトの発光電圧および前記べた基準画像の反射光受光電圧を前記ルックアップテーブルまたは関数に入力して、前記第２の発光電圧および前記閾値電圧を導出する、
請求項９または１０に記載のプログラム。
【請求項１２】
前記調整処理実施手段は、
高圧電位調整用パターンを前記転写ベルト上に形成し、該高圧電位調整用パターンを使用して高圧電位調整処理を実施し、
前記べた基準画像決定手段は、
前記高圧電位調整用パターンの中から前記べた基準画像を決定する、
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のプログラム。
【請求項１３】
前記調整処理実施手段は、
γ補正用パターンを前記転写ベルト上に形成し、該γ補正用パターンを使用して高圧電位調整処理を実施し、
前記べた基準画像決定手段は、
前記γ補正用パターンの中から前記べた基準画像を決定する、
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のプログラム。
【請求項１４】
前記調整処理実施手段は、
前記異常が発生した時のトナー付着量に匹敵する量のトナーが付着するように位置ずれ補正用パターンを前記転写ベルト上に形成し、該位置ずれ補正用パターンを使用して位置ずれ調整処理を実施し、
前記べた基準画像決定手段は、
前記位置ずれ補正用パターンを前記べた基準画像として決定する、
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のプログラム。
【請求項１５】
前記調整処理実施手段は、
前記異常が発生した時のトナー付着量に匹敵する量のトナーが付着するようにトナー排出用パターンを前記転写ベルト上に形成し、該トナー排出用パターンを使用してトナー排出処理を実施し、
前記べた基準画像決定手段は、
前記トナー排出用パターンを前記べた基準画像として決定する、
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のプログラム。
【請求項１６】
前記電圧導出手段は、
前記べた基準画像決定手段が前記べた基準画像の決定に失敗した場合に、前記第２の発光電圧および前記閾値電圧の値としてゼロを導出する、
請求項１１〜１５のいずれか一項に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、より詳細には、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置は、ネガ・ポジ現像方式（露光された部分を現像化する方式）またはポジ・ポジ現像方式（露光されない部分を現像化する方式）を採用する。ここで、ネガ・ポジ現像方式を採用する装置では、帯電手段の故障等により感光体が帯電されなかった場合、感光体の全面にトナーが付着する結果、所謂べた画像が出力される不具合が生じる。同様に、ポジ・ポジ現像方式する装置では、露光装置の故障等により感光体が露光されなかった場合にべた画像が出力される不具合が生じる。
【０００３】
べた画像が発生すると、トナーや記録用紙が無駄になり、特に、ファクシミリの受信時にべた画像が発生した場合には、受け取った情報を完全に喪失してしまう（受信データが印刷完了と同時に破棄されるため）。したがって、べた画像が発生した場合には、できるだけ速やかにこれを検知して、印刷を即刻中止する必要がある。
【０００４】
この点につき、特開２０１１−２８１６０号公報（特許文献１）は、転写ベルト上の本来的にトナー像が転写されるはずのない領域（紙間）にトナーが付着しているか否かを濃度センサで検知してべた画像発生の有無を判断する画像形成装置を開示する。
【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、べた画像を検知するためには、印刷実行中、濃度センサ（光センサ）を常に駆動しなければならないため、その分、消費電力が増えるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、本発明は、べた画像を検知する際の濃度センサの消費電力を最小化することができる新規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】
本発明者は、べた画像を検知する際の濃度センサの消費電力を最小化することができる新規な画像形成装置の構成につき鋭意検討した結果、以下の構成に想到し、本発明に至ったのである。
【０００８】
すなわち、本発明によれば、電子写真方式の画像形成装置であって、転写ベルト上のトナー付着量を取得するための光学式の濃度センサと、前記転写ベルト上に形成された所定のパターンを使用して所定の調整処理を実施する調整処理実施部と、前記濃度センサが取得したトナー付着量に基づいて前記転写ベルト上の非画像領域にトナーが付着する異常を検知する異常検知部と、前記濃度センサの発光電圧を可変制御する濃度センサ制御部と、を含み、前記濃度センサ制御部は、前記転写ベルト上に形成された前記所定のパターンの一部または全部であって、前記異常が発生した時のトナー付着量に匹敵する量のトナーが付着したトナー画像をべた基準画像として決定するべた基準画像決定部と、前記濃度センサをデフォルトの発光電圧で駆動した場合の前記べた基準画像の反射光受光電圧と該デフォルトの発光電圧に基づいて、前記異常を検知するのに必要十分な発光電圧であって、該デフォルトの発光電圧よりも低い第２の発光電圧を導出する電圧導出部と、を含み、前記異常検知部は、印刷実行時に前記第２の発光電圧で前記濃度センサを駆動して前記異常を検知する、画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように、本発明によれば、べた画像を検知する際の濃度センサの消費電力を最小化することができる新規な画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成図。
【図２】本実施形態の画像形成装置の制御部の構成図。
【図３】本実施形態の画像形成装置の機能ブロック図。
【図４】中間転写ベルト上に画像が転写される様子を示す図。
【図５】高圧電位調整処理と並行して実施される発光電圧の設定処理を示すフローチャート。
【図６】高圧電位調整用パターンを示す図。
【図７】デフォルトの発光電圧で駆動する濃度センサの反射光受光電圧の変化を示す図。
【図８】べた画像検知用の発光電圧で駆動する濃度センサの反射光受光電圧の変化を示す図。
【図９】色味調整処理と並行して実施される発光電圧の設定処理を示すフローチャート。
【図１０】γ補正用パターンを示す図。
【図１１】位置ずれ調整処理と並行して実施される発光電圧の設定処理を示すフローチャート。
【図１２】位置ずれ補正尾用パターンを示す図。
【図１３】トナー排出処理と並行して実施される発光電圧の設定処理を示すフローチャート。
【図１４】トナー排出用パターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を、実施形態をもって説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜、その説明を省略するものとする。
【００１２】
図１（ａ）は、本発明の実施形態である電子写真方式の画像形成装置１００の概略構成図を示す。図１（ａ）に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、本体部１に対して着脱可能に構成された４つのプロセスユニット（１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋ）を備えており、各プロセスユニットは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している。
【００１３】
各プロセスユニットは、潜像担持体としての感光体ドラム２と、感光体ドラム２の表面を帯電させるため帯電ローラ３と、感光体ドラム２の表面にトナー（現像剤）を供給するための現像装置４と、感光体ドラム２の表面をクリーニングするためのクリーニングブレード５を備えている。加えて、各プロセスユニットの上方には、感光体ドラム２の表面を露光するための露光装置６（静電潜像形成手段）が配設されており、露光装置６、帯電ローラ３および現像装置４が、感光体ドラム２上に画像を形成するための作像手段として機能する。
【００１４】
各プロセスユニットの下方には、転写装置７が配設されている。ここで、転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を備えており、中間転写ベルト８は、駆動ローラ９および従動ローラ１０に張架され、図の矢印の方向に回転（周回走行）可能に構成されている。
【００１５】
一方、４つの感光体ドラム２に対向した位置に、一次転写手段として４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体ドラム２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。
【００１６】
また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。
【００１７】
さらに、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。
【００１８】
一方、本体部１の下部には、記録媒体としての記録用紙Ｐを収容した用紙トレイ１５や、用紙トレイ１５から記録用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１６等が設けてある。一方、本体部１の上部には、記録用紙を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７と、排出された記録媒体をストックするための排紙トレイ１８とが配設されている。さらに、本体部１内には、下部の用紙トレイ１５から上部の排紙トレイ１８へ記録用紙を案内するための搬送経路Ｒが形成されている。
【００１９】
この搬送経路Ｒにおいて、給紙ローラ１６から二次転写ローラ１２に至る途中には、一対のレジストローラ19が配設されている。また、二次転写ローラ１２から排紙ローラ１７に至る途中に、記録用紙上の画像を定着させるための定着装置２０が配設されている。定着装置２０は、加熱源によって加熱される定着回転体としての定着ローラ２１と、その定着ローラ２１を加圧する加圧回転体としての加圧ローラ２２等によって構成されており、定着ローラ２１と加圧ローラ２２とが互いに圧接した箇所には定着ニップが形成されている。
【００２０】
ここで、本実施形態の画像形成装置１００においては、中間転写ベルト８の図の左端側の外周面に、中間転写ベルト８上のトナーの付着量を検知するため濃度センサ３０（濃度検知手段）が配設される。
【００２１】
図１（ｂ）は、濃度センサ３０の構成図を示す。図１（ｂ）に示すように、濃度センサ３０は、ＬＥＤ等として参照される発光素子３２とフォトトランジスタやフォトダイオード等として参照される受光素子３４を含む光学式の反射型濃度センサとして構成されている。濃度センサ３０においては、発光素子３２から検知対象面である中間転写ベルト８に対して光が照射され、受光素子３４が中間転写ベルト８からの正反射光を受光してその反射光検知電圧を検知するように構成されている。そして、発光素子３２の発光量は、濃度センサ３０を駆動する発光電圧を制御することで可変に構成されている。
【００２２】
ここで、発光素子３２から中間転写ベルト８の表面（トナー画像が形成されていない面）に照射された光はほぼ正反射するが、トナー画像に照射された光は、吸収・拡散されるため正反射する割合が低くなる。この点に関し、濃度センサ３０は、特性の差を利用し、中間転写ベルト８の表面（トナー画像が形成されていない面）の反射光検知電圧Ｖsgとトナー画像の反射光検知電圧Ｖspとの比（Ｖsp／Ｖsg）を算出し、予め用意したルックアップテーブルまたは関数を用いて、検知電圧比（Ｖsp／Ｖsg）からトナー付着量を取得するように構成されている。
【００２３】
以上、本実施形態の画像形成装置１００の概略構成を説明してきたが、次に、画像形成装置１００の作像動作について説明する。
【００２４】
画像形成装置１００において、作像動作が開始されると、各プロセスユニット（１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋ）の感光体ドラム２が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体ドラム２の表面が帯電ローラ３によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラム２の表面には、露光装置６からレーザ光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。
【００２５】
このとき、各感光体ドラム２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体ドラム２上に形成された静電潜像に対して各現像装置４からトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像（現像剤像）として可視像化される。
【００２６】
続いて、駆動ローラ９が図の反時計回りに回転駆動されることにより、中間転写ベルト８が図の矢印で示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。その結果、各一次転写ローラ１１と各感光体ドラム２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。
【００２７】
続いて、各プロセスユニットの感光体ドラム２に形成された各色のトナー画像が、一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される結果、中間転写ベルト８の表面にフルカラーのトナー画像を担持される。トナー画像が転写された後の各感光体ドラム２の表面に付着する残留トナーは、クリーニングブレード５によって除去され、次いで、その表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電圧が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００２８】
一方、画像形成装置１００の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動することによって、用紙トレイ１５に収容された記録用紙Ｐが搬送経路Ｒに送り出される。搬送経路Ｒに送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２とそれに対向する駆動ローラ9との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２に、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、二次転写ニップに転写電界が形成される。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録用紙Ｐ上に一括して転写される。
【００２９】
トナー画像が転写された記録用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着ローラ２１と加圧ローラ２２によって記録用紙Ｐが加熱及び加圧されてトナー画像が定着される。トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８へと排出される。また、転写後の中間転写ベルト８上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。
【００３０】
以上、本実施形態の画像形成装置１００の作像動作について説明してきたが、次に、画像形成装置１００の動作を制御する制御部について説明する。
【００３１】
図２は、画像形成装置１００の制御部の構成を示す。図２に示すように、ＣＰＵ２５は、ＲＯＭ２６に記憶された制御プログラム等に基づいてシステムバス２８に接続される各種デバイスとのアクセスを総括的に制御し、Ｉ／Ｏ２９を介して接続されるセンサ（上述した濃度センサ３０を含む）やモータ、クラッチ、ヒーターなどの電装品の入出力を制御する。なお、ＲＯＭ２６には、後述する機能手段を実現するためのプログラムが記憶される。また、ＣＰＵ２５は、外部Ｉ／Ｆ２４を介してホストコンピュータなどの外部装置との通信処理を行う。ＲＡＭ２７は、ＣＰＵ２５の主メモリやワークエリア等として機能し、記録データの展開領域、環境データ格納領域等に用いられる。また、画像処理ＩＣ３１は、露光装置６に画像データ（後述するパターン画像を含む）を送信する。
【００３２】
以上、本実施形態の画像形成装置１００の制御部について説明してきたが、次に、上述した制御部において所定のコンピュータプログラムが実行されることによって実現される機能手段について、図３に示す機能ブロック図に基づいて説明する。なお、図３は、本発明の要旨に関わる構成のみを示し、電子写真方式の画像形成装置が有する他の構成については図示を省略している。
【００３３】
図３に示すように、画像形成装置１００は、調整処理実施部１１０と、異常検知部１２０と、濃度センサ制御部１３０とを含んで構成される。以下、各機能部が果たす役割について具体的に説明する。
【００３４】
調整処理実施部１１０は、画像品質を維持するために必要な所定の調整処理を実施するための機能部であって、所定のパターンを中間転写ベルト８上に形成し、当該パターンを使用して調整処理を実施する。以下、調整処理実施部１１０が実施する４つの調整処理を列挙して説明する。
【００３５】
（高圧電位調整処理）
画像形成装置１００の起動時に、階調パターンのトナー画像を中間転写ベルト８上に形成する。具体的には、複数の電圧印加条件で所定パターンの作像を行って階調の異なる複数のパッチ（トナー画像）を中間転写ベルト８上に形成する。その後、各パッチのトナー付着量を濃度センサ３０で検出し、検出したトナー付着量に基づいて現像や帯電に使用する高圧電位を補正する。
【００３６】
（色味調整処理）
画像形成装置１００の起動時に、γ補正パターン（ディザ階調パターン）のトナー画像を中間転写ベルト８上に形成する。具体的には、階調の異なる複数のディザパターン（トナー画像）を中間転写ベルト８上に形成する。その後、各ディザパターンのトナー付着量を濃度センサ３０で検出し、検出したトナー付着量に基づいて各色のγ値を補正する。
【００３７】
（位置ずれ調整処理）
画像形成装置１００の起動時に、位置ずれ補正パターンのトナー画像を中間転写ベルト８上に形成する。形成されたパターン（トナー画像）を濃度センサ３０で検出し、その検出タイミングに基づいてスキュー量を計算し、当該スキュー量に基づいて位置ずれを補正する。
【００３８】
（トナー排出処理）
現像器内に長い間滞留したトナーは劣化して帯電しにくくなる。この点に鑑み、印刷が実行されない期間が一定時間以上継続した時に、トナー排出パターンのトナー画像を中間転写ベルト８上に形成することで、古いトナーを現像器から吐きだして新しいトナーに入れ替える。
【００３９】
次に、異常検知部１２０について説明する。異常検知部１２０は、濃度センサ３０が取得したトナー付着量に基づいて「べた画像検知」を実施するための機能部である。以下、異常検知部１２０が実行する「べた画像検知」について説明する。
【００４０】
画像形成装置１００の作像動作においては、フレームゲート信号（副走査方向）およびラインゲート信号（主走査方向）に基づいて感光体ドラム２の表面上に規定される有効画像領域に静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム２上に形成された静電潜像に現像装置４から供給されるトナーが付着することによって現像剤像（トナー画像）が作像される。
【００４１】
その後、感光体ドラム２上の有効画像領域に作像されたトナー画像は中間転写ベルト８に転写される。図４は、中間転写ベルト８上に１ページ分の画像（符号Ｇで示す）が転写される様子を示す。ここで、画像Ｇを取り囲む破線が示す領域（符号Ａで示す）が感光体ドラム２に規定される有効画像領域に対応する。以下、この領域Ａを「画像領域Ａ」という。ここで、画像領域Ａ１の副走査方向後端とにこれに後続する画像領域Ａ２の副走査方向前端の間に位置する領域（符号Ｂで示す）には、作像動作が正常に行われている限り、トナー画像が転写されることはない。以下、この領域Ｂを「非画像領域Ｂ」という。
【００４２】
ここで、帯電ローラの故障などで感光体ドラム２の表面が正常に帯電されなかった場合を考える。この場合、感光体ドラム２上の露光がされていない部分に正常時の電界と逆向きの電界が発生する結果、感光体ドラム２の現像すべきでない部分にまでトナーが付着する。その結果、意図しない態様の現像剤像（以下、べた画像という）が形成され、これが記録用紙に転写されて出力される。このような異常が発生した場合、その発見が遅れるとトナーや記録用紙が無駄になり、また、ファクシミリの場合は、その受信内容が失われてしまう虞がある。そのような事態を回避するためには、べた画像を引き起こす異常をできるだけ速やかに検知して印刷を即刻中止する必要がある。
【００４３】
この点につき、本実施形態では、べた画像を引き起こす異常発生時において、本来であれば転写されるはずのない非画像領域Ｂにトナーが転写されることに着目して、非画像領域Ｂにおけるトナーの有無を濃度センサ３０でモニタリングすることによって、異常の発生を検知する。以上が異常検知部１２０が実施するところの「べた画像検知」の内容である。
【００４４】
次に、濃度センサ制御部１３０について説明する。濃度センサ制御部１３０は、濃度センサ３０の消費電力を最小化するために、濃度センサ３０の発光電圧を可変制御するための機能部であり、べた基準画像決定部１３２と電圧導出部１３４を含んで構成される。
【００４５】
ここで、従来、濃度センサ３０は、上述した３つの調整処理（高圧電位調整処理・色味調整処理・位置ずれ調整処理）において使用することを前提としていたため、濃度センサ３０従来の発光電圧は、３つの調整処理で使用する全てのパターンを検出することができるように高めのデフォルト電圧が設定されていた。
【００４６】
ところが、べた画像検知を行うにあたっては、印刷中、常に濃度センサ３０を駆動しなければならないので、従来のデフォルト電圧で濃度センサ３０を駆動すると、その消費電力が過大になる。
【００４７】
この点につき、濃度センサ制御部１３０は、べた画像検知にかかる濃度センサの消費電力を最小化するために、べた画像を検知するのに必要十分な発光電圧で濃度センサ３０を駆動制御する。
【００４８】
加えて、濃度センサ制御部１３０は、上述した調整処理実施部１１０が実施する４つの調整処理（高圧電位調整処理・色味調整処理・位置ずれ調整処理・トナー排出処理）から選択される少なくとも１つの処理に並行して、べた画像を検知するのに必要十分な発光電圧を算出する処理を実施し、算出したべた画像検知用の発光電圧を濃度センサ３０に設定する。以下、濃度センサ制御部１３０が上述した４つの調整処理に並行して実施べた画像検知用の発光電圧の設定処理について、順を追って説明する。
【００４９】
（第１実施形態）
第１実施形態においては、画像形成装置１００の起動時に実施される高圧電位調整処理と並行してべた画像検知用の発光電圧を濃度センサ３０に設定する。以下、べた画像検知用の発光電圧の設定処理が高圧電位調整処理と並行して実施される流れを図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００５０】
高圧電位調整処理においては、ステップ１０１で、高圧電位調整用パターンのトナー画像(以下、単にパターンという)を中間転写ベルト８上に形成する。図６は、中間転写ベルト８上に形成されたパターン（2g）を示す。図６に示すように、パターン（2g）は、階調の異なる複数のパッチ（矩形のトナー像）から構成されている。なお、カラー印刷機の場合、４色分（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋ）のパターン（2g）が形成される。
【００５１】
続くステップ１０２では、濃度センサ３０が検知した反射光受光電圧に基づいてパターン（2g）を構成する各パッチのトナー付着量を取得する。
【００５２】
続くステップ１０３では、図６に示すように、各パッチのトナー付着量と各パッチを作像したときの印加高圧の関係をプロットし、全プロットを補間する近似曲線を関係式（2c）として求める。
【００５３】
続くステップ１０４では、べた基準画像決定部１３２が、ステップ１０３で求めた関係式に基づいて、中間転写ベルト８上に形成されたパターン（2g）の中から、異常（べた画像）が発生した際の中間転写ベルト８上のトナー付着量に匹敵する量のトナーが付着したパッチを決定する。以下、ここで決定されるパッチを「べた基準画像」という。
【００５４】
本実施形態においては、「べた基準画像」は、以下の手順で決定することができる。まず、前提として、べた画像に匹敵するトナー付着量（2b）を予め定義しておく。ここで、トナー付着量（2b）は、べた画像を検知するための閾値としての意味をもつ。そして、ステップ１０４では、そのトナー付着量（2b）を関係式（2c）に投入して高圧電位（2e）を取得する。その上で、取得した高圧電位（2e）よりも低く且つ高圧電位（2e）に最も近い電圧を印加して作像されたパッチ（2f）をべた基準画像として決定する。
【００５５】
続くステップ１０５では、べた基準画像の決定に成功したか否かが判断される。べた基準画像の決定に成功した場合は（ステップ１０５、Ｙｅｓ）、続くステップ１０６で、電圧導出部１３４が、べた画像検知用の発光電圧および検知閾値電圧を導出する。以下、べた画像検知用の発光電圧および検知閾値電圧を導出する手順について詳細に説明する。
【００５６】
図７は、先のステップ１０２において、デフォルトの発光電圧Ｙで駆動する濃度センサ３０がパターン（2g）を検知したとき反射光受光電圧の変化を示す。ここで、先のステップ１０２（図５参照）では、パターン（2g）の中で最もトナー付着量の少ないパッチ（2h）を確実に検知できるように高い発光電圧Ｙを設定しておく必要があるが、べた画像検知では、パッチ（2h）よりも多いトナー付着量（パッチ（2f）＝べた基準画像のトナー付着量）を検知できればよいので、濃度センサ３０の発光電圧をデフォルト値Ｙよりも低く設定することができる。
【００５７】
このことを理解するために、図８に、濃度センサ３０をデフォルト発光電圧Ｙで駆動したとき反射光受光電圧の変化と、濃度センサ３０をべた画像検知用発光電圧Ｙ’で駆動したときの反射光受光電圧の変化を並べて示す。図８に示すように、濃度センサ３０の発光電圧をＹからＹ’に変更すると、べた基準画像に係る反射光受光電圧はＺからＺ’に変化する。このべた基準画像の反射光受光電圧Ｚ’がべた画像検知用の検知閾値電圧に相当する。
【００５８】
ここで、本実施形態においては、デフォルト発光電圧Ｙで濃度センサ３０を駆動したときのべた基準画像の反射光受光電圧Ｚ（ステップ１０２で取得される）と、べた画像検知用の発光電圧Ｙ’および検知閾値電圧Ｚ’の理想関係を予め実験的に求めておき、求めた理想関係に基づいて、濃度センサ３０のデフォルト発光電圧Ｙおよびべた基準画像の反射光受光電圧Ｚを入力とし、べた画像検知用の発光電圧Ｙ’および検知閾値電圧Ｚ’を出力とするルックアップテーブルまたは関数を用意しておく。
【００５９】
その上で、ステップ１０６では、ステップ１０４で決定したべた基準画像（＝先のステップ１０２で検知したパッチ（2f））の反射光受光電圧Ｚとデフォルト発光電圧Ｙを予め用意したルックアップテーブルまたは関数に入力し、その出力として、べた画像検知用の発光電圧Ｙ’および検知閾値電圧Ｚ’を導出する。
【００６０】
なお、カラー印刷機の場合、ステップ１０６において、４色分（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋ）のべた基準画像の反射光受光電圧Ｚに基づいて、４組のパラメータ（Ｙ’、Ｚ’）が導出されることになるが、その場合は、４組のパラメータのうち、最も高い値（Ｙ’、Ｚ’）を代表値として導出する。
【００６１】
続くステップ１０７では、ステップ１０６で導出したパラメータ（Ｙ’、Ｚ’）を濃度センサ３０にセットする。その結果、濃度センサ３０の発光電圧および検知閾値電圧がデフォルト値よりも低い電圧値に変更される。
【００６２】
続くステップ１０８では、適正高圧電位の算出と設定が実施される。具体的には、図６において、予め設定された目標トナー付着量（2a）を関係式（2c）に投入して高圧電位（2d）を取得し、高圧電位（2d）を現像装置や帯電装置に設定する。
【００６３】
なお、先のステップ１０５の判断において、べた基準画像の決定に失敗した場合は（ステップ１０５、Ｎｏ）、処理はステップ１０９に進む。ここで、べた基準画像が決定できないケースとしては、トナー不足によりパターン（2g）がかすれ、パターン（2g）を構成するパッチのトナー付着量がいずれもトナー付着量（2b）に満たないような場合が考えられる。このような場合は、ステップ１０９において、濃度センサ３０のパラメータ（発光電圧および検知閾値電圧）を０に設定した後、トナー不足を警告する。
【００６４】
また、べた基準画像が決定できないもうひとつのケースとしては、パターン（2g）の作像時に既に帯電ローラの故障などの異常が発生していたため、パターン（2g）を構成する全てのパッチのトナー付着量がいずれもトナー付着量（2b）を超えている場合が考えられる。このような場合は、ステップ１０９において、濃度センサ３０のパラメータ（発光電圧および検知閾値電圧）を０に設定した後、印刷を即刻中止する。つまり、本実施形態においては、高圧電位調整処理時に既に何らかの異常が発生している場合に、濃度センサ３０への給電を直ちに中止することで消費電力を最小化する。
【００６５】
上述したように、第１実施形態によれば、印刷実行期間に、新しく設定されたデフォルト発光電圧より低い発光電圧で濃度センサ３０が駆動されるので、濃度センサ３０の消費電力が最小化される。また、本実施形態においては、高圧電位調整処理が実行される度に上述した設定処理が実施されるので、濃度センサ３０や中間転写ベルト８の状態（経時的劣化など）を反映して、濃度センサ３０のパラメータ（発光電圧および検知閾値電圧）が適時最適化される。加えて、本実施形態では、上述した設定処理が高圧電位調整処理に並行して高圧電位調整用パターンを流用して行われるので、印刷のダウンタイムに影響を与えない。
【００６６】
（第２実施形態）
第２実施形態においては、画像形成装置１００の起動時に実施される色味調整処理と並行してべた画像検知用の発光電圧を濃度センサ３０に設定する。以下、べた画像検知用の発光電圧の設定処理が色味調整処理と並行して実施される流れを図９に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、以下では、専ら、第１実施形態との相違点について説明し、第１実施形態と共通する点については適宜その説明を省略するものする。
【００６７】
色味調整処理においては、ステップ２０１で、γ補正用パターンのトナー画像(以下、単にパターンという)を中間転写ベルト８上に形成する。図１０は、中間転写ベルト８上に形成されたパターン（6c）を示す。図１０に示すように、パターン（6c）は、階調の異なる複数のディザパターンから構成されている。なお、カラー印刷機の場合、４色分（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋ）のパターン（6c）が形成される。
【００６８】
続くステップ２０２では、濃度センサ３０が検知した反射光受光電圧に基づいてパターン（6c）を構成する各ディザパターンのトナー付着量を取得する。
【００６９】
続くステップ２０３では、中間転写ベルト８上に形成されたパターン（6c）の中からべた画像検知用の発光電圧の算出のために使用するディザパターン（トナー画像）を「べた基準画像」として決定する。
【００７０】
「べた基準画像」は、以下の手順で決定することができる。まず、前提として、べた画像に匹敵するトナー付着量（6a）を予め定義しておく。ここで、トナー付着量（6a）は、べた画像を検知するための閾値としての意味をもつ。そして、ステップ２０３では、パターン（6c）を構成する全ディザパターンの中から、そのトナー付着量がトナー付着量(6a)よりも少なく、且つ、トナー付着量(6a)に最も近い付着量となるディザパターン(6b)をべた基準画像として決定する。
【００７１】
続くステップ２０４では、べた基準画像の決定に成功したか否かが判断される。べた基準画像の決定に成功した場合は（ステップ２０４、Ｙｅｓ）、続くステップ２０５で、べた画像検知用の発光電圧および検知閾値電圧を導出する。すなわち、ステップ２０５では、ステップ２０３で決定したべた基準画像（＝先のステップ１０２で検知したディザパターン(6b)）の反射光受光電圧とデフォルト発光電圧を予め用意したルックアップテーブル（または関数）に投入することによって、べた画像検知用の発光電圧および検知閾値電圧を導出する。
【００７２】
続くステップ２０６では、ステップ２０５で導出したパラメータ（べた画像検知用の発光電圧および検知閾値電圧）を濃度センサ３０にセットし、濃度センサ３０の発光電圧および検知閾値電圧をデフォルト値よりも低い電圧値に変更する。
【００７３】
続くステップ２０７では、ステップ２０２で取得したパターン（6c）のトナー付着量をγ補正テーブルに照らしてγ補正を実施する。
【００７４】
なお、先のステップ２０４の判断において、べた基準画像の決定に失敗した場合は（ステップ２０４、Ｎｏ）、処理はステップ２０８に進む。ステップ２０８で実施される処理は、第１実施形態のステップ１０９で実施される処理と同様であるので説明を省略する。
【００７５】
上述したように、第２実施形態によれば、印刷実行期間に、新しく設定されたデフォルト発光電圧より低い発光電圧で濃度センサ３０が駆動されるので、濃度センサ３０の消費電力が最小化される。また、本実施形態においては、色味調整処理が実行される度に上述した設定処理が実施されるので、濃度センサ３０や中間転写ベルト８の状態（経時的劣化など）を反映して、濃度センサ３０のパラメータ（発光電圧および検知閾値電圧）が適時最適化される。加えて、本実施形態では、上述した設定処理が色味調整処理に並行してγ補正用パターンを流用して行われるので、印刷のダウンタイムに影響を与えない。
【００７６】
（第３実施形態）
第３実施形態においては、画像形成装置１００の起動時に実施される位置ずれ調整処理と並行してべた画像検知用の発光電圧を濃度センサ３０に設定する。以下、べた画像検知用の発光電圧の設定処理が位置ずれ調整処理と並行して実施される流れを図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、以下では、専ら、第１実施形態との相違点について説明し、第１実施形態と共通する点については適宜その説明を省略するものする。
【００７７】
位置ずれ調整処理においては、ステップ３０１で、位置ずれ補正用パターンのトナー画像(以下、単にパターンという)を中間転写ベルト８上に形成する。図１２は、中間転写ベルト８上に形成されたパターン（8a）を示す。ここで、本実施形態においては、パターン（8a）それ自体をべた基準画像として使用する。そのために、パターン（8a）の元となる画像データについて、中間転写ベルト８上に形成されたパターン（8a）のトナー付着量がべた画像に匹敵するトナー付着量（すなわち、べた画像を検知するための閾値としての意味をもつトナー付着量）となるように、適切な階調値を予め設定しておき、調整処理実施部１１０は、設定された階調値を持つパターン（8a）を中間転写ベルト８上に形成する。なお、カラー印刷機の場合には、４色分（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋ）のパターン（8a）が形成される。
【００７８】
続くステップ３０２では、濃度センサ３０が検知した反射光受光電圧とそのタイミングに基づいて、パターン（8a）のトナー付着量と位置情報を取得する。
【００７９】
続くステップ３０３では、べた画像検知用の発光電圧および検知閾値電圧を導出する。すなわち、ステップ３０３では、べた基準画像（＝先のステップ４０２で検知したパターン（8a））の反射光受光電圧とデフォルト発光電圧を予め用意したルックアップテーブルまたは関数に入力することによって、べた画像検知用の発光電圧および検知閾値電圧を導出する。
【００８０】
続くステップ３０４では、ステップ３０３で導出したパラメータ（べた画像検知用の発光電圧および検知閾値電圧）を濃度センサ３０にセットし、濃度センサ３０の発光電圧および検知閾値電圧をデフォルト値よりも低い電圧値に変更する。
【００８１】
続くステップ３０５では、ステップ３０２で取得したパターン（8a）の位置情報に基づいてスキュー量を計算し、当該スキュー量に基づいて位置ずれを補正する。
【００８２】
上述したように、第３実施形態によれば、印刷実行期間に、新しく設定されたデフォルト発光電圧より低い発光電圧で濃度センサ３０が駆動されるので、濃度センサ３０の消費電力が最小化される。また、本実施形態においては、位置ずれ調整処理が実行される度に上述した設定処理が実施されるので、濃度センサ３０や中間転写ベルト８の状態（経時的劣化など）を反映して、濃度センサ３０のパラメータ（発光電圧および検知閾値電圧）が適時最適化される。加えて、本実施形態では、上述した設定処理が位置ずれ調整処理に並行して位置ずれ補正用パターンを流用して行われるので、印刷のダウンタイムに影響を与えない。
【００８３】
（第４実施形態）
第４実施形態においては、画像形成装置１００において、印刷が実行されない期間が一定時間以上継続した時に実施されるトナー排出処理と並行してべた画像検知用の発光電圧を濃度センサ３０に設定する。以下、べた画像検知用の発光電圧の設定処理がトナー排出処理と並行して実施される流れを図１３に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、以下では、専ら、第１実施形態との相違点について説明し、第１実施形態と共通する点については適宜その説明を省略するものする。
【００８４】
トナー排出処理においては、ステップ４０１で、トナー排出用パターンのトナー画像(以下、単にパターンという)を中間転写ベルト８上に形成する。図１４は、中間転写ベルト８上に形成されたパターン（10a）を示す。図１４に示すように、パターン（10a）は、中間転写ベルト８上の画像領域Ａ（図４参照）全体を一様に塗りつぶす塗りつぶしパターンであり、本実施形態においては、パターン（10a）それ自体をべた基準画像として使用する。そのために、パターン（10a）の元となる画像データについて、中間転写ベルト８上に形成されたパターン（10a）のトナー付着量がべた画像に匹敵するトナー付着量（すなわち、べた画像を検知するための閾値としての意味をもつトナー付着量）となるように、適切な階調値を予め設定しておき、調整処理実施部１１０は、設定された階調値を持つパターン（10a）を中間転写ベルト８上に形成する。なお、カラー印刷機の場合には、４色分（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋ）のパターン（10a）が形成される。
【００８５】
続くステップ４０２では、濃度センサ３０が検知した反射光受光電圧とそのタイミングに基づいて、パターン（8a）のトナー付着量と位置情報を取得する。
【００８６】
続くステップ４０３では、べた画像検知用の発光電圧および検知閾値電圧を導出する。すなわち、ステップ４０３では、べた基準画像（＝先のステップ４０２で検知したパターン（8a））の反射光受光電圧とデフォルトの発光電圧を予め用意したルックアップテーブルまたは関数に入力することによって、べた画像検知用の発光電圧および検知閾値電圧を導出する。
【００８７】
続くステップ４０４では、ステップ４０３で導出したパラメータ（べた画像検知用の発光電圧および検知閾値電圧）を濃度センサ３０にセットし、濃度センサ３０の発光電圧および検知閾値電圧をデフォルト値よりも低い電圧値に変更する。
【００８８】
上述したように、第４実施形態によれば、印刷実行期間に、新しく設定されたデフォルト発光電圧より低い発光電圧で濃度センサ３０が駆動されるので、濃度センサ３０の消費電力が最小化される。また、本実施形態においては、トナー排出処理が実行される度に上述した設定処理が実施されるので、濃度センサ３０や中間転写ベルト８の状態（経時的劣化など）を反映して、濃度センサ３０のパラメータ（発光電圧および検知閾値電圧）が適時最適化される。加えて、本実施形態では、上述した設定処理がトナー排出処理に並行してトナー排出処理用パターンを流用して行われるので、印刷のダウンタイムに影響を与えない。
【００８９】
以上、説明したように、本実施形態によれば、べた画像検知を行う際に濃度センサを必要最低限の発光電圧で駆動させることができるので、濃度センサの消費電力を最小化することが可能になる。
【００９０】
以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が推考しうる実施態様の範囲内において、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００９１】
なお、上述した実施形態の各機能は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）などで記述された装置実行可能なプログラムにより実現でき、本実施形態のプログラムは、ハードディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、フレキシブルディスク、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの装置可読な記録媒体に格納して頒布することができ、また他装置が可能な形式でネットワークを介して伝送することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１…本体部
２…感光体ドラム
３…帯電ローラ
４…現像装置
５…クリーニングブレード
６…露光装置
７…転写装置
８…中間転写ベルト
９…駆動ローラ
１０…従動ローラ
１１…一次転写ローラ
１２…二次転写ローラ
１３…ベルトクリーニング装置
１４…廃トナー収容器
１５…用紙トレイ
１６…給紙ローラ
１７…排紙ローラ
１８…排紙トレイ
１９…レジストローラ
２０…定着装置
２１…定着ローラ
２２…加圧ローラ
２４…外部Ｉ／Ｆ
２５…ＣＰＵ
２６…ＲＯＭ
２７…ＲＡＭ
２８…システムバス
２９…Ｉ／Ｏ
３０…濃度センサ
３１…画像処理ＩＣ
３２…発光素子
３４…受光素子
１００…画像形成装置
１１０…調整処理実施部
１２０…異常検知部
１３０…濃度センサ制御部
１３２…べた基準画像決定部
１３４…電圧導出部
１４０…記憶部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９３】
【特許文献１】特開２０１１−２８１６０号公報
【図１】
2015172665.tif 000003
【図２】
2015172665.tif 000004
【図３】
2015172665.tif 000005
【図４】
2015172665.tif 000006
【図５】
2015172665.tif 000007
【図６】
2015172665.tif 000008
【図７】
2015172665.tif 000009
【図８】
2015172665.tif 000010
【図９】
2015172665.tif 000011
【図１０】
2015172665.tif 000012
【図１１】
2015172665.tif 000013
【図１２】
2015172665.tif 000014
【図１３】
2015172665.tif 000015
【図１４】
2015172665.tif 000016