(57)【要約】【課題】高い精度で画像濃度の制御を行い、経時での使用においても、濃度ムラや画像濃度の低下が発生するのを防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体２０と、像担持体２０上の静電潜像に現像スリーブ６５を用いてトナーを付着させて顕像化する現像手段６１と、トナーを担持するトナー担持体１０表面のトナー付着量を検出する検出手段３１１とを有し、現像手段６１は、現像剤担持体６１に現像剤を搬送する搬送スクリュー６８ａと、搬送スクリュー６８ａに現像剤を攪拌して供給する攪拌スクリュー３８ｂを有し、検知手段３１１は、搬送スクリュー６８ａの現像剤搬送方向Ｅ下流側の位置に複数個設けられる画像形成装置６００である。【選択図】図５
2008040229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、
帯電された像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記静電潜像に現像剤担持体を用いてトナーを付着させて顕像化する現像手段と、
トナーを担持するトナー担持体表面のトナー付着量を検出する検出手段と、を有する画像形成装置において、
前記現像手段は、少なくとも前記現像剤担持体に現像剤を搬送する搬送スクリューを有する現像装置であり、
前記検知手段は、前記搬送スクリューの現像剤搬送方向下流側の位置に、複数個設けられる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記検出手段は、少なくとも１つの発光手段と、前記発光手段から照射された照射光が照射対象物によって反射した時の反射光を受光する少なくとも１つの受光手段とを有する光学センサである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、像担持体上に形成した顕像を、中間転写体を介して転写材に転写する転写手段を有し、
前記検知手段は、前記中間転写体上のトナー付着量を検知する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記検知手段は、前記現像剤担持体上に付着したトナーの付着量又はトナーとキャリアとを含む現像剤の付着量を検知する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記現像装置として、一成分現像装置を使用する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記現像装置は、前記現像剤担持体から現像剤を回収して軸方向に搬送する回収スクリューを有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の静電複写プロセスを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体表面を帯電させ、画像情報に基づいて露光して潜像を形成し、この潜像にトナーを供給して可視像化し、得られたトナー像を記録材に転写する画像形成装置においては、現像剤収納容器内から攪拌部材によって現像部内に搬送された現像剤を現像剤担持体上に供給し、現像剤担持体上の現像剤を所定の厚さにした後、像担持体表面に形成された潜像に現像剤を供給して現像を行う現像装置が用いられており、特に、現像剤担持体（以下、現像スリーブと示す。）の長手方向に現像剤を搬送する構造の現像装置は、多く使用されている。
このような現像装置を備えた画像形成装置に関する従来技術として、例えば、特許文献１では、トナーとキャリアとを混合してなる二成分現像剤を攪拌する攪拌部材により上記現像剤が攪拌され、現像剤担持体上に層状に保持するとともに、上記現像剤担持体上の現像剤層と対向する像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する現像装置を有する画像形成装置において、現像剤層の厚さを均一にするための層厚規制部材に加えられる圧力を検出する圧力検出手段と、上記圧力検出手段の検出結果から現像剤担持体で汲み上げられる現像剤汲み上げ量を制御する汲み上げ量制御手段とを備えた画像形成装置が開示されている。
即ち、特許文献１は、画像濃度変動、即ち画像濃度ムラを防止するために、層厚規制部材に加えられる圧力を検出する圧力検出手段を設け、この圧力検出手段の検出結果から、現像剤担持体上に汲み上げられる現像剤汲み上げ量を一定に保って、軸方向、即ち長手方向の現像剤の供給量及び汲み上げ量の変動を防止したものである。
【０００３】
しかし、特許文献１の画像形成装置では、経時での使用に伴って、現像剤中のトナー濃度が変動したり、トナー自体の帯電性等が変動したりした場合には、仮に現像剤担持体上への現像剤汲み上げ量が一定に保たれても画像上における濃度変動、即ち濃度ムラの発生を十分に抑えられないという問題がある。
ここで、画像上に生じる濃度変動としては、例えば、同一画像を繰り返して出力した場合に、次第に画像濃度が変動するリピート濃度変動や、同一ページ内で狙いよりも画像濃度が低下又は上昇する領域が生じるページ内濃度変動がある。これらの中でも、画像濃度が低下した領域に関して、その画質低下を使用者から指摘される頻度が高いという傾向がある。
【０００４】
そこで、現像スリーブや感光体上のトナー濃度を光学センサ等の検知手段によって検出し、この検出結果に基づいて、現像条件等を調整する技術が提案されている。一般に、現像装置内における現像剤のトナー濃度測定には、光学的センサや磁気センサが用いられ、像担持体上のトナー付着量の測定には、光学的センサが用いられる。そして、上記検知センサ設置した箇所に形成された基準トナー像の濃度を検出し、この検出値を基準にして濃度制御を行う。即ち、基準トナー像について、濃度低下の結果が得られた場合は、画像濃度を上昇させるように濃度制御を行い、逆に基準トナー像について、濃度上昇の結果が得られた場合は、画像濃度を低下させるように濃度制御を行い、画像濃度が変動するのを抑制する。
特許文献２には、トナーとキャリアとを混合してなる二成分現像剤を現像剤担持体上に層状に保持するとともに、上記現像剤担持体上の現像剤層と対向する像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する現像装置を有する画像形成装置において、現像領域に搬送される現像剤の量を検出する現像剤搬送量検出手段と、この現像剤搬送量検出手段からの現像剤搬送量データを格納するデータ格納手段と、現像剤搬送量と現像バイアス条件との関係を決定するテーブルを格納した記憶手段と、上記データ格納手段中のデータと上記記憶手段中のテーブルを参照しながら現像濃度を一定に保つときの適正現像バイアス条件を算出する演算手段と、この制御手段の出力に基づき現像バイアスを制御する現像バイアス制御手段とを備えた画像形成装置が開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２において、現像スリーブの長手方向に現像剤を搬送する構造の現像装置を使用した場合、検知手段（検知センサ）の設置箇所に対応した部分の画像領域では狙いの画像濃度が得られるが、検知センサの設置箇所から離れた部分に対応した画像領域では濃度変動が生じて、狙いの画像濃度が得られないという問題がある。
これは、現像スリーブに対向（接触）する側（図４中、Ｄで示す領域。以下、現像スリーブ対向領域と示す。）における現像剤搬送方向Ｅの下流側Ｂでは、上流側Ａと比較して、現像剤量が減少し、また、トナー帯電量が高くなっていることに起因する。
【０００６】
図４は、現像スリーブの長手方向に現像剤を搬送する現像装置の内部構造を示す図である。図４において、現像スリーブ対向側における現像剤搬送方向の上流部Ａにおいて、トナーが現像に供されると、この時のトナー消費量分、下流部Ｂでは現像剤量が減少する。このため、上流部Ａと下流部Ｂとの現像剤量に差が生じ、二成分現像方式の現像装置では、トナー濃度に差が生じる。特に、二成分現像装置においては、現像装置内におけるトナー帯電量を一定とする制御機能を具備したものが知られおり、このような現像装置を用いて面積率の高い画像を複数枚出力した場合には、一時的に現像装置内のトナー濃度が低下し、また現像剤の体積が減少する。これは、現像装置内のトナー帯電量の急激な低下を防止するために、現像装置内へのトナー補給量を一定範囲内に抑える制御を行ったことに起因する。トナー濃度が減少すると、画像濃度が全体的に低下し、また、現像剤の体積が減少すると、スクリュピッチムラ等の異常画像が発生する。
更にまた、上流部Ａのトナーと比較して、下流部Ｂのトナーは、攪拌搬送された経路が長いため、上述したように、帯電量が高くなる。また、上流部Ａで現像スリーブ６５表面に接触したトナーが、下流部Ｂで現像スリーブ６５表面から離れて攪拌部に移行した場合、下流部Ｂのトナー帯電量は更に上昇する。（トナー帯電量が上昇すると、画像濃度は低下する。）
【０００７】
このような傾向に鑑みて、被検知手段の軸方向、即ち長手方向の中央位置に濃度検知手段たる検知センサ設置し、平均的な濃度で基準トナー像を形成して濃度制御を行うことが提案されている。
しかし、検知手段を被検知体の中央位置に設置した場合にも、経時での使用に伴って、画像濃度が徐々に低下するのを十分に防止できないという問題がある。
【０００８】
また、近年では、複数の像担持体（以下、感光体と示す。）上に、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色のトナー像を形成し、これらトナー像を重ね合わせて行われる、所謂カラー画像形成の技術を用いた画像形成装置が多く使用されている。
しかし、上記特許文献２に記載された画像形成装置では、このようなカラー画像形成において、精度の高い濃度制御を行うことが困難であるという問題がある。
これは、発光手段から基準トナー像に対して照射光が照射されたときに、この基準トナー像がブラックトナーによって形成された場合と、それ以外のイエロー、マゼンタ、シアン等のカラートナーによって形成された場合とでは、反射光の性質が異なることに起因する。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−０５８３７７号公報
【特許文献２】特開平０８−２１１７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、高い精度で画像濃度の制御を行い、経時での使用においても、濃度ムラや画像濃度の低下が発生するのを防止できる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、潜像を担持する像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電された像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像に現像剤担持体を用いてトナーを付着させて顕像化する現像手段と、トナーを担持するトナー担持体表面のトナー付着量を検出する検出手段と、を有する画像形成装置において、前記現像手段は、少なくとも前記現像剤担持体に現像剤を搬送する搬送スクリューを有する現像装置であり、前記検知手段は、前記搬送スクリューの現像剤搬送方向下流側の位置に、複数個設けられることを特徴とする。
この場合において、前記検出手段は、少なくとも１つの発光手段と、前記発光手段から照射された照射光が照射対象物によって反射した時の反射光を受光する少なくとも１つの受光手段とを有する光学センサであることが好ましい。
また、前記画像形成装置は、像担持体上に形成した顕像を、中間転写体を介して転写材に転写する転写手段を有し、前記検知手段は、前記中間転写体上のトナー付着量を検知するものとすることができる。
また、前記検知手段は、前記現像剤担持体上に付着したトナーの付着量又はトナーとキャリアとを含む現像剤の付着量を検知するものとすることができる。
また、前記現像装置として、一成分現像装置を使用することができる。
更にまた、前記現像装置は、前記現像剤担持体から現像剤を回収して軸方向に搬送する回収スクリューを有するものとすることも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
上記解決するための手段により、本発明の画像形成装置は、経時での使用においても、画像上の濃度が低下する領域を最小限に抑え、濃度ムラのない高品質な画像を安定して提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、添付の図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図１において、この画像形成装置６００は、画像形成を行う複写機本体１００と、この複写機本体１００を載置する給紙装置２００と、複写機本体１００上に取り付けられたスキャナ３００と、このスキャナ３００上に取り付けられた原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから主として構成されている。
【００１４】
図２は、複写機本体１００の内部構造を示す拡大図である。図２において、複写機本体１００のほぼ中央には、無端ベルト状の中間転写ベルト１０が設けられている。中間転写ベルト１０は、第１、第２及び第３支持ローラ１４、１５、１６に張架されて、図中時計回り方向に回転搬送可能に設けられている。  
中間転写ベルト１０は、ベルト伸びによる位置ずれを防止するために、機械的に優れた特性を有するものを使用することが必要であり、その材質としては、例えばポリイミドである。また、ベルト基材中には、カーボン等の抵抗調整剤を分散させることによって、周辺の温度又は湿度が変動しても、安定した転写性能が維持されて、高品質な画像を安定して得ることができる。
中間転写体１０の第２支持ローラ１５に対向して、画像転写後に中間転写体１０上に残存する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置１７が設けられている。
第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間に水平に張り渡された中間転写ベルト１０上には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｋが並んで配置されている。画像形成ユニット１８の上方には、露光装置２１が設けられている。
【００１５】
中間転写ベルト１０を張架する第３支持ローラ１６に対向する位置には、２次転写装置としての２次転写ローラ２４が設けられている。
中間転写ベルト１０上のトナー像は、中間転写ベルト１０の第３支持ローラ１６に巻回された部分に２次転写ローラ２４が押し当てられることによって、転写紙５上に転写される。この２次転写ローラ２４には、２次転写ローラ２４に付着したトナーをクリーニングするローラクリーニング部９１が当接して設けられている。
２次転写ローラ２４の用紙搬送方向下流側には、ローラ２３ａ、２３ｂ間に張架された無端ベルト状の搬送ベルト２２が設けられている。
搬送ベルト２２に隣接するように、転写紙５上に転写されたトナー像を定着させるための定着装置２５が設けられている。定着装置２５は、加熱ローラ２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成されている。
【００１６】
また、図１において、複写機本体１００の図中左側方には、定着装置２５を通過した転写紙５を排紙するための排紙トレイ７が設けられている。搬送ベルト２２及び定着装置２５の下方には、用紙反転装置９３が設けられている。用紙反転装置９３は、転写紙５を反転させて再び２次転写ローラ２４に向けて送り出すものである。
【００１７】
一方、給紙装置２００には、転写紙５を収納するための複数の給紙カセット４４と、各給紙カセット４４に収納された転写紙を２次転写ローラ２４方向に搬送するための給紙路４６が設けられている。給紙路４６の用紙搬送方向下流側には、搬送路４８が、給紙路４６と接続させて設けられている。
給紙カセット４４から送出された転写紙５は、給紙路４６によって、複写機本体１００方向に送出された後、搬送路４８によって２次転写ローラ２４と中間転写ベルトとのニップ部及び定着装置２５に搬送されて、排紙トレイ７に排紙される。搬送路４８に沿って、搬送ローラ４９ａ、レジストローラ４９ｂ、排出ローラ５６などが設けられている。排出ローラ５６の用紙搬送方向手前の位置には、切替爪５５が設けられている。切替爪５５は、搬送路４８に沿って搬送されてきた転写紙５の進行方向を、排紙トレイ７方向又は用紙反転装置９３方向に切り換える。
【００１８】
また、複写機本体１００の図中右側方には、転写紙５を手差し給紙するための手差しトレイ６が設けられており、手差しトレイ６の用紙搬送方向下流側には手差し給紙路５３が設けられている。
【００１９】
スキャナ３００には、原稿照明用光源及びミラーを搭載した第１、第２の走行体３３、３４が設けられており、第１、第２の走行体３３、３４の右側方には、結像レンズ３５及び読取センサ３６が設けられている。第１及び第２の走行体３３、３４は、往復移動して原稿の読み取り走査を行い、読み取り走査によって得られた画像情報は、結像レンズ３５によって読取センサ３６の結像面に集光されて、読取センサ３６の画像信号として読込まれる。
【００２０】
以下に、画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｋの構成について図２及び図３を用いて説明する。図３は隣り合う２つの画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット１８Ｋを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍも同様の構成を有する。
なお、図３中の符号では、色の区別を示す「Ｍ」及び「Ｋ」の記号を省略しており、以下の説明でも記号は適宜省略する。
【００２１】
画像形成ユニット１８には、感光体ドラム２０の周囲に、帯電装置６０、現像装置６１、感光体クリーニング装置６３及び除電装置６４が設けられている。また、感光体ドラム２０に対して中間転写ベルト１０を介して対向する位置には、１次転写装置６２が設けられている。
【００２２】
帯電装置６０は、帯電ローラを採用した非接触帯電方式のものであり、感光体ドラム２０にある所定のギャップを持って電圧を印加することにより感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。この帯電装置６０には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
【００２３】
現像装置６１は、現像ケース７０内に設けられた攪拌部６６と現像部６７とに大別される。本実施形態では、この現像装置６１において、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用する。
現像部６７には、その表面に現像剤を担持し、感光体ドラム２０上にトナーを転移させる現像剤担持体（以下、現像スリーブと示す。）６５が設けられている。現像スリーブ６５は、その内部に図示省略したマグネットが固定配置されており、現像ケース７０の開口部Ｒを介して感光体ドラム２０と対向して配設されている。
また、現像スリーブ６５の近傍且つ上方には、ドクタブレード７３が設けられている。ドクタブレード７３は、その先端部が、現像スリーブ６５表面に接触するように設けられている。
また、攪拌部６６には、現像スリーブ６５上に現像剤を搬送する搬送スクリュー６８ａと、搬送スクリュー６８ａに現像剤を攪拌して供給する攪拌スクリューと６８ｂが設けられている。また、搬送スクリュー６８ａと攪拌スクリューと６８ｂとの間には、仕切り板６９が設けられており、仕切り板６９の長手方向両端部と現像ケース７０の側壁との間には、間隙が設けられている。また、現像ケース７０の底部には、現像装置６１内の現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ７１が設けられている。
【００２４】
また、図３において、１次転写装置６２は、転写ローラを採用しており、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム２０に押し当てるようにして設置されている。なお、１次転写装置６２は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。
【００２５】
感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体ドラム２０に押し当てられるように配設されており、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えている。また、本実施の形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム２０に接触する導電性のファーブラシ７６を併用している。そして、クリーニングブレード７５やファーブラシ７６により感光体ドラム２０から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置６３の内部に収容される。
【００２６】
除電装置６４は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム２０の表面電位を初期化する。
【００２７】
また、画像形成ユニット１８には、各感光体ドラム２０に対応させて、電位センサ３２０が設けられている。この電位センサ３２０は、感光体ドラム２０に対向するように配設されており、感光体ドラム２０表面の電位を検出する。
【００２８】
本実施形態の画像形成ユニット１８の具体的な構成及び設定は、以下のとおりである。
感光体（以下、感光体ドラムと示す。）２０は、直径６０［ｍｍ］のドラム体であり、感光層の厚みは３０［μｍ］である。感光体ドラム２０は、作像時には、２８２［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で駆動される。
また、現像スリーブ６５は、直径２５［ｍｍ］の円筒体であり、作像時には、５６４［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で駆動される。また、感光体ドラム２０と現像スリーブ６５との間隙である現像ギャップは、０．５〜０．３［ｍｍ］の範囲で設定することができる。現像ギャップの値が小さいほど、現像効率が向上される。なお、現像領域Ｒに供給される現像剤中のトナーの帯電量としては、１０〜３０［−μＣ／ｇ］の範囲が好適である。
また、露光装置２１の光学系のビームスポット径は５０［μｍ］×６０［μｍ］であり、その光量は約０．４７［ｍＷ］である。
一例として、感光体ドラム２０の表面は、帯電装置６０によって−７００［Ｖ］に一様帯電される。次に、露光装置２１によって、感光体ドラム２０上にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。この静電潜像形成部分の電位は、−１２０［Ｖ］となる。これに対して、現像バイアスを−４７０［Ｖ］とし、３５０［Ｖ］の現像ポテンシャルを確保する。上述したプロセス条件は、本実施形態の画像形成装置によって行われる電位制御の一例であり、濃度検出センサ、電位検出センサ等によって得られた検出結果によって、適宜変更される。
【００２９】
以上の構成をもつ画像形成ユニット１８では、感光体ドラム２０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ３００により読み取った画像情報に基づいて露光装置２１からレーザによる書込光を照射し、感光体ドラム２０上に静電潜像を形成する。その後、現像装置６１により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、１次転写装置６２により中間転写ベルト１０上に１次転写される。１次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３により除去され、その後、感光体ドラム２０の表面は、除電装置６４により除電されて、次の画像形成に供される。
【００３０】
以下、このような構成のカラー複写機の動作を説明する。
上記構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとるときは、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０に原稿をセットするか、または原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３１上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
次に、この状態で図示省略したスタートスイッチを押し、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３１上へと移動させ、スキャナ３００を駆動して第１走行体３３及び第２走行体３４の走行を開始する。このとき、第１走行体３３が発した光がコンタクトガラス３１上の原稿面で反射し、この反射光が第２走行体３４のミラーによって反射された後、結像レンズ３５を通じて読取センサ３６に導かれて、原稿の画像情報が読み取られる。
【００３１】
また、図示省略したスタートスイッチを押し、駆動モータ（図示省略）によって、第１、第２、第３支持ローラ１４、１５、１６のうち一つのローラを回転駆動させ、他の２つのローラを従動回転させて中間転写体１０を回転搬送する。同時に、各画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｋに設けられた感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋを回転駆動し、その後、読取センサ３６で読み取られた画像情報に基づいて露光装置２１から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋ上にそれぞれ書込光を照射して、静電潜像を形成する。各感光体２０上の静電潜像は、現像装置６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋによってそれぞれ可視像化されて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。
感光体上に形成された各色トナー像は、各１次転写装置６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋによって、中間転写ベルト１０上に順次重ね合わせるように１次転写されて、中間転写ベルト１０上に、合成カラー画像が形成される。
【００３２】
一方、図示省略したスタートスイッチを押すことによって、給紙装置２００の給紙ローラ４２を選択回転させ、給紙カセット４４の１つから転写紙５を送り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の搬送路４８まで導き、レジストローラ４９ｂに突き当てて止める。
この場合、給紙ローラ５０を回転して、手差しトレイ６内に挿入された転写紙５を繰り出し、分離ローラ５１によって一枚毎に分離して手差し給紙路５３に入れ、レジストローラ４９ｂに突き当てて止めた後、搬送路４８に合流させることもできる。
【００３３】
中間転写ベルト１０上に形成された合成トナー画像が、２次転写ローラ２４と第３支持ローラ１６との対向位置である２次転写部Ｔに搬送されるタイミングに合わせてレジストローラ４９ｂの回転を開始させ、転写紙５を２次転写部Ｔに送り出し、２次転写ローラ２４で中間転写ベルト１０上の合成トナー像を転写紙５上に２次転写してカラー画像を形成する。
そして、転写紙５を２次転写ローラ２４に吸着させて状態で定着装置２５まで搬送し、定着装置２５で熱と圧力を加えて転写紙５上のトナー画像を定着させる。画像定着後、排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ７上に排出する。
また、このとき、切替爪５５によって搬送方向を切り換え、転写紙５を用紙反転装置９３に導き、そこで反転して再び２次転写部Ｔに導き、裏面にも画像を形成し、その後搬出ローラ５６で排紙トレイ７上に排出するようにしてもよい。
２次転写後の中間転写ベルト１０上に残留した転写残トナーを、ベルトクリーニング装置１７で除去し、その後の画像形成に備える。
【００３４】
次に本発明の画像形成装置に適用される現像装置の構成及び動作について説明する。
図４は、本発明に適用される現像装置の内部構造を示す図である。図４において、攪拌領域Ｃ内の現像剤は、トナー補給位置Ｑから補給されたトナーと共に、攪拌スクリュー６８ｂによってトナー補給位置Ｑの他端側に搬送される。その後、この現像剤は、仕切板６９と、現像ケース７０との間に設けられた間隙部を通過して、現像スリーブ６５と対向する現像スリーブ対向領域Ｄ側に進入する。
搬送スクリュー６８ａは、現像スリーブ対向領域Ｄに進入した現像剤をトナー補給位置Ｑ側に向けて図中Ｅで示す方向に搬送しながら、この現像剤を現像スリーブ６５上に供給する。具体的には、搬送スクリュー６８ａによって現像スリーブ６５の表面近傍まで搬送された現像剤が、現像スリーブ６５内部に配設されたマグネットの磁力によって、現像スリーブ６５上に汲み上げられて保持される。以下、本発明においては、搬送スクリュー６８ａによる現像剤搬送方向Ｅを基準とし、上流側とは搬送スクリュー６８ａによる現像剤搬送方向Ｅの上流側を示し、下流側とは搬送スクリュー６８ａによる現像剤搬送方向Ｅの下流側を示すものとする。
また、現像スリーブ６５上に保持された現像剤のうち余分な現像剤は、ドクタブレード７３の先端部に接触することによって掻き落とされて、適正な量に規制される。ドクターブレード７３によって掻き落とされた現像剤は、攪拌部６６内で他の現像剤と混合される。
また、搬送スクリュー６８ａによってトナー補給位置Ｑ近傍まで搬送された現像剤は、仕切板６９と現像ケース７０との間の間隙部を通過して、再び攪拌領域Ｃに進入する。このようにして、攪拌部６６内の現像剤は、現像スリーブ対向領域Ｃと攪拌領域Ｄの間を循環する。
【００３５】
また、現像スリーブ６５上に供給された現像剤は、現像スリーブ６５の回転と共に回転移動しつつ、現像スリーブ６５内に設けられたマグネットの磁力によって穂立ち状態なり、磁気ブラシを形成して、感光体ドラム２０と対向する現像領域Ｒまで搬送される。一方、現像領域Ｒでは、現像スリーブ６５に現像バイアスが印加されて、現像電界が形成される。磁気ブラシ中に含まれたトナーは、この現像電界によって、感光体ドラム２０上の静電潜像部分に転移されて、感光体ドラム２０上の静電潜像を可視像化する。
現像領域Ｒを通過した現像スリーブ６５上の現像剤は、更に回転搬送されて、マグネットの磁力による拘束力が弱まる位置まで到達し、これと同時に現像スリーブ６５表面から離れ、攪拌部６６に戻される。
なお、このような動作が繰り返されて、攪拌部６６内の現像剤のトナー濃度が低下すると、トナー濃度センサ７１がこの濃度低下を検知し、この検出結果に基づいて、攪拌部６６内に新たなトナーが補給される。
【００３６】
上述した現像が、上流部Ａで行われると、下流部Ｂには現像によってトナーが消費された後の現像剤が搬送される。このため、下流部Ｂの現像剤は、上流部Ａの現像剤よりトナー濃度が低く、また、下流部Ｂでは上流部Ａより現像剤の体積が減少している。更に、下流側Ｂに存在する現像剤は、上流側Ａに存在する現像剤より、攪拌搬送された距離が長いため、下流部Ｂの現像剤中に含まれるトナーは、上流側Ａの現像剤中に含まれるトナーより、高い帯電量を有している。トナー濃度が低下し、又はトナー帯電量が上昇した現像剤によって現像された領域では、画像濃度が低下しやすく、また、現像剤の嵩が低下した部分に対応した領域では、スクリュピッチムラ等の異常画像が発生しやすい。
【００３７】
そこで、本発明に係る画像形成装置は、検知手段としての濃度検知センサ３１１−１、３１１−２を、現像剤搬送方向Ｅの下流側Ｂに設ける。そして、その設置箇所に対応させて、トナー担持体上に基準トナー像（階調パターン）を形成し、その濃度検知結果に基づいて、作像条件を決定する。
図５は、中間転写ベルトと、この中間転写ベルト近傍に設けられたセンサ基板の上視図である。図５に示すように、濃度検出センサ３１１−１、３１１−２はセンサ基板３１０上に設けられており、トナー担持体たる中間転写ベルト１０の中心線Ｐ（図５中一点鎖線で示した位置）より、現像剤搬送方向Ｅの下流側の位置に設けられている。本実施形態では、上記２つの濃度検知センサのうち、下流側に設けた濃度検知センサ３１１−１を黒トナーパターン検知用センサとし、上流側に設けた濃度検知センサ３１１−２をカラートナーパターン検知センサを３１１−２として設けている。
また、センサ基板３１０上には、各種データを記憶情報として保存するメモリ３１３が固設されている。メモリ３１３には、例えば、濃度検知センサ３１１−１、３１１−２の初期設定などに係る情報等が保存される。表１に、メモリ３１３に保存される情報の一例を示す。
また、センサ基板３１０上には、搬送スクリュー６８ａによる現像剤の搬送方向Ｅの上流側、中央、下流側において、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色のトナー像の位置ずれ量を測定するための位置ずれセンサ３１２−ａ、３１２−ｂ、３１２−ｃが設けられている。
なお、本発明は上記構成に限られるものではなく、例えば、上流側に設けた濃度検知センサを黒トナーパターン検知用とし、下流側に設けた濃度検知センサをカラートナー検知用として設けることとしてもよい。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
図６は、中間転写ベルト上に形成された階調パターンと濃度検知センサの位置関係を示す簡略斜視図である。図６中、中間転写ベルト１０上には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応した階調パターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋが形成されている。階調パターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋは、互いに濃度差を設けた各々１０個の濃度パッチから構成されている。これら階調パターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋは、図中、第１支持ローラ１４の上方に設けられた黒トナーパターン検知用センサ３１１−１及びカラートナーパターン検知用センサ３１１−２によって、その濃度が検出され、その濃度検知結果に基づき、下記に詳述する機構によって、画像形成時の作像条件が適宜調整される。
【００４０】
即ち、現像剤長手方向Ｌにおいて、その下流側Ｂに対応する位置に階調パターンを形成するようにすることで、現像スリーブ対向領域Ｄの下流側Ｂでトナー濃度が低下したり、現像剤量が低下したりした場合には、階調パターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋに、その状態が反映される。従って、下流側Ｂに形成した階調パターンの濃度検知結果を基準として、適正な画像状態が得られるような電位制御を実行することによって、狙いよりも画像濃度が薄くなったり、濃度ムラが生じたりする領域を最小限に抑えることができる。
一方、濃度検知センサ３１１を上流側Ａに設置し、これに対応した位置に形成した基準トナー像の濃度検知結果に基づいて作像条件を調整した場合には、上流側Ａに対応した画像領域では狙いの画像濃度が得られるが、濃度検知センサ３１１の設置箇所から離れた部分、即ち下流側Ｂに対応した画像領域では、徐々に画像濃度が低下したり、濃度ムラが発生したりして、画像品質の低下が顕著となる。画像濃度が低下した領域で濃度ムラが発生すると、画像濃度が上昇した場合よりも、画質低下の印象が大きくなる。
【００４１】
なお、濃度検知センサ３１１−１、３１１−２の設置箇所は、上流側Ａに対応した画像領域の画像濃度が過度に上昇するのを抑えられる範囲内で、可能な限り下流側とすることが好ましい。即ち、濃度検知センサ３１１−１、３１１−２の設置箇所を、図５に示すように、下流側Ｂに対応した位置とした場合には、環境条件や作像条件によっては、上流側Ａに対応する画像領域の画像濃度が高くなりすぎるおそれがある。しかし、濃度検知センサ３１１−１、３１１−２の設置箇所を、適宜調整することによって、上流側Ａに対応する画像領域の画像濃度が高くなり過ぎるのを防止することができる。
【００４２】
図７は、黒トナーパターン検知センサの構成を示す図であり、図８は、カラートナーパターン検知センサの構成を示す図である。
図７に示すように、黒トナーパターン検知センサ３１１−１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子３１１−１ａと、正反射光を受光する受光素子３１１−１ｂとから構成されている。発光素子３１１−１ａは中間転写ベルト１０上に光を照射し、この照射光は中間転写ベルト１０によって反射される。受光素子３１１−１ｂは、この反射光のうちの正反射光を受光する。
一方、図８に示すように、カラートナーパターン検知センサ３１１−２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子３１１−２ａと、正反射光を受光する受光素子３１１−２ｂと、拡散反射光を受光する第２受光素子３１１−２ｃとから構成されている。発光素子３１１−２ａは、黒トナーパターン検知センサ３１１−１の場合と同様、中間転写ベルト１０上に光を照射し、この照射光は、中間転写ベルト１０表面によって反射される。第１受光素子３１１−２ｂは、この反射光のうちの正反射光を受光し、第２受光素子３１１−２ｃは、反射光のうち拡散反射光を受光する。
本実施形態では、発光素子３１１−１ａ、３１１−２ａとして、発光される光のピーク波長λｐが９５０ｎｍであるＧａＡｓ赤外発光ダイオードを用いる。受光素子３１１−１ｂ、３１１−２ｂ、３１１−２ｃとしては、ピーク受光感度が８００ｎｍであるＳｉフォトトランジスタなどを用いる。
また、黒トナーパターン検知センサ３１１−１及びカラートナーパターン検知センサ３１１−２と、検知対象物である中間転写ベルト１０のベルト表面との間には、５ｍｍの距離（検出距離）を設けて配設されている。
【００４３】
本実施形態では、濃度検知センサ３１１−１、３１１−２を中間転写ベルト１０近傍に設け、中間転写ベルト上のトナー付着量に基づいて、作像条件を決定するが、本発明の画像形成装置は、このような構成に限られるものではなく、濃度検知センサ３１１を、トナー担持体としての現像スリーブ６５近傍に配設し、現像スリーブ６５上に付着したトナーの付着量又は現像剤の付着量を検出し、この検知結果に基づいて作像条件を定めることとしてもよい。
【００４４】
また、本発明の画像形成装置に適用される現像装置としては、一成分現像剤を使用する一成分現像装置であってもよい。
一成分現像装置においても、現像剤搬送方向Ｅの下流側Ｂでは、現像に供されたトナー量の分、上流側Ａより現像剤量が少なくなる。このため、下流側Ｂに対応する画像領域では、上流側Ａに対応する画像領域よりも画像濃度が低くなる。
本発明の画像形成装置は、上述したように、現像剤搬送方向Ｅの下流側Ｂの位置に濃度検知センサ３１１を設置し、下流側Ｂの濃度変動に対応して作像条件を決定する。このため、このような画像濃度の減少等を抑制することができる。
しかし、本発明の画像形成装置は、上述したように、下流側Ｂに形成された基準トナー像の濃度検知結果に基づいて濃度制御を行うため、画像濃度が低下するのを防止することができる。
【００４５】
また更に、本発明の画像形成装置に適用される現像装置としては、図４で示す構成の現像装置に限られるものではなく、例えば、図１５に示す構成の現像装置を使用することも可能である。
図１５は、本発明の画像形成装置に使用される現像装置の他の構成例を示す概略図である。図１５において、現像装置６１−２には、現像ケース７０内に現像スリーブ６５が設けられており、現像スリーブの図中左側には、搬送スクリュー６８ａ、攪拌スクリュー６８ｂが設けられている。また、現像スリーブ６５の下方には、回収スクリュー６８ｃが設けられている。回収スクリュー６８ｃは、現像に伴ってトナー濃度が低下した現像剤を回収して、現像ケース７０外部に排出する。
現像装置６１−２において、現像スリーブ６５長手方向に流れる現像剤を現像スリーブ６５によって汲み上げるとき、下流側Ｂの現像剤量は、上流側Ａで現像されたトナーの量の分、上流側Ａの現像剤量より少なくなる。このため、下流側Ｂに対応する画像領域では、経時での使用に伴って、上流側Ａに対応する画像領域よりも画像濃度が低くなる。  
しかし、本発明の画像形成装置は、上述したように、下流側Ｂに形成された基準トナー像の濃度検知結果に基づいて濃度制御を行うため、画像濃度が低下するのを防止することができる。
【００４６】
図９は本発明の画像形成装置に備えられる各部位の電気的な接続状態の一例を示すブロック図である。図９において、メイン制御部５００は、各種演算や各部の駆動制御を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０１と、ＣＰＵ５０１に接続して設けられたバスライン５０２と、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０３と、各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０４とから主として構成されており、ＲＯＭ５０３、ＲＡＭ５０４は、バスライン５０２を介してＣＰＵ５０１に接続されている。
【００４７】
ＲＯＭ５０３には、例えば、トナー濃度センサ３１１−１、３１１−２によって得られた検出値を、単位面積当りのトナー付着量に換算する換算テーブルなどが格納される。ここで、ＲＯＭ５０３には、図５において上記詳述したメモリ３１３が包含される。
【００４８】
また、メイン制御部５００には、複写機本体１００、給紙装置２００、スキャナ３００、ＡＤＦ４００等の画像形成装置６００の各部が接続されており、メイン制御部５００は、これら各部の駆動動作の制御を行う。更に、メイン制御部５００には、複写機本体１００に設けられたトナー濃度センサ３１０及び電位センサ３２０も接続されている。トナー濃度センサ３１０及び電位センサ３２０は、検出情報をメイン制御部５００に送出する。
【００４９】
次に、本実施形態の画像形成装置によって実行される画像濃度制御の方法について説明する。この画像濃度制御は、所謂セルフチェックと呼ばれるものであり、ＲＯＭ５０３に格納されているコンピュータプログラムに基づいて、ＣＰＵ５０１によって行われる電位制御動作である。
以下に詳述するセルフチェック処理ルーチンは、一定枚数作像時毎又は作像動作開始後一定時間経過時毎、もしくは濃度センサ交換時又は電源投入時などの条件のときに行われる。
【００５０】
以下に、本実施形態において、電源投入時に行う処理ルーチンを示す。
先ず、画像形成装置に電源を投入すると、ＣＰＵ５０１は、定着温度センサから送出された入力信号を参照して、定着装置２５の定着温度が１００℃を越えているか否かを判断する。定着装置２５の定着温度が１００℃以下である場合には、画像濃度制御に係る電位制御を実行する。定着装置２５の定着温度が１００℃を越えている場合には、電位制御を実行しない。
【００５１】
電位制御を実行する場合、先ず、濃度検知センサ３１１及び電位センサ３２０のオフセット電圧を測定する。両者のオフセット電圧測定終了後、プロッタの起動動作を行う。ここで、プロッタとは、露光装置によって読み取られた画像データに基づいて転写紙上に画像形成を行うための、各画像形成手段のことを示す。
図１０は、本実施形態におけるプロッタの起動動作の概要を示す図である。本実施形態では、図１０に示すように、まず、各感光体ドラムモータ、中間転写ベルトモータ、２次転写モータ等のモータ負荷の起動を行い、これと共に、作像タイミングに合わせて、作像動作に必要な帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアス等の制御負荷立ち上げのための動作処理を行う。
【００５２】
次に、トナー濃度センサ３１１−１、３１１−２に設けられた発光素子３１１−１ａ、３１１−２ａの発光ダイオード（ＬＥＤ）について、発光量の調整（以下、Ｖｓｇ調整と示す。）を行う。以下、黒トナーパターン検知用センサ３１０−１を例に挙げて説明する。
Ｖｓｇ調整では、まず、ＬＥＤの点灯時から約３秒後、即ちＬＥＤの発光出力安定時に、発光素子３１１−１ａによる照射光の正反射光を、受光素子３１１−１ｂによって検出する。本実施形態では、この検出値を３．８〜４．２Ｖとするように、ＬＥＤの発光量を調整する。ＬＥＤの光量調整、即ちＶｓｇ調整を終了した後、ＲＡＭ５０４は、ベルト地肌部についての受光素子による出力値（Ｖｓｇ＿ｒｅｇ、Ｖｓｇ＿ｄｉｆ）を格納する。
【００５３】
Ｖｓｇ調整終了後、中間転写ベルト１０上に各色の階調パターンを形成する（図６参照。）。
まず、黒トナーパターン検知用センサ３１０−１及びカラートナーパターン検知用センサ３１０−２の設置位置に対応するように、各感光体ドラム２０上に、階調パターンの静電潜像を形成する。本実施形態では、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の階調パターンの静電潜像形成位置を、感光体長手方向の中心位置から現像剤搬送方向Ｅの下流側４０ｍｍの位置とし、ブラック（Ｋ）の階調パターンの静電潜像形成位置を、感光体長手方向の中心から現像剤搬送方向Ｅの下流側６０ｍｍの位置とする。本実施形態では、各濃度パッチのサイズを１５［ｍｍ］×２０［ｍｍ］とし、各濃度パッチ間の間隔を１０ｍｍとする。この濃度パッチを、互いに濃度差を設け、１０個並べて形成することによって、階調パターンを形成する。
なお、本発明において、濃度パッチのサイズ、濃度パッチ間に設ける間隔等は、上記のものに限られるものではなく、適宜変更することができる。
【００５４】
次に、電位センサ３２０によって、各感光体ドラム２０上の静電潜像形成部位の電位を検出する。ＲＡＭ５０４は、電位センサ３２０による検出値を格納する。
電位センサ３２０によって静電潜像形成部位の電位を検出した後、上記静電潜像を各現像装置６１によって現像し、各感光体ドラム２０上にトナー画像を形成する。ＲＡＭ５０４は、現像時に各現像装置６１に印加された現像バイアスＶｂを格納する。
次に、ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０４に格納された、上記現像バイアス値Ｖｂと上記各静電潜像形成部位の電位検出値とから、各濃度パッチに対応する静電潜像形成部分についての現像ポテンシャルＶｐを算出する。ここで、現像ポテンシャルＶｐ［−Ｋｖ］とは、現像バイアス電位Ｖｂと感光体ドラム２０の表面電位との差を示すものである。
【００５５】
次に、各感光体ドラム２０上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト１０上に転写して、図６に示す階調パターンを形成する。濃度検知センサ３１１−１、３１１−２は、中間転写ベルト１０上の各濃度パッチ部位のトナー付着量を検出する。
具体的には、図７、図８に示すように、各濃度パッチ（１０パッチ×４色分）に対して照射された照射光の正反射光又は拡散反射光を、各受光素子によって検出する。ＲＡＭ５０４は、受光素子によって得られた出力値（Ｖｓｐ＿ｒｅｇ、Ｖｓｐ＿ｄｉｆ）を、ＲＡＭ５０４に格納する。
次に、ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０３に格納されたアルゴリズムに基づき、トナー濃度検出センサ３１１−１又は３１１−２によって得られた検出値を、トナーの付着量に換算する。なお、ブラックトナー検知用センサ３０１−１による検出値をトナー付着量に換算するアルゴリズムと、カラートナー検知用センサ３０１−２による検出値をトナー付着量に換算するアルゴリズムとは、異なるものが用いられる。
【００５６】
次に、各濃度パッチのトナー付着量の値を、各濃度パッチ形成時における現像ポテンシャルＶｐ［−Ｋｖ］に対してプロットし、その傾き現像γと、ｘ切片即ち現像開始電圧Ｖｓを算出して、直線近似式を得る。これによって、セルフチェック実行時点での現像ポテンシャル（Ｖｐ）とトナー付着量との関係が決定される。
図１１は、各トナーパッチ作成時の現像ポテンシャルＶｐに対して、各パッチのトナー付着量をプロットしたものである。ここで、トナー付着量［ｍｇ／（ｃｍ）２］とは、各濃度パッチの単位面積当りのトナー付着量［ｍｇ／（ｃｍ）２］を示すものである。
【００５７】
本実施形態では、上記のようにして決定された直線近似式に基づいて、作像時に、狙いとするトナー付着量を得るための現像ポテンシャルを算出し（図１１中矢印Ｇ方向）する。更に、図１２を参照して、この現像ポテンシャルに適合した帯電ＤＣバイアス（Ｖｄ）、現像バイアス（Ｖｂ）、ＬＤパワー（Ｖｌ）を決定して、暫定的な目標電位とする。ここで、帯電ＤＣバイアス（Ｖｄ）とは、帯電電圧に印加するＤＣ電圧であり、ＬＤパワー（Ｖｌ）とは、露光装置の光源としての半導体レーザＬＤから出力される出力光のパワーを示すものである。
次に、感光体ドラム２０の残留電位を検出し、上記のようにして決定された帯電ＤＣバイアス（Ｖｄ）、現像バイアス（Ｖｂ）、ＬＤパワー（Ｖｌ）の目標電位に対して、この残留電位分の補正を行って、最終的な目標電位値を得る。
最後に、この最終的な目標電位値が得られるように、帯電ＤＣバイアス、ＬＤパワーの調整を行う。ＲＡＭ５０４は、各電位条件を格納する。これによって、セルフチェックの処理を終了する。
【００５８】
本実施形態によれば、濃度検知センサ３１１−１、３１１−２を、現像剤搬送方向Ｅの下流側に設置しているため、画像濃度が、狙いの画像濃度より低くなる領域を最小限に抑えることができる。これによって、使用者からの指摘頻度の高い、低画像濃度に起因した異常画像の数を低減させることができる。
【００５９】
＜実験結果＞
図１３は、濃度検知センサ３１１を中間転写ベルト１０上の現像剤搬送方向の上流側に配設して作像動作を行ったときの、通紙枚数と画像濃度との関係を示す図である。
ここで、図１３は、濃度検知センサ３１１を、中間転写ベルト１０の中心線Ｐから現像剤搬送方向の上流側４０ｍｍの位置に配設して行ったものであり、画像面積率１００％の画像を２０００枚作像したときの画像濃度の変化を示したものである。
図１３中、曲線ａ１は、転写紙上の左上の位置、曲線ｂ１は、転写紙上の左下の位置の画像濃度の変化を示したものである。また、曲線ｃ１は、転写紙上の右上の位置、曲線ｄ１は、転写紙上の右下の位置の画像濃度の変化を示したものである。
ここで、上下とは、通紙方向、即ち、図６において、矢印Ｆで示す用紙搬送方向の下流側を上とし、上流側を下としたものである。また、左右とは、現像剤搬送方向Ｅの上流側を右とし、下流側を左としたものである。
即ち、曲線ａ１は、現像剤搬送方向Ｅの下流側且つ用紙搬送方向Ｆの下流側に対応する位置の画像濃度の変化を示し、曲線ｂ１は、現像剤搬送方向Ｅの下流側且つ用紙搬送方向上流側に対応する位置の画像濃度の変化を示したものである。また、曲線ｃ１は、現像剤搬送方向Ｅの上流側且つ用紙搬送方向Ｆの下流側の画像濃度の変化を示したものであり、曲線ｄ１は、現像剤搬送方向Ｅの上流側且つ用紙搬送方向Ｆの上流側に対応する位置の画像濃度の変化を示したものである。また、曲線ｅ１は、転写紙上の中央位置の画像濃度変化を示したものである。
更に、図中点線ｆ１は、曲線ｃ１の一次近似曲線であり、図中一点鎖線ｇ１は、曲線ａ１の一次近似曲線である。
図１３の結果から明らかなように、濃度センサ３１０を中間転写ベルト１０上の現像剤搬送方向の上流側に配設した場合には、現像剤搬送方向Ｅの下流側に対応する曲線ａ、ｂは、通紙枚数の増加と共に、画像濃度が減少する。また、曲線ａ、ｂ（現像剤搬送方向Ｅ下流側）と、曲線ｃ、ｄ（現像剤搬送方向Ｅ上流側）との濃度偏差が、通紙枚数の増加とともに拡大する。
【００６０】
図１４は、濃度センサ３１０を中間転写ベルト１０上の現像剤搬送方向の下流側に配設して作像動作を行ったときの、通紙枚数と画像濃度との関係を示す図である。
ここで、図１４は、濃度検知センサ３１１を、中間転写ベルト１０の中心線Ｐから現像剤搬送方向Ｅの下流側４０ｍｍの位置に配設して行ったものであり、画像面積率１００％の画像を２０００枚作像したときの画像濃度の変化を示したものである。
図１４中、曲線ａ２は、転写紙上の左上の位置の画像濃度の変化を示したものであり、曲線ｂ２は、転写紙上の左下の位置また、曲線ｃ２は、転写紙上の右上の画像濃度の変化を示したものであり、曲線ｄ２は、転写紙上の右下の画像濃度の変化を示したものである。
なお、上下左右の意味内容及びグラフの見方は、図１３において説明したのと同様である。
また、曲線ｅ２は、転写紙上の中央位置の画像濃度変化を示したものである。
更に、図中点線ｆ２は、曲線ｃ（現像剤搬送方向Ｅ上流側且つ用紙搬送方向下流側）の一次近似曲線であり、図中一点鎖線ｇ２は、曲線ａ（現像剤搬送方向Ｅ下流側且つ用紙搬送方向下流側）の一次近似曲線である。
図１４の結果を、図１３の結果と比較しつつ参照すると、図１４では、転写紙上の左側の位置、即ち、中間転写ベルト１０上における現像剤搬送方向Ｅ下流側に対応する位置の画像濃度が、通紙枚数が増加しても、殆ど減少していないことが分かる。一方、転写紙上の右側の位置、即ち、中間転写ベルト１０上における現像剤搬送方向Ｅ上流側に対応する位置の画像濃度は、若干増加しているが、この増加のレベルは、使用上問題とならない範囲内であった。即ち、図１４に示す本発明の画像形成装置では、現像剤搬送方向Ｅの下流側Ｂに対応する画像領域の画像濃度の低下を抑制することができると共に、上流側Ａに対応する画像領域の画像濃度の上昇は、使用上問題とならないレベルに抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】複写機本体の内部構造を示す拡大図である。
【図３】隣り合う２つの画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。
【図４】本発明に適用される現像装置の内部構造を示す図である。
【図５】中間転写ベルトと、この中間転写ベルト近傍に設けられたセンサ基板の上視図である。
【図６】中間転写ベルト上に形成された階調パターンと濃度検知センサの位置関係を示す簡略斜視図である。
【図７】本実施形態における黒トナーパターン検知センサの構成を示す図である。
【図８】本実施形態におけるカラートナーパターン検知センサの構成を示す図である。
【図９】本発明の画像形成装置に備えられる各部位の電気的な接続状態の一例を示すブロック図である。
【図１０】本実施形態におけるプロッタの起動動作の概要を示す図である。
【図１１】各トナーパッチ作成時の現像ポテンシャルＶｐに対して、各パッチのトナー付着量をプロットしたものである。
【図１２】現像ポテンシャルＶｐと、現像バイアス（Ｖｂ）、帯電ＤＣバイアス（Ｖｄ）、ＬＤパワー（Ｖｌ）との関係を表にして示したものである。
【図１３】濃度センサ３１０を中間転写ベルト１０上の現像剤搬送方向の上流側に配設して作像動作を行ったときの、通紙枚数と画像濃度との関係を示す図である。
【図１４】濃度センサ３１０を中間転写ベルト１０上の現像剤搬送方向の下流側に配設して作像動作を行ったときの、通紙枚数と画像濃度との関係を示す図である。
【図１５】本発明の画像形成装置に適用される現像装置の他の構成例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００  複写機本体
２００  給紙装置
３００  スキャナ
４００  原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
６００  画像形成装置
１０  中間転写ベルト
１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｋ  画像形成ユニット
２０  感光体ドラム
２１  露光装置
２５  定着装置
６０  帯電装置
６１  現像装置
６５  現像剤担持体（現像スリーブ）
６８ａ  搬送スクリュー
Ｄ  現像スリーブ対向領域
Ｅ  搬送スクリュー６８ａによる現像剤搬送方向
Ｆ  用紙搬送方向
Ｒ  現像領域
３１１−１、３１１−２  濃度検知センサ
３１０  センサ基板
Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋ  階調パターン
５００  メイン制御部５００
５０１  ＣＰＵ
５０３  ＲＯＭ
５０４  ＲＡＭ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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