(57)【要約】【課題】回転多面鏡が汚染されても可能な限り画像形成装置を継続使用する。【解決手段】画像形成装置は、レーザスキャナユニット１２２と、レーザスキャナユニット１２２から出射される光ビームにより画像が形成される感光ドラム１４５〜１４８と、感光ドラム１４５〜１４８に形成された画像が転写される転写ベルト１３０と、転写ベルト１３０に形成された画像を検出するパッチ検出センサ２０８とを備える。レーザスキャナユニット１２２は、光ビームを出射するレーザダイオード４０１〜４０４と複数の反射面により光ビームを反射しつつ回転するポリゴンミラー１２３とを有する。フィードバック制御に用いる画像パターンは、ポリゴンミラー１２３の反射面の数及び回転速度に応じた位置に形成される。フィードバック制御は、パッチ検出センサ２０８により検出された画像パターンに応じて行われる。【選択図】図１
2015215485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の感光体と、
第２の感光体と、
前記第１の感光体を露光するための第１の光ビームを出射する第１の光源と、前記第２の感光体を露光するための第２の光ビームを出射する第２の光源と、前記第１の光ビームが前記第１の感光体上を走査し、前記第２の光ビームが前記第２の感光体上を走査するように、前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームを反射する複数の反射面を有する回転多面鏡と、を備え、前記回転多面鏡が当該回転多面鏡を挟んで前記第１の光ビームと前記第２の光ビームとを互いに異なる側に反射する光走査装置と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第１の光ビームにより走査されることで第１の感光体上に形成された静電潜像を、トナーを用いて現像する第１の現像手段と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第２の光ビームにより走査されることで第２の感光体上に形成された静電潜像を、前記第１の現像手段とは異なる色のトナーを用いて現像する第２の現像手段と、
を備える像形成手段と、
前記第１の感光体上に現像されたトナー像と前記第２の感光体上に現像されたトナー像とが転写される中間転写体を備え、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
複数の前記感光体から前記中間転写体上に転写されたトナーパターンを検出する第１の検出手段と、
前記回転多面鏡によって反射された光ビームの走査方向において前記第１の検出手段と異なる位置に配置され、複数の前記感光体から前記中間転写体上に転写されたトナーパターンを検出する第２の検出手段と、
を有して前記第１の検出手段と前記第２の検出手段の検出結果に基づいて画像形成条件を制御するカラー画像形成装置に備えられ、
前記第１の感光体および前記第２の感光体それぞれから前記中間転写体上に転写されるトナー像間のずれ量を検出するための色ずれ検出用トナーパターンが前記第１の検出手段および前記第２の検出手段によって検出されるように、前記像形成手段に前記色ずれ検出用トナーパターンを前記第１の感光体上および前記第２の感光体上それぞれに形成させ、
前記第１の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第１の濃度検出用トナーパターンと前記第２の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第２の濃度検出用トナーパターンとが前記第１の検出手段および前記第２の検出手段のうち互いに異なる検出手段に検出されるように、前記像形成手段に前記第１の感光体上に前記第１の濃度検出用トナーパターンを形成させ、前記像形成手段に前記第２の感光体上に前記第２の濃度検出用トナーパターンを形成させ、
前記第１の検出手段および第２の検出手段の検出位置に対応する前記複数の感光体上それぞれの位置の中から前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置と前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置とをそれぞれ選択可能であるコントローラ。
【請求項２】
画像形成装置に備えられる前記回転多面鏡の反射面の数に基づいて、前記回転多面鏡の反射面の長手方向において継続使用時に当該反射面が相対的に汚れにくい方の端部に対応する前記走査方向における位置に前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置および前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置が設定されることを特徴とする請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
前記回転多面鏡を回転させる駆動手段を備え、
画像データに基づくトナー像を形成する際の前記回転多面鏡の回転数に基づいて、前記回転多面鏡反射面の長手方向において継続使用時に当該反射面が相対的に汚れにくい方の端部に対応する前記走査方向における位置に前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置および前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置が設定されることを特徴とする請求項１または２に記載のコントローラ。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか１項に記載のコントローラを搭載するカラー画像形成装置であって、
前記複数の現像手段にトナーを補給する補給手段を備え、
前記補給手段は、各色の前記濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、前記複数の現像手段それぞれへのトナーの補給量を決定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至３いずれか１項に記載のコントローラを搭載するカラー画像形成装置であって、
各色に対応するデータ変換テーブルに基づいて入力画像データを各色の前記光源を駆動するための階調データに変換するデータ処理手段を備え、
前記データ処理手段は、各色の前記濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、前記データ変換テーブルを補正することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記濃度検出用トナーパターンは、複数の濃度のパターンを含むことを特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
第１の感光体と、
第２の感光体と、
第３の感光体と、
第４の感光体と、
前記第１の感光体を露光するための第１の光ビームを出射する第１の光源と、前記第２の感光体を露光するための第２の光ビームを出射する第２の光源と、前記第３の感光体を露光するための第３の光ビームを出射する第３の光源と、前記第４の感光体を露光するための第４の光ビームを出射する第４の光源と、前記第１の光ビームが前記第１の感光体上を走査し、前記第２の光ビームが前記第２の感光体上を走査し、前記第３の光ビームが前記第３の感光体上を走査し、前記第４の光ビームが前記第４の感光体上を走査するように、前記第１の光ビーム、前記第２の光ビーム、前記第３の光ビーム、および前記第４の光ビームを反射する複数の反射面を有する回転多面鏡と、を備え、前記回転多面鏡が、当該回転多面鏡を挟んで、前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームと、前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームと、を互いに異なる側に反射する光走査装置と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第１の光ビームにより走査されることで第１の感光体上に形成された静電潜像を、トナーを用いて現像する第１の現像手段と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第２の光ビームにより走査されることで第２の感光体上に形成された静電潜像を、前記第１の現像手段とは異なる色のトナーを用いて現像する第２の現像手段と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第３の光ビームにより走査されることで第３の感光体上に形成された静電潜像を、前記第１の現像手段および前記第２の現像手段とは異なる色のトナーを用いて現像する第３の現像手段と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第４の光ビームにより走査されることで第４の感光体上に形成された静電潜像を、前記第１の現像手段、前記第２の現像手段、および第３の現像手段とは異なる色のトナーを用いて現像する第４の現像手段と、
を備える像形成手段と、
前記第１の感光体上に現像されたトナー像と前記第２の感光体上に現像されたトナー像と前記第３の感光体上に現像されたトナー像と前記第４の感光体上に現像されたトナー像とが転写される中間転写体を備え、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
複数の前記感光体から前記中間転写体上に転写されたトナーパターンを検出する第１の検出手段と、
前記回転多面鏡によって反射された光ビームの走査方向において前記第１の検出手段と異なる位置に配置され、複数の前記感光体から前記中間転写体上に転写されたトナーパターンを検出する第２の検出手段と、
を有して
前記第１の検出手段と前記第２の検出手段の検出結果に基づいて画像形成条件を制御するカラー画像形成装置に備えられ、
前記第１の感光体、前記第２の感光体、前記第３の感光体、前記第４の感光体それぞれから前記中間転写体上に転写されたトナー像間のずれ量を検出するための色ずれ検出用トナーパターンが前記第１の検出手段および前記第２の検出手段によって検出されるように、前記像形成手段に前記色ずれ検出用トナーパターンを前記第１の感光体上、前記第２の感光体上、前記第３の感光体上、前記第４の感光体上それぞれに形成させ、
前記第１の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第１の濃度検出用トナーパターンおよび前記第２の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第２の濃度検出用トナーパターンと、前記第３の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第３の濃度検出用トナーパターンおよび前記第４の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第４の濃度検出用トナーパターンと、が前記第１の検出手段および前記第２の検出手段のうち互いに異なる検出手段に検出されるように、前記像形成手段に前記第１の感光体上に前記第１の濃度検出用トナーパターンを形成させ、前記像形成手段に前記第２の感光体上に前記第２の濃度検出用トナーパターンを形成させ、前記像形成手段に前記第３の感光体上に前記第３の濃度検出用トナーパターンを形成させ、前記像形成手段に前記第４の感光体上に前記第４の濃度検出用トナーパターンを形成させ、
前記第１の検出手段および第２の検出手段の検出位置に対応する前記複数の感光体上それぞれの位置の中から前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第３の濃度検出用トナーパターンの形成位置、および前記第４の濃度検出用トナーパターンの形成位置をそれぞれ選択可能であるコントローラ。
【請求項８】
画像形成装置に備えられる前記回転多面鏡の反射面の数に基づいて、前記回転多面鏡の反射面の長手方向において継続使用時に当該反射面が相対的に汚れにくい方の端部に対応する前記走査方向における位置に前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第３の濃度検出用トナーパターンの形成位置、および前記第４の濃度検出用トナーパターンの形成位置が設定されることを特徴とする請求項７に記載のコントローラ。
【請求項９】
前記回転多面鏡を回転させる駆動手段を備え、
画像データに基づくトナー像を形成する際の前記回転多面鏡の回転数に基づいて、前記回転多面鏡の反射面の長手方向において継続使用時に当該反射面が相対的に汚れにくい方の端部に対応する前記走査方向における位置に前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第３の濃度検出用トナーパターンの形成位置、および前記第４の濃度検出用トナーパターンの形成位置が設定されることを特徴とする請求項７または８に記載のコントローラ。
【請求項１０】
請求項７乃至９いずれか１項に記載のコントローラを搭載するカラー画像形成装置であって、
前記複数の現像手段にトナーを補給する補給手段を備え、
前記補給手段は、各色の前記濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、前記複数の現像手段それぞれへのトナーの補給量を決定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１１】
請求項７乃至９いずれか１項に記載のコントローラを搭載するカラー画像形成装置であって、
各色に対応するデータ変換テーブルに基づいて入力画像データを各色の前記光源を駆動するための階調データに変換するデータ処理手段を備え、
前記データ処理手段は、各色の前記濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、前記データ変換テーブルを補正することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１２】
前記濃度検出用トナーパターンは、複数の濃度のパターンを含むことを特徴とする請求項１１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１３】
第１の感光体と、
第２の感光体と、
前記第１の感光体を露光するための第１の光ビームを出射する第１の光源と、前記第２の感光体を露光するための第２の光ビームを出射する第２の光源と、前記第１の光ビームが前記第１の感光体上を走査し、前記第２の光ビームが前記第２の感光体上を走査するように、前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームを反射する複数の反射面を有する回転多面鏡と、を備え、前記回転多面鏡が当該回転多面鏡を挟んで前記第１の光ビームと前記第２の光ビームとを互いに異なる側に反射する光走査装置と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第１の光ビームにより走査されることで第１の感光体上に形成された静電潜像を、トナーを用いて現像する第１の現像手段と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第２の光ビームにより走査されることで第２の感光体上に形成された静電潜像を、前記第１の現像手段とは異なる色のトナーを用いて現像する第２の現像手段と、
を備える像形成手段と、
前記第１の感光体上に現像されたトナー像と前記第２の感光体上に現像されたトナー像とが転写される中間転写体を備え、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
複数の前記感光体から前記中間転写体上に転写されたトナーパターンを検出する第１の検出手段と、
前記回転多面鏡によって反射された光ビームの走査方向において前記第１の検出手段と異なる位置に配置され、複数の前記感光体から前記中間転写体上に転写されたトナーパターンを検出する第２の検出手段と、
を有し、
前記第１の検出手段と前記第２の検出手段の検出結果に基づいて画像形成条件を制御するカラー画像形成装置であって、
前記第１の感光体および前記第２の感光体それぞれから前記中間転写体上に転写されたトナー像間のずれ量を検出するための色ずれ検出用トナーパターンが前記第１の検出手段および前記第２の検出手段によって検出されるように、前記像形成手段に前記色ずれ検出用トナーパターンを前記第１の感光体上および前記第２の感光体上それぞれに形成させ、前記第１の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第１の濃度検出用トナーパターンと前記第２の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第２の濃度検出用トナーパターンとが前記第１の検出手段および前記第２の検出手段のうち互いに異なる検出手段に検出されるように、前記像形成手段に前記第１の感光体上に前記第１の濃度検出用トナーパターンを形成させ、前記像形成手段に前記第２の感光体上に前記第２の濃度検出用トナーパターンを形成させるコントローラを備え、
前記コントローラには、前記回転多面鏡の反射面の長手方向において継続使用時に当該反射面が相対的に汚れにくい方の端部に対応する前記走査方向における位置に前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置を設定することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１４】
画像形成装置に備えられる前記回転多面鏡の反射面の数に基づいて、前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置および前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置が設定されていることを特徴とする請求項１３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１５】
前記回転多面鏡を回転させる駆動手段を備え、
画像データに基づくトナー像を形成する際の前記回転多面鏡の回転数に基づいて、前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置および前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置が設定されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１６】
前記複数の現像手段にトナーを補給する補給手段を備え、
前記補給手段は、各色の前記濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、前記複数の現像手段それぞれへのトナーの補給量を決定することを特徴とする請求項１３乃至１５いずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１７】
各色に対応するデータ変換テーブルに基づいて入力画像データを各色の前記光源を駆動するための階調データに変換するデータ処理手段を備え、
前記データ処理手段は、各色の前記濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、前記データ変換テーブルを補正することを特徴とする請求項１３乃至１６いずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１８】
前記濃度検出用トナーパターンは、複数の濃度のパターンを含むことを特徴とする請求項１７に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１９】
第１の感光体と、
第２の感光体と、
第３の感光体と、
第４の感光体と、
前記第１の感光体を露光するための第１の光ビームを出射する第１の光源と、前記第２の感光体を露光するための第２の光ビームを出射する第２の光源と、前記第３の感光体を露光するための第３の光ビームを出射する第３の光源と、前記第４の感光体を露光するための第４の光ビームを出射する第４の光源と、前記第１の光ビームが前記第１の感光体上を走査し、前記第２の光ビームが前記第２の感光体上を走査し、前記第３の光ビームが前記第３の感光体上を走査し、前記第４の光ビームが前記第４の感光体上を走査するように、前記第１の光ビーム、前記第２の光ビーム、前記第３の光ビーム、および前記第４の光ビームを反射する複数の反射面を有する回転多面鏡と、を備え、前記回転多面鏡が、当該回転多面鏡を挟んで、前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームと、前記第３の光ビームおよび前記第４の光ビームと、を互いに異なる側に反射する光走査装置と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第１の光ビームにより走査されることで第１の感光体上に形成された静電潜像を、トナーを用いて現像する第１の現像手段と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第２の光ビームにより走査されることで第２の感光体上に形成された静電潜像を、前記第１の現像手段とは異なる色のトナーを用いて現像する第２の現像手段と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第３の光ビームにより走査されることで第３の感光体上に形成された静電潜像を、前記第１の現像手段および前記第２の現像手段とは異なる色のトナーを用いて現像する第３の現像手段と、
前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第４の光ビームにより走査されることで第４の感光体上に形成された静電潜像を、前記第１の現像手段、前記第２の現像手段、および第３の現像手段とは異なる色のトナーを用いて現像する第４の現像手段と、
を備える像形成手段と、
前記第１の感光体上に現像されたトナー像と前記第２の感光体上に現像されたトナー像と前記第３の感光体上に現像されたトナー像と前記第４の感光体上に現像されたトナー像とが転写される中間転写体を備え、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
複数の前記感光体から前記中間転写体上に転写されたトナーパターンを検出する第１の検出手段と、
前記回転多面鏡によって反射された光ビームの走査方向において前記第１の検出手段と異なる位置に配置され、複数の前記感光体から前記中間転写体上に転写されたトナーパターンを検出する第２の検出手段と、
を有し、
前記第１の検出手段と前記第２の検出手段の検出結果に基づいて画像形成条件を制御するカラー画像形成装置であって、
前記第１の感光体、前記第２の感光体、前記第３の感光体、前記第４の感光体それぞれから前記中間転写体上に転写されたトナー像間のずれ量を検出するための色ずれ検出用トナーパターンが前記第１の検出手段および前記第２の検出手段によって検出されるように、前記像形成手段に前記色ずれ検出用トナーパターンを前記第１の感光体上、前記第２の感光体上、前記第３の感光体上、前記第４の感光体上それぞれに形成させ、前記第１の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第１の濃度検出用トナーパターンおよび前記第２の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第２の濃度検出用トナーパターンと、前記第３の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第３の濃度検出用トナーパターンおよび前記第４の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第４の濃度検出用トナーパターンと、が前記第１の検出手段および前記第２の検出手段のうち互いに異なる検出手段に検出されるように、前記像形成手段に前記第１の感光体上に前記第１の濃度検出用トナーパターンを形成させ、前記像形成手段に前記第２の感光体上に前記第２の濃度検出用トナーパターンを形成させ、前記像形成手段に前記第３の感光体上に前記第３の濃度検出用トナーパターンを形成させ、前記像形成手段に前記第４の感光体上に前記第４の濃度検出用トナーパターンを形成させるコントローラを備え、
前記コントローラには、前記回転多面鏡の反射面の長手方向において継続使用時に当該反射面が相対的に汚れにくい方の端部に対応する前記走査方向における位置に前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第３の濃度検出用トナーパターンの形成位置、および前記第４の濃度検出用トナーパターンの形成位置が設定されていることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２０】
画像形成装置に備えられる前記回転多面鏡の反射面の数に基づいて、前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第３の濃度検出用トナーパターンの形成位置、および前記第４の濃度検出用トナーパターンの形成位置が設定されていることを特徴とする請求項１９に記載のカラー画像形成装置。
【請求項２１】
前記回転多面鏡を回転させる駆動手段を備え、
画像データに基づくトナー像を形成する際の前記回転多面鏡の回転数に基づいて、前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置、前記第３の濃度検出用トナーパターンの形成位置、および前記第４の濃度検出用トナーパターンの形成位置が設定されていることを特徴とする請求項１９または２０に記載のカラー画像形成装置。
【請求項２２】
前記複数の現像手段にトナーを補給する補給手段を備え、
前記補給手段は、各色の前記濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、前記複数の現像手段それぞれへのトナーの補給量を決定することを特徴とする請求項１９乃至２１いずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項２３】
各色に対応するデータ変換テーブルに基づいて入力画像データを各色の前記光源を駆動するための階調データに変換するデータ処理手段を備え、
前記データ処理手段は、各色の前記濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、前記データ変換テーブルを補正することを特徴とする請求項１９乃至２２いずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項２４】
前記濃度検出用トナーパターンは、複数の濃度のパターンを含むことを特徴とする請求項２３に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により画像形成を行う複写機、プリンタ、記録画像表示装置、ファクシミリ等の画像形成装置の動作を制御するコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、光走査装置を用いて画像の形成を行う。光走査装置は、入力された画像データに応じてレーザ光源を駆動し、光ビームを感光ドラム等の感光体に照射する。光ビームは、光走査装置に備えられる複数の反射面を有する回転多面鏡により反射されて感光体を走査する。光ビームによって繰り返し走査されることによって、感光体上に静電潜像が形成される。
【０００３】
光走査装置は、構成する部品を組み付ける際の部品同士の摺擦によって粉塵が生じることがある。そのために、工場における光走査装置の組立工程において光走査装置内の粉塵を除去する清掃工程が組み入れられている。清掃工程では、粉塵をエアブラシなどによって除去する。しかしながら、清掃工程においてこれらの粉塵を１００％除去することは難しく、微量の粉塵が光走査装置に残留することがある。また、昨今、大気汚染物質が微粒子化しており、市場に設置された画像形成装置に設けられる光走査装置の密閉構造の隙間を微粒子が通り抜けて、光走査装置内に粉塵が浸入するという課題が生じている。
光走査装置内の粉塵は、高速回転する回転多面鏡の反射面の汚れ等の原因となる。特許文献１は、このような回転多面鏡の汚れ位置を検出する発明を開示する。特許文献１では、回転多面鏡の汚れを検出するための画像パターン（トナーパターン）を形成し、形成したトナーパターンを読み取ることで、汚れの有無や位置を特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４５８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子写真方式のカラー画像形成装置には、複数の感光体に異なる色のトナー像を形成し、それらのトナー像を中間転写体に転写し、中間転写体に転写されたトナー像を用紙等の記録媒体に転写することによって、記録媒体に画像を形成する方式の装置がある。中間転写体には、各感光体から、トナー像が重畳して転写される。このようなカラー画像形成装置は、各色のトナー像間のずれ量を検出するために、中間転写体上に色ずれ検出用トナーパターンを形成する。色ずれ検出用トナーパターンは、主走査方向において中間転写体上の少なくとも２つの位置に形成される。画像形成装置には、色ずれ検出用トナーパターンを検出するために、検出手段としての複数の光学センサが上記中間転写体上の少なくとも２つの位置に対応して設けられている。
【０００６】
上記電子写真方式の画像形成装置には、画像形成装置の状態によって出力画像の濃度が変化しないように、各色の濃度検出用トナーパターンを中間転写体上に形成する装置がある。画像形成装置は、濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、現像器へのトナー補給量を制御する。あるいは、画像形成装置は、濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、入力画像データの変換テーブルを補正する。各色の濃度検出用トナーパターンの濃度は、色ずれ検出用トナーパターンを検出する複数の光学センサを用いて検出される。
【０００７】
光走査装置に設けられる回転多面鏡の各反射面は、その長手方向において、一方の端部が他方の端部に対して相対的に汚れやすい。どちらの端部が汚れ易いかは、回転多面鏡の反射面の数、画像形成時の回転多面鏡の回転速度、光走査装置の構成などの画像形成装置の仕様によって設計時に把握することができる。回転多面鏡の反射面の一方の端部が汚れることによって、出力画像において視覚的に認識できないが、光学センサの検出レベルでは反射面の一方の端部に対応する側の画像濃度が反射面の他方の端部に対応する側の画像濃度よりも低下するという問題が生じる。このような問題のもとで各色の濃度検出用トナーパターンそれぞれを複数の光学センサによって検出すると、トナー補給量の精度や出力画像の階調精度の低下をもたらすことになる。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑み、回転多面鏡の反射面が汚れても、濃度検出用トナーパターンの検出精度の低下を抑制することができる画像形成装置のコントローラおよびカラー画像形成装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の画像形成装置のコントローラは、第１の感光体と、第２の感光体と、前記第１の感光体を露光するための第１の光ビームを出射する第１の光源と、前記第２の感光体を露光するための第２の光ビームを出射する第２の光源と、前記第１の光ビームが前記第１の感光体上を走査し、前記第２の光ビームが前記第２の感光体上を走査するように、前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームを反射する複数の反射面を有する回転多面鏡と、を備え、前記回転多面鏡が当該回転多面鏡を挟んで前記第１の光ビームと前記第２の光ビームとを互いに異なる側に反射する光走査装置と、前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第１の光ビームにより走査されることで第１の感光体上に形成された静電潜像を、トナーを用いて現像する第１の現像手段と、前記回転多面鏡の反射面によって反射された前記第２の光ビームにより走査されることで第２の感光体上に形成された静電潜像を、前記第１の現像手段とは異なる色のトナーを用いて現像する第２の現像手段と、を備える像形成手段と、前記第１の感光体上に現像されたトナー像と前記第２の感光体上に現像されたトナー像とが転写される中間転写体を備え、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、複数の前記感光体から前記中間転写体上に転写されたトナーパターンを検出する第１の検出手段と、前記回転多面鏡によって反射された光ビームの走査方向において前記第１の検出手段と異なる位置に配置され、複数の前記感光体から前記中間転写体上に転写されたトナーパターンを検出する第２の検出手段と、を有して前記第１の検出手段と前記第２の検出手段の検出結果に基づいて画像形成条件を制御するカラー画像形成装置に備えられ、前記第１の感光体および前記第２の感光体それぞれから前記中間転写体上に転写されるトナー像間のずれ量を検出するための色ずれ検出用トナーパターンが前記第１の検出手段および前記第２の検出手段によって検出されるように、前記像形成手段に前記色ずれ検出用トナーパターンを前記第１の感光体上および前記第２の感光体上それぞれに形成させ、前記第１の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第１の濃度検出用トナーパターンと前記第２の感光体上に形成するトナー像の濃度を検出するための第２の濃度検出用トナーパターンとが前記第１の検出手段および前記第２の検出手段のうち互いに異なる検出手段に検出されるように、前記像形成手段に前記第１の感光体上に前記第１の濃度検出用トナーパターンを形成させ、前記像形成手段に前記第２の感光体上に前記第２の濃度検出用トナーパターンを形成させ、前記第１の検出手段および第２の検出手段の検出位置に対応する前記複数の感光体上それぞれの位置の中から前記第１の濃度検出用トナーパターンの形成位置と前記第２の濃度検出用トナーパターンの形成位置とをそれぞれ選択可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転多面鏡の反射面が汚れても、濃度検出用トナーパターンの検出精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）、（ｂ）は画像形成装置の構成図。
【図２】コントローラの構成図。
【図３】（ａ）、（ｂ）はレーザスキャナユニットの説明図。
【図４】画像形成処理を表すフローチャート。
【図５】ポリゴンミラーの汚染の説明図。
【図６】汚染されたポリゴンミラーにより形成された画像の説明図。
【図７】（ａ）、（ｂ）は汚染箇所の説明図。
【図８】画像パターンの形成位置の説明図。
【図９】画像パターンの形成位置の説明図。
【図１０】転写ベルトとパッチ検出センサとの位置関係を表す図。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は画像パターンの例示図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照して実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
＜画像形成装置の全体構成＞
図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。画像形成装置は、画像形成処理のために、プロセスユニット１２０、一次転写部１２１、転写ベルト１３０、二次転写部１４０、レーザスキャナユニット１２２、及び定着器１７０を備える。また画像形成装置は、画像が形成される用紙等の記録媒体を二次転写部１４０まで搬送するために、給紙カセット６１、搬送ローラ１５５、１６１、及び搬送センサ１６０を備える。さらに画像形成装置は、搬送経路１８１を介して記録媒体を排紙トレイ１９６に排紙するために搬送ローラ１９１を備える。
【００１４】
プロセスユニット１２０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応して、感光ドラム１４５〜１４８及び４個の現像器を有する。プロセスユニット１２０とレーザスキャナユニット１２２とは、感光ドラム１４５〜１４８へ像形成を行う。
【００１５】
一例として、図１（ｂ）により、イエローの感光ドラム１４５への像形成を説明する。プロセスユニット１２０は、他の色についても同様の構成で同様の処理により像形成を行う。感光ドラム１４５の周囲には、帯電ローラ１０１、現像器１０２、転写ローラ１０３、クリーナ１０４、及び前露光部１０５が設けられる。
【００１６】
帯電ローラ１０１は、感光ドラム１４５の表面を帯電する。表面が帯電された感光ドラム１４５は、レーザスキャナユニット１２２から出射される光ビームにより露光されて、表面に静電潜像が形成される感光体である。レーザスキャナユニット１２２は光走査装置であり、発光素子であるレーザダイオード及び回転多面鏡であるポリゴンミラー１２３を備える。レーザダイオードから出射される光ビームは、ポリゴンミラー１２３により反射されて、感光ドラム１４５を露光する。ポリゴンミラー１２３の回転により、光ビームは、感光ドラム１４５上（感光体上）を走査する。レーザスキャナユニット１２２は、形成する画像を表す画像データに応じて光ビームを出射する。
【００１７】
現像器１０２は、トナー収容容器１０６からイエローのトナーが供給されるようになっている。トナーは、現像器１０２内のトナー濃度の低下が検出されると供給される。現像器１０２は、感光ドラム１４５の表面に形成された静電画像にトナーを付着させて現像する。これにより感光ドラム１４５にトナー像が形成される。転写ローラ１０３は、一次転写部１２１を構成する。転写ローラ１０３は、感光ドラム１４５との間に転写ベルト１３０を挟むように配置されており、感光ドラム１４５に形成されたトナー像を転写ベルト１３０に転写する。クリーナ１０４は、転写後に感光ドラム１４５に残留するトナーを回収する。前露光部１０５は、残留したトナーが回収された感光ドラム１４５の表面を照射することで、感光ドラム１４５表面の帯電状態を安定化し、その後の帯電工程で均一な帯電を行えるようにする。
【００１８】
同様に、感光ドラム１４６にマゼンタのトナー像が形成され、感光ドラム１４７にシアンのトナー像が形成され、感光ドラム１４８にブラックのトナー像が形成される。これら各色のトナー像は、それぞれに設けられる転写ローラにより転写ベルト１３０に転写される。
【００１９】
転写ベルト１３０は回転駆動されており、一次転写部１２１により各感光ドラム１４５〜１４８に形成されたトナー像が重畳して転写される中間転写体である。転写ベルト１３０上（中間転写体上）には、トナー像の転写によりフルカラーのトナー像が形成される。転写ベルト１３０は、回転することで、転写されたトナー像を二次転写部１４０まで搬送する。二次転写部１４０では、転写ベルト１３０から記録媒体にトナー像が転写される。なお、転写ベルト１３０の近傍には、転写ベルト１３０に形成されたトナーパターンを検出するパッチ検出センサ２０８が設けられる。
【００２０】
記録媒体は、給紙カセット６１内に収納される。給紙カセット６１から供給される記録媒体は、搬送ローラ１５５、１６１により二次転写部１４０まで搬送される。搬送ローラ１５５と搬送ローラ１６１との間には搬送センサ１６０が設けられる。搬送センサ１６０が記録媒体を検出するタイミングを考慮して、搬送ローラ１６１は、記録媒体の先端と転写ベルト１３０上のトナー像の先端とが二次転写部１４０で一致するように、記録媒体を二次転写部１４０に搬送する。例えば搬送ローラ１６１は、転写ベルト１３０のトナー像に対して記録媒体が早く搬送される場合、記録媒体の搬送を一時停止して記録媒体の搬送タイミングを合わせる。
【００２１】
記録媒体は、二次転写部１４０でトナー像が転写された後に、定着器１７０に搬送される。定着器１７０は、記録媒体に転写されたトナー像を加熱定着する。トナー像が定着した記録媒体は、搬送経路１８１を介して排紙トレイ１９６に排紙される。なお、定着器１７０の搬送方向下流側には、搬送センサ１７１が設けられる。両面印刷を行う場合、記録媒体は、片面の画像形成が終了した後に、搬送経路１８１とは逆方向の図中下側の経路を介して搬送センサ１６０まで搬送されて、裏面に画像形成される。このように画像形成装置は、カラー画像を記録媒体に形成するカラー画像形成装置である。
【００２２】
図２は、このような画像形成装置の動作を制御するためのコントローラの構成図である。コントローラは、画像形成装置に搭載されており、操作部２０４、レーザドライバ２１０、制御部２１１、画像データ処理部２１２、及びＩ／Ｏ部２０３を備える。制御部２１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２００、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０１、及びＲＡＭ（Random Access Memory）２０２を備える。制御部２１１には、操作部２０４、画像データ処理部２１２、及びＩ／Ｏ部２０３が接続される。画像データ処理部２１２には、レーザドライバ２１０が接続される。Ｉ／Ｏ部２０３には、ポリゴンモータ２０７、パッチ検出センサ２０８、及びトナー補給モータ２１３が接続される。ポリゴンモータ２０７にはポリゴンミラー１２３が接続される。
【００２３】
制御部２１１は、ＣＰＵ２００がコンピュータプログラムをＲＯＭ２０１から読み込み、ＲＡＭ２０２をワークエリアとして実行することで、画像形成装置の全体の動作を制御する。操作部２０４は、表示パネル等を備えた入出力デバイスであり、ユーザによる画像形成処理に関する設定や動作開始の指示等を受け付けて制御部２１１に入力する。
【００２４】
画像データ処理部２１２は、入力される画像データ（入力画像データ）を処理する。入力画像データは、画像形成装置に設けられるスキャナユニットにより読み取られた原稿画像から生成されたり、或いは外部装置から入力される。画像データ処理部２１２は、階調補正テーブルのようなデータ変換テーブルを有し、データ変換テーブルにより、入力画像データをレーザスキャナユニット１２２から出射される光ビームの光源を駆動するための階調データに変換する。レーザドライバ２１０は、画像データ処理部２１２による画像データの処理結果に応じてレーザスキャナユニット１２２を制御して、レーザスキャナユニット１２２から出射される光ビームの発光タイミングや光量を調整する。これにより、形成する画像の階調や濃度が調整される。
【００２５】
Ｉ／Ｏ部２０３は、制御部２１１の制御により、ポリゴンモータ２０７、トナー補給モータ２１３等の各種モータの駆動制御を行う。また、Ｉ／Ｏ部２０３は、パッチ検出センサ２０８等の各種センサによる検出結果を取得して、制御部２１１に入力する。なお、ポリゴンモータ２０７は、ポリゴンミラー１２３の回転制御を行う。トナー補給モータ２１３は、トナー収容容器１０６を駆動制御して現像器へのトナー補給を行う。
【００２６】
このような構成のコントローラは、操作部２０４から画像形成動作の開始指示を受け付けると、ポリゴンモータ２０７、トナー補給モータ２１３等の各種モータを駆動して画像形成処理を行う。
【００２７】
＜レーザスキャナユニット＞
図３は、レーザスキャナユニット１２２の説明図である。図３（ａ）は、画像形成装置の上部側（図１の上側）から見たレーザスキャナユニット１２２及び感光ドラム１４５〜１４８の構成を表す。図３（ｂ）は、画像形成装置の正面側（図１の正面側）から見たレーザスキャナユニット１２２及び感光ドラム１４５〜１４８の構成を表す。レーザスキャナユニット１２２は、レーザダイオード４０１〜４０４、ポリゴンミラー１２３、反射鏡４２０〜４２５を備える。
【００２８】
レーザダイオード４０１〜４０４は、レーザドライバ２１０により点灯、消灯の動作が制御され、階調データに応じて変調された光ビームをポリゴンミラー１２３に向けて出射する光源である。レーザダイオード４０１は、イエローの画像を形成するための光ビームを出射する。レーザダイオード４０２は、マゼンタの画像を形成するための光ビームを出射する。レーザダイオード４０３は、シアンの画像を形成するための光ビームを出射する。レーザダイオード４０４は、ブラックの画像を形成するための光ビームを出射する。
【００２９】
ポリゴンミラー１２３は、複数の反射面を有する回転多面鏡である。図３では、ポリゴンミラー１２３が５面の反射面を有する。ポリゴンミラー１２３は、ポリゴンモータ２０７により矢印Ａの方向に回転制御される。反射面は、ポリゴンミラー２０７の回転方向が長手方向となる。レーザダイオード４０１〜４０４から出射される光ビームは、ポリゴンミラー１２３の反射面で反射される。ポリゴンミラー１２３は、同時に２つの反射面により光ビームを反射する。ポリゴンミラー１２３が回転するために、反射面で反射された光ビームは、連続的に反射角が変化する反射光となる。
【００３０】
レーザダイオード４０１の光ビームによる反射光は、反射鏡４２０により反射され、感光ドラム１４５を主走査方向に走査する。感光ドラム１４５の近傍にはＰＤセンサ４１０が設けられており、反射光は、感光ドラム１４５の走査前にＰＤセンサ４１０を照射する。ＰＤセンサ４１０が照射された反射光を検出することで、感光ドラム１４５への走査タイミングが決められる。
【００３１】
レーザダイオード４０２の光ビームによる反射光は、反射鏡４２１、４２２により反射され、感光ドラム１４６を主走査方向に走査する。感光ドラム１４６の近傍には、ＰＤセンサ４１１が設けられており、反射光は、感光ドラム１４６の走査前にＰＤセンサ４１１を照射する。ＰＤセンサ４１１が照射された反射光を検出することで、感光ドラム１４６への走査タイミングが決められる。
【００３２】
レーザダイオード４０３の光ビームによる反射光は、反射鏡４２４、４２３により反射され、感光ドラム１４７を主走査方向に走査する。感光ドラム１４７の近傍には、ＰＤセンサ４１２が設けられており、反射光は、感光ドラム１４７の走査前にＰＤセンサ４１２を照射する。ＰＤセンサ４１２が照射された反射光を検出することで、感光ドラム１４７への走査タイミングが決められる。
【００３３】
レーザダイオード４０４の光ビームによる反射光は、反射鏡４２５により反射され、感光ドラム１４８を主走査方向に走査する。感光ドラム１４８の近傍には、ＰＤセンサ４１３が設けられており、反射光は、感光ドラム１４８の走査前にＰＤセンサ４１３を照射する。ＰＤセンサ４１３が照射された反射光を検出することで、感光ドラム１４８への走査タイミングが決められる。
【００３４】
このように感光ドラム１４５、１４６と感光ドラム１４７、１４８とでは、走査方向が異なる。これは、ポリゴンミラー１２３で光ビームを反射する反射面が、イエロー及びマゼンタと、シアン及びブラックとで異なるためである。なお、図３では、１個のポリゴンミラー１２３を用いる構成を説明したが、２個以上備えた構成、例えば、各色に応じてポリゴンミラーを備えた構成であってもよい。また、ポリゴンミラー１２３の回転方向についても、矢印Ａの逆方向であってもよい。この場合、走査方向が逆向きになる。
【００３５】
＜画像形成処理＞
画像形成装置は、光ビームの出射タイミングやトナー濃度等の画像形成条件をフィードバック制御しつつ画像形成を行う。光ビームの出射タイミング制御は、各色のトナー像の形成位置を調整して色ずれを補正するために行われる。また、トナー収容容器１０６を備える２成分補給系の画像形成装置では、現像器内のトナー濃度を所定の範囲内に収めるために、トナー濃度制御は重要である。トナー濃度制御には、形成された画像（トナーパターン）のビデオカウントをトナー補給量に換算する方式、現像器内にトナー濃度を検出するためのセンサを設ける方式等がある。本実施形態では、色ずれを補正するために各色のトナー像間のずれ量を検出するための色ずれ検出用トナーパターン及び各色のトナー像のトナー濃度を検出するための濃度検出用トナーパターンを、転写ベルト１３０に形成する。画像形成装置は、これらトナーパターンをパッチ検出センサ２０８により検出して、その検出結果を画像形成条件にフィードバックする。これにより光ビームの出射タイミング及びトナー補給量が調整される。図４は、このようなフィードバック制御を含む画像形成処理を表すフローチャートである。
【００３６】
コントローラのＣＰＵ２００は、色ずれ検出用トナーパターン及び濃度検出用トナーパターンを、転写ベルト１３０に形成する（Ｓ１０１）。上記の通り、画像形成装置は、色ずれ検出用トナーパターン及び濃度検出用トナーパターンの静電潜像を感光ドラム１４５〜１４８に形成し、これを現像してトナー像を形成する。色ずれ検出用トナーパターン及び濃度検出用トナーパターンのトナー像が転写ベルト１３０に転写されることで、転写ベルト１３０に色ずれ検出用トナーパターン及び濃度検出用トナーパターンが形成される。
【００３７】
転写ベルト１３０に形成された色ずれ検出用トナーパターン及び濃度検出用トナーパターンがパッチ検出センサ２０８の検出位置に到達すると、パッチ検出センサ２０８は、これらを検出する。検出結果は、Ｉ／Ｏ部２０３を介してＣＰＵ２００に送られる。ＣＰＵ２００は、パッチ検出センサ２０８の検出結果に応じて画像形成条件を設定する（Ｓ１０２）。ＣＰＵ２００は、色ずれ検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、光ビームの出射タイミング条件を設定する。ＣＰＵ２００は、濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、階調補正条件を生成する。階調補正条件は、例えば階調補正テーブルの補正に用いられる。また、ＣＰＵ２００は、濃度検出用トナーパターンの検出結果に基づいて、トナー収容容器１０６から現像器に補給するトナーの補給量を設定する。画像形成条件には、このように、光ビームの出射タイミング、階調補正条件、トナー補給量等がある。
【００３８】
画像形成条件を設定したＣＰＵ２００は、該画像形成条件に応じて画像形成処理を行う（Ｓ１０３）。ＣＰＵ２００は、設定したトナー補給量に応じて、Ｉ／Ｏ部２０３を介してトナー補給モータ２１３を制御して、トナー収容容器１０６から現像器にトナーを補給する。ＣＰＵ２００は、光ビームの出射タイミング条件及び階調補正条件を画像データ処理部２１２に送信する。画像データ処理部２１２は、光ビームの出射タイミング及び階調補正条件に応じて、画像データの処理を行う。画像データ処理部２１２は、階調補正条件により階調補正テーブル等のデータ変換テーブルを補正し、補正したデータ変換テーブルを用いて画像データを階調データに変換する。レーザドライバ２１０は、画像データ処理部２１２の処理結果に応じて、レーザスキャナユニット１２２のレーザダイオード４０１〜４０４の発光制御を行う。また、ＣＰＵ２００は、画像形成処理を行うために、ポリゴンモータ２０７等の各種モータ等の画像形成処理に用いる各種モータ等の動作を制御する。
【００３９】
画像形成処理が終了すると、ＣＰＵ２００は、画像形成処理を終了するか否かを判断する（Ｓ１０４）。ＣＰＵ２００は、例えばユーザにより指示された枚数の記録媒体への画像形成処理が終了したか否かにより、画像形成処理を終了するか否かを判断する。画像形成処理を終了する場合（Ｓ１０４：Y）、ＣＰＵ２００は、そのまま処理を終了する。画像形成処理を終了しない場合（Ｓ１０４：N）、ＣＰＵ２００は、所定枚数の画像形成処理を行ったか、或いは温度や湿度といった画像形成装置の環境条件が変化したかを判断する（Ｓ１０５）。画像形成装置は、所定枚数の画像形成処理を行う毎に、或いは環境条件が変化するタイミングで、画像形成条件を更新する。画像形成装置は、環境条件の変化の検出のために温度センサや湿度センサを備える。
【００４０】
画像形成処理を所定枚数行っておらず、環境条件の変化もない場合（Ｓ１０５：N）、ＣＰＵ２００は、画像形成処理を継続する（Ｓ１０３）。所定枚数の画像形成処理又は環境条件の変化がある場合（Ｓ１０５：Y）、ＣＰＵ２００は、色ずれ検出用トナーパターン及び濃度検出用トナーパターンを、転写ベルト１３０に形成して画像形成条件の設定を開始する（Ｓ１０１）。
【００４１】
このように画像形成装置は、色ずれ検出用トナーパターン及び濃度検出用トナーパターンにより画像形成条件を設定して色ずれ及びトナー濃度を調整して画像形成処理を行う。画像形成条件の設定を、所定枚数の画像形成処理の実行毎、或いは画像形成装置の環境条件の変化時に行うことで、色ずれ及びトナー濃度を最適に調整しつつ画像形成処理が行われる。
【００４２】
＜ポリゴンミラーの汚れ＞
濃度検出用トナーパターンを用いたフィードバック制御では、適切なトナー補給を行うために濃度検出用トナーパターンの画質の劣化を防止する必要がある。濃度検出用トナーパターンの画質の劣化の原因の一つに、ポリゴンミラー１２３の汚れがある。図５は、ポリゴンミラー１２３の汚れの説明図である。
【００４３】
５面の反射面を有するポリゴンミラー１２３は、方向Ａに回転する場合、方向Ａとは逆方向の気流Ｂが頂点（反射面の角）付近に発生する。これは、反射面の角が回転中心から最も遠くに位置し、角の、方向Ａとは逆方向側が負圧になるためである。レーザスキャナユニット１２２内の粉塵は、反射面の角付近に発生する気流Ｂに巻き込まれて、ポリゴンミラー１２３の汚れ箇所Ｃに付着する。このようにして汚れ箇所Ｃが粉塵により汚される。このように汚れたポリゴンミラー１２３では、図６に示すような画像が形成される。
【００４４】
レーザスキャナユニット１２２から出射される光ビーム３０１の走査により形成されるトナー像３０２は、ポリゴンミラー１２３の汚れにより、領域３０３で他の領域よりも薄く形成される。濃度検出用トナーパターン３０４は、この領域３０３に形成される。そのために、この位置に形成される濃度検出用トナーパターン３０４は画質が劣化して薄くなってしまう。薄い濃度検出用トナーパターン３０４により、コントローラは現像器内のトナー量が少ないと判断してしまう。そのために、トナー補給量が過多になり適切なトナー補給ができなくなる。
【００４５】
画像の階調を補正する場合にも、同様に、濃度検出用トナーパターン３０４をパッチ検出センサ２０８で検出してフィードバック制御を行う。そのために、ポリゴンミラー１２３の汚れは、階調制御にも影響を与える。このように、濃度検出用トナーパターン３０４を検出してフィードバック制御を行うような構成では、ポリゴンミラー１２３の汚れが適切なフィードバック制御を妨害して、画像形成装置の使用に影響を与える。
【００４６】
ポリゴンミラー１２３の汚れ箇所は、ポリゴンミラー１２３の反射面の数やポリゴンミラー１２３の回転速度（回転数）に応じて決まる。ポリゴンミラー１２３の反射面の数が５面以上になると、ポリゴンミラー１２３が円形に近くなる。そのために反射面の角から反射面の距離が近づき、図５に示すように、レーザスキャナユニット１２２内の粉塵が気流Ｂにより回転方向（方向Ａ）の下流側である汚れ箇所Ｃに付着する。反射面の数が５面以上のポリゴンミラー１２３では、回転速度による汚れ箇所Ｃの変化は生じない。
【００４７】
図７は、４面の反射面を有するポリゴンミラーに生じる汚れ箇所の説明図である。反射面の数が４面以下のポリゴンミラー１２３では、５面以上の場合よりも回転速度の汚れ箇所Ｃへの影響が大きくなる。図７（ａ）は、回転速度が低速の場合（例えば、回転数が１５０００［ｒｐｍ］未満）を表す。図７（ｂ）は、回転速度が高速の場合（例えば、回転数が１５０００［ｒｐｍ］以上）を表す。
【００４８】
図７（ａ）に示すように、反射面が４面で回転速度が低速の場合も、反射面の角の回転方向の下流側が負圧になる。しかし、回転速度が低速であるために、負圧が小さく、生じる渦も巻き込みが小さくなる。そのために、発生する気流Ｄの曲率が大きくなる。反射面の気流Ｄがぶつかる位置が汚れ箇所Ｃとなり、粉塵が付着する。図７（ａ）では、粉塵が反射面の角の回転方向の上流側の汚れ箇所Ｃに付着する。
【００４９】
図７（ｂ）に示すように、回転速度が速くなると、汚れ箇所Ｃが反射面が５面の場合と同様に、回転方向の下流側になる。この場合、回転速度が高速であるために、負圧が大きく、発生する気流Ｂの曲率が小さくなる。反射面の気流Ｂがぶつかる位置が汚れ箇所Ｃとなり、粉塵が付着する。図７（ｂ）では、粉塵が反射面の角の回転方向の下流側の汚れ箇所Ｃに付着する。このように反射面の数が４面以下のポリゴンミラー１２３では、回転速度により汚れ箇所Ｃが変化する。
【００５０】
以上のようにポリゴンミラー１２３の回転速度（回転数）及び反射面の数に応じて、継続使用時に、反射面の長手方向に、相対的に汚れやすい方の端部と、汚れにくい方の端部とが決まる。
【００５１】
＜トナーパターンの形成位置＞
以上のようにポリゴンミラー１２３の汚れ箇所Ｃは、反射面の数や回転速度により変化する。そのためにフィードバック制御に用いるトナーパターン（色ずれ検出用トナーパターン及び濃度検出用トナーパターン）の形成位置を１カ所に固定すると、上記の通り、適切なフィードバック制御の妨げになる。本実施形態では、トナーパターンを、ポリゴンミラー１２３の汚れ箇所Ｃに影響を受けない位置に形成する。
【００５２】
図８、図９は、ポリゴンミラー１２３の反射面の数及び回転速度に応じたトナーパターンの形成位置の説明図である。図８は、低速で回転する場合のトナーパターンの形成位置を表し、図９は、高速で回転する場合のトナーパターンの形成位置を表す。
【００５３】
反射面が５面で回転速度が低速のポリゴンミラー１２３では（図８（ａ））、上記の通り、汚れ箇所Ｃが反射面の角の回転方向Ａの下流側になる。逆に、反射面の角の回転方向Ａの上流側６０３は汚されない。そのために、トナーパターン６０１は、主走査方向の上流側の端部に形成される。この位置にトナーパターン６０１を形成することで、ポリゴンミラー１２３の汚れによるフィードバック制御への影響を抑止することができる。
【００５４】
反射面が４面で回転速度が低速のポリゴンミラー１２３では（図８（ｂ））、上記の通り、汚れ箇所Ｃが反射面の角の回転方向Ａの上流側になる。逆に、反射面の角の回転方向Ａの下流側６０４は汚されない。そのために、トナーパターン６０２は、主走査方向の下流側の端部に形成される。この位置にトナーパターン６０２を形成することで、ポリゴンミラー１２３の汚れによるフィードバック制御への影響を抑止することができる。
【００５５】
反射面が５面で回転速度が高速のポリゴンミラー１２３では（図９（ａ））、上記の通り、汚れ箇所Ｃが反射面の角の回転方向Ａの下流側になる。逆に、反射面の角の回転方向Ａの上流側６０３は汚されない。そのために、トナーパターン６０１は、主走査方向の上流側の端部に形成される。この位置にトナーパターン６０１を形成することで、ポリゴンミラー１２３の汚れによるフィードバック制御への影響を抑止することができる。
【００５６】
反射面が４面で回転速度が高速のポリゴンミラー１２３では（図９（ｂ））、上記の通り、汚れ箇所Ｃが反射面の角の回転方向Ａの下流側になる。逆に、反射面の角の回転方向Ａの上流側６０３は汚されない。そのために、トナーパターン６０１は、主走査方向の上流側の端部に形成される。この位置にトナーパターン６０１を形成することで、ポリゴンミラー１２３の汚れによるフィードバック制御への影響を抑止することができる。
【００５７】
このように、ポリゴンミラー１２３の反射面の数及び回転速度に応じて、トナーパターン６０１、６０２は、主走査方向の一方（上流側）の端部又は他方（下流側）の端部に形成される。
【００５８】
画像形成装置は、使用するレーザスキャナユニット１２２を決定する段階で、ポリゴンミラー１２３の反射面の数及び回転速度が判明する。そのために、ポリゴンミラー１２３の汚される可能性のある汚れ箇所Ｃの位置がこの段階で判明する。画像形成装置は、上記のように、汚れ位置に応じてトナーパターンの形成位置を主走査方向の両端部のいずれかに決めることができる。コントローラは、例えばＲＯＭ２０１に、このようにして決められたトナーパターンの形成位置を記憶しておき、フィードバック制御の際には、ＲＯＭ２０１から読み出したトナーパターンの形成位置に応じて、トナーパターンを形成する。
【００５９】
トナーパターンは、転写ベルト１３０上に形成（転写）された後にパッチ検出センサ２０８により検出される。図１０は、転写ベルト１３０とパッチ検出センサ２０８との位置関係を表す図である。フィードバック制御のためのトナーパターンは、図８、図９で説明した通り、走査方向の上流側の端部又は下流側の端部に形成される。これは、転写ベルト１３０上では、幅方向の両端部になる。そのためにパッチ検出センサ２０８は、転写ベルト１３０の幅方向の両端部の各々の近傍に設けられる（パッチ検出センサ２０８Ｆ、パッチ検出センサ２０８Ｒ）。パッチ検出センサ２０８Ｆ、２０８Ｒは、転写ベルト１３０の回転方向で一次転写部１２１の下流側に設けられる。そのために、パッチ検出センサ２０８Ｆ、２０８Ｒは、一次転写部１２１で転写ベルト１３０に形成（転写）された直後のトナーパターンを、検出することができる。
【００６０】
図１１は、トナーパターンの例示図である。図１１（ａ）は色ずれ検出用トナーパターンを表す。図１１（ｂ）、（ｃ）は濃度検出用トナーパターンを表す。
【００６１】
色ずれ検出用トナーパターン５３は、転写ベルト１３０の両端部に形成される。色ずれ検出用トナーパターン５３は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋが、連続して転写ベルト１３０の回転方向に並んで構成される。色ずれ検出用トナーパターン５３は、転写ベルト１３０の幅方向の両端部に並ぶために、パッチ検出センサ２０８Ｆ、２０８Ｒのいずれでも検出可能である。色ずれ補正は、色ずれ検出用トナーパターン５３に含まれる各色の画像５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋの画像形成位置に応じて行われる。そのために、色ずれ検出用トナーパターン５３の濃度変化が色ずれ補正に影響することは少ない。つまり、ポリゴンミラー１２３の反射面が汚されることで色ずれ検出用トナーパターン５３の濃度が変化しても、色ずれ補正への影響は少ない。また、ポリゴンミラー１２３の各反射面の略同じ位置が一様に汚されるために、色ずれ検出用トナーパターン５３の検出精度は許容範囲内に収まる。
【００６２】
トナーの濃度検出用トナーパターンは、転写ベルト１３０の幅方向の両端部に色毎に分けて形成される。図３に示す通り、イエロー及びマゼンタの画像は、図３中の下から上に向かって走査される。また、シアン及びブラックは、図３中の上から下に向かって走査される。各感光ドラム１４５〜１４８で走査方向が異なるために、ポリゴンミラー１２３に生じた汚れの影響は、イエロー及びマゼンタとシアン及びブラックとで、転写ベルト１３０の幅方向の異なる端部に現れる。そのために図１１（ｂ）、（ｃ）では、イエロー及びマゼンタの濃度検出用トナーパターン５２Ｙ、５２Ｍと、シアン及びブラックの濃度検出用トナーパターン５２Ｃ、５２Ｋとが、転写ベルト１３０の幅方向の両端部に分けて形成される。両端部のいずれに形成されるかは、選択可能になっている。濃度検出用トナーパターン５２Ｙ、５２Ｍと、濃度検出用トナーパターン５２Ｃ、５２Ｋとは、互いに異なるパッチ検出センサ２０８Ｆ、２０８Ｒに検出される。
【００６３】
濃度検出用トナーパターン５２Ｙ、５２Ｍと、濃度検出用トナーパターン５２Ｃ、５２Ｋとが転写ベルト１３０のいずれの端部に形成されるかは、ポリゴンミラー１２３の反射面の数及び回転速度に応じて決められる。そのために、ポリゴンミラー１２３の反射面が汚れた場合であっても、パッチ検出センサ２０８Ｆ、２０８Ｒのいずれかがトナーパターン５２を正確に検出することができる。
【００６４】
なお、各色の濃度検出用トナーパターン５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋを、色ずれ検出用トナーパターン５３と同様に、転写ベルト１３０の両端部に形成するようにしてもよい。この場合、コントローラは、パッチ検出センサ２０８Ｆ、２０８Ｒの検出結果から、例えば濃度の高い検出結果を優先してフィードバック制御に用いる。
【００６５】
以上説明したように、ポリゴンミラー１２３の反射面の数及び回転速度に応じて、フィードバック制御用のトナーパターンを形成することで、ポリゴンミラー１２３の汚れの影響を受けずにフィードバック制御を行うことが可能となる。トナーパターンを検出し、その検出結果に応じて制御を行うフィードバック制御であれば、どのような制御であっても本実施形態を応用できる。
【００６６】
パッチ検出センサ２０８は、転写ベルト１３０に形成されたトナーパターンを検出する配置の他に、感光ドラム１４５〜１４８に形成されたトナーパターンを検出するように配置されていてもよい。この場合、パッチ検出センサ２０８、感光ドラム１４５〜１４８の各々に一つずつ設けられ、各々の検出結果に応じてフィードバック制御が行われることになる。
【符号の説明】
【００６７】
１２２…レーザスキャナユニット、１２３…ポリゴンミラー、１３０…転写ベルト、１４５〜１４８…感光ドラム、２０７…ポリゴンモータ、２０８…パッチ検出センサ、２１３…トナー補給モータ、４０１〜４０４…レーザダイオード、４２０〜４２５…反射鏡
【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１０】
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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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【図１１】
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