(57)【要約】【課題】  濃度補正用画像の濃度と画像形成時の実画像濃度の差を少なくして、画像形成時の濃度補正を正確に行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  前記現像剤担持体の周長がＬ、前記潜像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比がＮである場合に、前記濃度補正画像はその進行方向長さがＬ／Ｎ以上に形成され、当該濃度補正用画像が前記転写ベルトの搬送により前記濃度検出手段に対してＬ／Ｎの距離を移動する間に、前記濃度検出手段によって当該濃度補正用画像の濃度が時間をずらして複数回検出され、この複数回の検出で得られた濃度の平均値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正する。【選択図】      図４ 
2005070670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、この潜像担持体表面上の静電潜像にトナーを供給して付着させる現像剤担持体と、この現像剤担持体からのトナー供給によって潜像担持体表面に形成されたトナー像を記録材に転写させる転写手段と、潜像担持体及び転写手段に向けて記録紙を搬送する転写ベルトと、転写手段によって潜像担持体表面から転写ベルトに転写された濃度補正用画像の濃度を検出する濃度検出手段と、この濃度検出手段によって検出された濃度補正用画像の濃度に基づいて、画像形成時の画像濃度を補正する濃度補正手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像剤担持体の周長がＬ、前記潜像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比がＮである場合に、前記濃度補正画像はその進行方向長さがＬ／Ｎ以上に形成され、この転写ベルト上に形成された濃度補正用画像のＬ／Ｎ長さの範囲内において当該濃度補正用画像の濃度を多点検出し、この多点検出によって得られた複数の濃度情報から算出した標準的な値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、この潜像担持体表面上の静電潜像にトナーを供給して付着させる現像剤担持体と、この現像剤担持体からのトナー供給によって潜像担持体表面に形成されたトナー像を記録材に転写させる転写手段と、潜像担持体及び転写手段に向けて記録紙を搬送する転写ベルトと、転写手段によって潜像担持体表面から転写ベルトに転写された濃度補正用画像の濃度を検出する濃度検出手段と、この濃度検出手段によって検出された濃度補正用画像の濃度に基づいて、画像形成時の画像濃度を補正する濃度補正手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像剤担持体の周長がＬ、前記潜像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比がＮである場合に、前記濃度補正画像はその進行方向長さがＬ／Ｎ以上に形成され、当該濃度補正用画像が前記転写ベルトの搬送により前記濃度検出手段に対してＬ／Ｎの距離を移動する間に、前記濃度検出手段によって当該濃度補正用画像の濃度が時間をずらして複数回検出され、この複数回の検出で得られた濃度の平均値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記転写ベルト上に複数の前記濃度補正用画像が形成され、各濃度補正用画像はその進行方向長さがＬ／Ｎに形成されると共に、先行する濃度補正用画像の後端と次の濃度補正用画像の先端との距離がＬ／Ｎ以上に設定され、前記濃度検出手段によって各濃度検出用画像の濃度がそれぞれ複数回検出され、この各濃度検出用画像に対する前記複数回の検出で得られた全濃度の平均値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記潜像担持体、現像剤担持体及び転写手段はカラー画像形成用の各色毎に設けられ、これら各色毎の潜像担持体、現像剤担持体及び転写手段によって形成される各色の前記濃度補正画像はその進行方向長さがそれぞれＬ／Ｎ以上に形成され、当該各濃度補正用画像が前記転写ベルトの搬送により前記濃度検出手段に対してそれぞれＬ／Ｎの距離を移動する間に、当該各濃度補正用画像の濃度が前記濃度検出手段によってそれぞれ前記複数回の検出が行われ、この複数回の検出で得られた各色の濃度補正用画像の濃度の平均値に基づいて前記濃度補正手段が各色毎に画像形成時の画像濃度を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、この潜像担持体表面上の静電潜像にトナーを供給して付着させる現像剤担持体と、この現像剤担持体からのトナー供給によって潜像担持体表面に形成されたトナー像を記録材に転写させる転写手段と、潜像担持体及び転写手段に向けて記録紙を搬送する転写ベルトと、転写手段によって潜像担持体表面から転写ベルトに転写された濃度補正用画像の濃度を検出する濃度検出手段と、この濃度検出手段によって検出された濃度補正用画像の濃度に基づいて、画像形成時の画像濃度を補正する濃度補正手段とを備えた画像形成装置において、
前記濃度補正画像はその進行方向長さが前記潜像担持体の周長以上に形成され、この転写ベルト上に形成された濃度補正用画像の前記潜像担持体の周長に等しい長さの範囲内において当該濃度補正用画像の濃度を多点検出し、この多点検出によって得られた複数の濃度情報から算出した標準的な値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、この潜像担持体表面上の静電潜像にトナーを供給して付着させる現像剤担持体と、この現像剤担持体からのトナー供給により潜像担持体表面に形成された濃度補正用トナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、この濃度検出手段によって検出された濃度補正用トナー画像の濃度に基づいて、画像形成時の画像濃度を補正する濃度補正手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像剤担持体の周長がＬ、前記潜像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比がＮである場合に、前記濃度補正画像はその進行方向長さがＬ／Ｎ以上に形成され、この潜像担持体上に形成された濃度補正用画像のＬ／Ｎ長さの範囲内において当該濃度補正用画像の濃度を多点検出し、この多点検出によって得られた複数の濃度情報から算出した標準的な値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記潜像担持体、現像剤担持体及び濃度検出手段はカラー画像形成用の各色毎に設けられ、これら各色毎の潜像担持体及び現像剤担持体で形成される各色の前記濃度補正画像はその進行方向長さがそれぞれＬ／Ｎ以上に形成され、この潜像担持体上に形成された濃度補正用画像のＬ／Ｎ長さの範囲内において当該濃度補正用画像の濃度を多点検出し、この多点検出によって得られた複数の濃度情報から算出した標準的な値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コピー機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、画像形成時における濃度補正技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コピー機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、画像形成時における濃度補正技術として、例えば、特許文献１に示されるものがある。これは、感光体ドラム２上に帯状のテストパッチ（濃度補正用画像）用の静電潜像を露光手段４によって形成して、現像器５からのトナー供給でトナー像を形成し、当該トナー像を中間転写ドラム６に転写させた後、光センサ等でなるトナー濃度検知手段6dでその反射率を測定して画像濃度を検出し、検出された画像濃度に基づいて、露光手段４の露光量、感光体ドラム２の表面電位、現像器５の現像バイアス等を制御して、画像形成時の濃度を補正するものである。
【特許文献１】特開２００３−１３１５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の特許文献１に示される画像形成装置では、感光体ドラム２にトナーを供給するために現像器５に備えられている現像ローラの回転軸に偏心があったり、ローラ表面に凹凸があり不均一性が生じていたりすると、現像ローラ周面での現像剤分布にバラつきが生じ、予定しているトナー量が現像ローラから感光体ドラム２に移行しないため、感光体ドラム２の表面上に上記テストパッチを形成しても、テストパッチ全域で均一な濃度にならない場合がある。そのため、このテストパッチの一部分の濃度をトナー濃度検知手段6dによって検出して画像形成時における濃度補正を行っても、テストパッチの画像と画像形成時の実画像の濃度が異なってしまい、正確に濃度を補正できない事態が生じ得る。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、濃度補正用画像の濃度と画像形成時の実画像濃度の差を少なくして、画像形成時の濃度補正を正確に行うことができる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】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、この潜像担持体表面上の静電潜像にトナーを供給して付着させる現像剤担持体と、この現像剤担持体からのトナー供給によって潜像担持体表面に形成されたトナー像を記録材に転写させる転写手段と、潜像担持体及び転写手段に向けて記録紙を搬送する転写ベルトと、転写手段によって潜像担持体表面から転写ベルトに転写された濃度補正用画像の濃度を検出する濃度検出手段と、この濃度検出手段によって検出された濃度補正用画像の濃度に基づいて、画像形成時の画像濃度を補正する濃度補正手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像剤担持体の周長がＬ、前記潜像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比がＮである場合に、前記濃度補正画像はその進行方向長さがＬ／Ｎ以上に形成され、この転写ベルト上に形成された濃度補正用画像のＬ／Ｎ長さの範囲内において当該濃度補正用画像の濃度を多点検出し、この多点検出によって得られた複数の濃度情報から算出した標準的な値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正するものである。
【０００６】
この構成によれば、現像剤担持体の周面が潜像担持体との接点に対して１回転以上した場合に現像剤担持体から供給されるトナーで形成される濃度補正用パッチが転写ベルト上に転写され、現像剤担持体が１回転した場合に形成される長さ分の当該濃度補正用画像の各部における濃度が多点検出され、この複数回の検出で得られた複数濃度情報から算出した標準的な値に基づいて、濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正する。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、この潜像担持体表面上の静電潜像にトナーを供給して付着させる現像剤担持体と、この現像剤担持体からのトナー供給によって潜像担持体表面に形成されたトナー像を記録材に転写させる転写手段と、潜像担持体及び転写手段に向けて記録紙を搬送する転写ベルトと、転写手段によって潜像担持体表面から転写ベルトに転写された濃度補正用画像の濃度を検出する濃度検出手段と、この濃度検出手段によって検出された濃度補正用画像の濃度に基づいて、画像形成時の画像濃度を補正する濃度補正手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像剤担持体の周長がＬ、前記潜像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比がＮである場合に、前記濃度補正画像はその進行方向長さがＬ／Ｎ以上に形成され、当該濃度補正用画像が前記転写ベルトの搬送により前記濃度検出手段に対してＬ／Ｎの距離を移動する間に、前記濃度検出手段によって当該濃度補正用画像の濃度が時間をずらして複数回検出され、この複数回の検出で得られた濃度の平均値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正するものである。
【０００８】
この構成では、現像剤担持体の周面が潜像担持体との接点に対して１回転以上した場合に現像剤担持体から供給されるトナーで形成される濃度補正用パッチが転写ベルト上に転写され、濃度検出手段による時間をずらした複数回の濃度検出によって、現像剤担持体が１回転した場合に形成される長さ分の当該濃度補正用画像の各部における濃度が検出され、この複数回の検出で得られた濃度の平均値に基づいて、濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正する。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記転写ベルト上に複数の前記濃度補正用画像が形成され、各濃度補正用画像はその進行方向長さがＬ／Ｎに形成されると共に、先行する濃度補正用画像の後端と次の濃度補正用画像の先端との距離がＬ／Ｎ以上に設定され、前記濃度検出手段によって各濃度検出用画像の濃度がそれぞれ複数回検出され、この各濃度検出用画像に対する前記複数回の検出で得られた全濃度の平均値に基づいて、前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正するものである。
【００１０】
この構成によれば、先行する濃度補正用画像の後端と次の濃度補正用画像の先端の距離をＬ／Ｎ以上とすることによって、先の濃度補正用画像の形成後、後続の濃度補正用画像が形成されるまでに現像剤担持体を一回転以上させるようにしている。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記潜像担持体、現像剤担持体及び転写手段はカラー画像形成用の各色毎に設けられ、これら各色毎の潜像担持体、現像剤担持体及び転写手段によって形成される各色の前記濃度補正画像はその進行方向長さがそれぞれＬ／Ｎ以上に形成され、当該各濃度補正用画像が前記転写ベルトの搬送により前記濃度検出手段に対してそれぞれＬ／Ｎの距離を移動する間に、当該各濃度補正用画像の濃度が前記濃度検出手段によってそれぞれ前記複数回の検出が行われ、この複数回の検出で得られた各色の濃度補正用画像の濃度の平均値に基づいて、前記濃度補正手段が各色毎に画像形成時の画像濃度を補正するものである。
【００１２】
この構成では、カラー画像形成用の各色毎に設けられた潜像担持体、現像剤担持体及び転写手段によって形成された各濃度補正用画像の濃度を濃度検出手段が検出し、各色の濃度補正用画像の濃度の平均値に基づいて、前記濃度補正手段が各色毎に画像形成時の画像濃度補正を行う。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、この潜像担持体表面上の静電潜像にトナーを供給して付着させる現像剤担持体と、この現像剤担持体からのトナー供給によって潜像担持体表面に形成されたトナー像を記録材に転写させる転写手段と、潜像担持体及び転写手段に向けて記録紙を搬送する転写ベルトと、転写手段によって潜像担持体表面から転写ベルトに転写された濃度補正用画像の濃度を検出する濃度検出手段と、この濃度検出手段によって検出された濃度補正用画像の濃度に基づいて、画像形成時の画像濃度を補正する濃度補正手段とを備えた画像形成装置において、
前記濃度補正画像はその進行方向長さが前記潜像担持体の周長以上に形成され、この転写ベルト上に形成された濃度補正用画像の前記潜像担持体の周長に等しい長さの範囲内において当該濃度補正用画像の濃度を多点検出し、この多点検出によって得られた複数の濃度情報から算出した標準的な値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正するものである。
【００１４】
この構成によれば、潜像担持体が１回転した場合に形成される濃度補正用パッチが転写ベルト上に転写され、潜像担持体が１回転した場合に形成される長さ分の当該濃度補正用画像の各部における濃度が多点検出され、この複数回の検出で得られた複数濃度情報から算出した標準的な値に基づいて、濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正する。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、表面に静電潜像が形成される潜像担持体と、この潜像担持体表面上の静電潜像にトナーを供給して付着させる現像剤担持体と、この現像剤担持体からのトナー供給により潜像担持体表面に形成された濃度補正用トナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、この濃度検出手段によって検出された濃度補正用トナー画像の濃度に基づいて、画像形成時の画像濃度を補正する濃度補正手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像剤担持体の周長がＬ、前記潜像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比がＮである場合に、前記濃度補正画像はその進行方向長さがＬ／Ｎ以上に形成され、この潜像担持体上に形成された濃度補正用画像のＬ／Ｎ長さの範囲内において当該濃度補正用画像の濃度を多点検出し、この多点検出によって得られた複数の濃度情報から算出した標準的な値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正するものである。
【００１６】
この構成によれば、現像剤担持体の周面が潜像担持体との接点に対して１回転した場合に供給されるトナーで潜像担持体表面上に濃度補正用画像が形成され、現像剤担持体が１回転した場合に形成される長さ分の当該濃度補正用画像の各部における濃度が多点検出され、この複数回の検出で得られた複数濃度情報から算出した標準的な値に基づいて、濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正する。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置であって、前記潜像担持体、現像剤担持体及び濃度検出手段はカラー画像形成用の各色毎に設けられ、これら各色毎の潜像担持体及び現像剤担持体で形成される各色の前記濃度補正画像はその進行方向長さがそれぞれＬ／Ｎ以上に形成され、この潜像担持体上に形成された濃度補正用画像のＬ／Ｎ長さの範囲内において当該濃度補正用画像の濃度を多点検出し、この多点検出によって得られた複数の濃度情報から算出した標準的な値に基づいて前記濃度補正手段が画像形成時の画像濃度を補正するものである。
【００１８】
この構成によれば、カラー画像形成用の各色毎に設けられた潜像担持体及び現像剤担持体によって形成された各濃度補正用画像の濃度を濃度検出手段が検出し、各色の濃度補正用画像の濃度から算出した標準的な値に基づいて、前記濃度補正手段が各色毎に画像形成時の画像濃度補正を行う。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、現像剤担持体の回転軸の偏心等があって現像剤担持体周面に担持される現像剤の分布のバラつきにより、予定しているトナー量が現像剤担持体から潜像担持体に移行せず、潜像担持体表面上の濃度補正用画像の濃度が全域で均一にならない場合であっても、この濃度ムラの影響による濃度検出用画像と画像形成時の実画像の濃度差を低減して、画像形成時の画像濃度を正確に補正することができる。これにより、カラーバランスの崩れが防止され、画像品質を安定化させることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、現像剤担持体に担持される現像剤の特性を安定させ、濃度補正用画像の形成時におけるスリーブゴーストの発生を防止することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、カラー画像形成用の各色毎に設けられた全ての画像形成ユニットについて、現像剤担持体の特性に起因する濃度補正用画像の濃度ムラの影響で発生する濃度検出用画像と画像形成時の実画像の濃度差を低減して、画像形成時の画像濃度を正確に補正することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、潜像担持体の回転軸の偏心や、その周面の不均一性等により、予定しているトナー量が現像剤担持体から潜像担持体に移行せず、潜像担持体表面上の濃度補正用画像の濃度が全域で均一にならない場合であっても、この濃度ムラの影響による濃度検出用画像と画像形成時の実画像の濃度差を低減して、画像形成時の画像濃度を正確に補正することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、現像剤担持体の回転軸の偏心等があって現像剤担持体周面に担持される現像剤の分布のバラつきにより、予定しているトナー量が現像剤担持体から潜像担持体に移行せず、潜像担持体表面上の濃度補正用画像の濃度が全域で均一にならない場合であっても、この濃度ムラの影響による濃度検出用画像と画像形成時の実画像の濃度差を低減して、画像形成時の画像濃度を正確に補正することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、カラー画像形成用の各色毎に設けられた全ての画像形成ユニットについて、現像剤担持体の特性に起因する濃度補正用画像の濃度ムラの影響で発生する濃度検出用画像と画像形成時の実画像の濃度差を低減して、画像形成時の画像濃度を正確に補正することができる。また、各色の潜像担持体表面上に形成されている各濃度補正用画像を、各色毎に設けられている濃度検出手段がそれぞれ別個に濃度検出するので、転写ベルト等に転写された各色の濃度検出用画像を１つの濃度検出手段で濃度検出する場合よりも、濃度検出に要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の概略構成の一例を示す模式図である。図１に示すように、プリンタ１には、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの各色別に画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂが設けられている。各画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂ内には、それぞれ現像装置３と、感光体ドラム４と、帯電部５と、露光部（ＬＥＤプリントヘッドユニット等）６と、トナー供給部７と、クリーニング部２１と、転写ローラ９とがそれぞれ備えられている。各現像装置３には、その上方に配設されるトナー供給部７から供給されるトナーを感光体ドラム４に供給するための現像ローラ（現像剤担持体）３１が設けられている。
【００２６】
現像ローラ３１は、例えば、その表面がアルミ等の非磁性材料から構成される円筒状の現像スリーブとされ、この現像スリーブの内部は配設された磁石材料等から構成されている。この現像スリーブには、トナーとキャリアからなる現像剤（２成分現像剤の場合）が磁石材料の磁力で吸着され、現像ローラ３１が図中の矢印方向に回転することで、現像装置３内の現像剤が感光体ドラム４の表面に搬送され、現像スリーブからトナーが感光体ドラム４の表面に移動するようになっている。
【００２７】
それぞれの現像装置３には、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）等からなる感光体ドラム（潜像担持体）４が備えられ、図中の矢印方向に回転するようになっている。この感光体ドラム４が帯電部５によって一様に帯電され、外部ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等から入力された原稿画像データに基づくＬＥＤ光が露光部６から感光体ドラム４の表面上に照射されて静電潜像が形成され、この静電潜像にトナーが付着してトナー像が形成される。
【００２８】
これら各色用に感光体ドラム４が並設されている下方には転写ベルト８が配設されている。転写ベルト８は転写ローラ（転写手段）９によって各感光体ドラム４に押し付けられた状態とされ、不図示のモータ等によって回転駆動される駆動ローラ（本実施形態では下流側ローラ）１０と、この駆動ローラ１０によって無端回転される転写ベルト８に従って回転する従動ローラ（本実施形態では上流側ローラ）１１とによって感光体ドラム４の回転方向の順方向に回転されるようになっている。
【００２９】
そして、給紙カセット１２から搬送路１３を経由して転写ベルト８側に記録紙が搬送されていき、レジストローラ１７によって各感光体ドラム４及び転写ローラ９等による画像転写動作と給紙動作のタイミングが調整される。当該タイミングの調整後、レジストローラ１７が回転駆動されて記録紙が感光体ドラム４と転写ベルト８との間に搬送される。記録紙が各感光体ドラム４と転写ベルト８との間を搬送されていく間に各感光体ドラム４表面の各色のトナー像が次々に記録紙に転写される。全ての感光体ドラム４によってトナー像が転写された記録紙は定着装置１４に搬送されてトナー像が定着され、カラー画像が形成される。定着装置１４を通過した記録紙は記録紙搬送路１５に送られ、排出部１６から排出される。なお、上記の各感光体ドラム４には、感光体ドラム４上の残留トナー等を除去するクリーニング部２１が備えられている。
【００３０】
なお、各色用の画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂの中で最も上流側に配置されたシアン用の画像形成ユニット２Ｃの更に上流側には、記録紙を転写ベルト８に静電吸着させる吸着ローラ１８が設けられている。この吸着ローラ１８は転写ベルト８及び従動ローラ１１に対向する位置に、転写ベルト８を介して従動ローラ１１に当接するように設けられている。
【００３１】
また、プリンタ１は、カラー画像形成用に設けられた画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂの各々から、転写ベルト８上に直接に濃度補正用画像を転写可能となっている。この転写ベルト８上に転写されて形成された濃度補正用画像は、転写ベルト８の走行方向において各色用の画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂの下流側に設けられた光センサ等からなる濃度検出センサ（濃度検出手段）２２によって濃度が検出されるようになっている。なお、この濃度検出後は図略の清掃部材によって、濃度検出用画像は転写ベルト８上から除去される。
【００３２】
図２はプリンタ１の概略構成の一例を示すブロック図である。プリンタ１には、プリンタ１全体の制御を司る制御部（濃度補正手段）１００が備えられている。制御部１００には、後述する濃度補正を実行するためのプログラムを含む装置全体の動作プログラム等を記憶したＲＯＭ１１２と、画像データ等を一時的に格納すると共に作業領域として機能するＲＡＭ１１３とが接続されている。制御部１００は、ＲＯＭ１１２に記憶されている上記プログラムに従って、濃度検出センサ２２によって検出された転写ベルト８上の濃度補正用画像の濃度に基づいて、本発明に係る画像濃度補正処理を実行する。
【００３３】
また、制御部１００には、各色用の画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂが接続されており、制御部１００は、各画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂに備えられている帯電部５、露光部６、現像装置３、感光体ドラム４上のトナー像を転写ベルト８に転写するために転写ローラ９に転写バイアス電圧を印加する転写バイアス部１１４、及び感光体ドラム４の駆動源であるドラムモータ１１６と、定着装置１４とを制御する。図２では、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック用の各画像形成ユニットを１つの記録部で示しているが、実際には各色用にそれぞれの記録部が制御部１００に接続されて制御される。
【００３４】
また、中間転写ベルト９を走行させるベルトローラ１０，１１の駆動源であるベルトローラモータ１１７も制御部１００に制御される。さらに、制御部１００には、操作者から印刷指示等が入力される操作パネル１１８が接続されると共に、インタフェイス１１９を介してＰＣ（パソコン）１２０と接続されている。プリンタ１はこのＰＣ１２０等から入力される画像データに基づいて画像形成を行う。
【００３５】
制御部１００には、レジストローラ１７（図１）を回転駆動するレジストモータ１２３と、濃度検出センサ２２とが接続されている。また、制御部１００には、給紙カセット１２から記録紙をレジストローラ１７及び転写ベルト９へ搬送するために搬送路１３に設けられている搬送ローラを回転駆動する用紙搬送モータ１２１が接続される。
【００３６】
次に、上記濃度補正処理について説明する。図３は濃度補正処理の流れを示すフローチャート、図４は転写ベルト８上に形成された濃度補正用画像の例を示す図、図５は現像ローラ３１の回転回数と濃度補正用画像の画像濃度の関係を示す図、図６は転写ベルト８上に形成された濃度補正用画像の他の例を示す図である。
【００３７】
本発明に係る濃度補正処理は、例えば、プリンタ１の電源投入時や、省電力待機状態からの復帰時、または、操作パネル１１８からユーザによる実行指示があった場合に実行される。まず、制御部１００は、濃度検出センサ２２のキャリブレーション（色校正）を行わせる（Ｓ１）。例えば、1.)濃度検出センサ２２に転写ベルト８の下地の色を検出した時の出力値が所定値となるように、濃度検出センサ２２のコントロール電圧を設定する、或いは、2.)現像バイアスを変更して転写ベルト８上に複数濃度のパッチを形成し、濃度検出センサ２２に基準濃度と検出されたパッチの現像バイアスを採用したり、例えば、複数階調のパッチを形成して階調の調整を行う等による。なお、キャリブレーション時の濃度検出センサ２２の測定は、基本的には１回のみであるが、時間に余裕がある場合は複数回行うことにより精度を高めるようにしてもよい。
【００３８】
続いて、制御部１００は、帯電部５、露光部６、現像装置３、ドラムモータ１１６及び転写バイアス部１１４を制御して、濃度補正用画像を形成する処理を行わせる（Ｓ２）。この濃度補正用画像の形成処理は、図４に示すように、現像ローラ３１の周長がＬ、感光体ドラム４の周速に対する現像ローラの周速の比がＮである場合に、各色の画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂのそれぞれに、濃度補正画像の進行方向長さがＬ／Ｎ以上となるように、転写ベルト８上に濃度補正用画像を形成させるようにする。
【００３９】
Ｌ／Ｎの値はＲＯＭ１１２等に記憶されていてもよいし、現像ローラ３１及び感光体ドラム４の近傍に周速検出センサを設け、濃度補正処理毎にＮの値を算出し、予めＲＯＭ１１に記憶されているＬの値から算出するようにしてもよい。なお、本実施形態においては、濃度検出センサ２２による濃度検出所要時間を短縮するために、各色毎に形成される濃度補正用画像同士の間隔を空けないようにしているが、これら濃度補正用画像間に間隔を設けてもよい。
【００４０】
そして、制御部１００は、転写ベルト８の走行に伴って、濃度検出センサ２２の位置まで搬送されてきた各濃度補正用画像の濃度が濃度検出センサ２２によって開始させる（Ｓ３）。この濃度検出センサ２２による濃度測定は、濃度補正用画像が転写ベルト８による搬送で濃度検出センサ２２に対してＬ／Ｎの距離を移動する間に、当該濃度補正用画像の濃度が濃度検出センサ２２に時間をずらして複数回検出されるようにする（Ｓ４でＮＯ）。この濃度検出センサ２２による濃度検出回数は適宜変更可能であり、例として、図５には１０回濃度検出した場合を示している。
【００４１】
上記Ｌ／Ｎは、現像ローラ３１が１回転することによって形成される濃度補正用画像の長さである。図５に示すように、転写ベルト８上に形成された濃度補正用画像は、現像ローラ３１の周面特性により、転写ベルト８の走行方向各域において画像濃度が異なる。そのため、濃度補正用画像が濃度検出センサ２２に対して当該距離を移動する間に濃度検出センサ２２が複数回の濃度検出をすることにより、現像ローラ３１の周面の各部から供給されたトナーで形成された各領域の濃度をそれぞれ検出する。Ｓ３乃至Ｓ５の処理は、シアン、マゼンタ、イエロー、黒の各色の濃度補正用画像についてそれぞれ行われる。
【００４２】
濃度補正用画像が濃度検出センサ２２に対してＬ／Ｎの距離を通過すると（Ｓ４でＹＥＳ）、濃度検出センサ２２による濃度検出を終了し（Ｓ５）、上記複数回の濃度検出によって得た濃度の平均値を各色毎に算出する（Ｓ６）。そして、算出された平均値を濃度補正用画像の濃度とし、制御部１００は、この平均値で示される濃度が許容範囲であるか、すなわち、適正な濃度として予め保有している基準濃度領域の範囲に上記平均値が属しているか否かを各色毎に判断する（Ｓ７）。
【００４３】
上記平均値が許容範囲を超えている場合は（Ｓ７でＮＯ）、画像濃度を補正するために、その時点で設定されている現像装置３の現像バイアス、露光部６の露光光量、感光体ドラム４の表面電位、又はトナー濃度の変更等を各色の画像ユニット毎に行う（Ｓ８）。なお、これら現像バイアス、露光光量、感光体ドラム４の表面電位等の全てを変更して画像濃度を補正してもよい。また、上記平均値が許容範囲である場合は（Ｓ７でＹＥＳ）、画像濃度補正は行わない。
【００４４】
このような処理を行うことによって、現像ローラ３１の回転軸の偏心等があって現像ローラ３１周面に担持される現像剤の分布がバラついて濃度補正用画像の濃度がその画像全域で均一でない場合でも、この濃度ムラの影響による濃度検出用画像と画像形成時の実画像の濃度差を低減して、画像形成時の画像濃度を正確に補正することができる。
【００４５】
また、上記処理では、各色の画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂの全てに濃度補正用画像を形成させ、画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂの濃度補正を行うようにしているが、図６に示すように、いずれか１つの画像形成ユニットにのみ濃度補正用画像を形成させ、この１つの画像形成ユニットのみの濃度補正を行ってもよい。その場合は、画像形成ユニットによって濃度補正用画像を転写ベルト８上に１つのみを形成させれば上記画像濃度補正処理が可能であるし、また、その画像形成ユニットに複数の濃度補正用画像を形成させて、上記Ｓ３乃至Ｓ５の処理を、形成した濃度補正用画像の回数分行って多くの濃度検出データを得て、精度の高い平均値を検出するようにしてもよい。
【００４６】
本発明に係る濃度補正処理の第２実施形態を説明する。図７はプリンタ１による濃度補正処理の第２実施形態を示すフローチャート、図８は第２実施形態の濃度補正処理で転写ベルト８上に形成された濃度補正用画像の例を示す図である。なお、上記第１実施形態と同様の処理については説明を省略する。
【００４７】
この第２実施形態は、転写ベルト８上に形成した先行する濃度補正用画像の後端と、次の濃度補正用画像の先端との距離をＬ／Ｎ以上とすることによって、先の濃度補正用画像の形成後、後続の濃度補正用画像が形成されるまでに現像ローラ３１を１回転以上させ、現像ローラ３１に担持される現像剤の特性を安定させて、濃度補正用画像の形成時におけるスリーブゴーストの発生を防止する。よって、１つの画像形成ユニットに複数の濃度補正用画像を形成させて濃度補正を行う場合に有益な実施形態である。
【００４８】
濃度検出センサ２２のキャリブレーション実行後（Ｓ１１）、制御部１００は、画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂのいずれか１つの画像形成ユニットに、転写ベルト８の走行方向における画像長さをＬ／Ｎとして、濃度補正用画像を形成させる（Ｓ１２）。そして、制御部１００は、例えば制御部１００に内蔵されるタイマ等により所定時間（現像ローラ３１が１回転するのに要する時間）の経過が計測された後（Ｓ１３でＹＥＳ）、後続の濃度補正用画像を、画像長さをＬ／Ｎとして画像形成ユニットに形成させる（Ｓ１４）。よって、各濃度補正用画像間の転写ベルト８での距離はＬ／Ｎとなる。
【００４９】
濃度補正用画像を所定数（精度の高い濃度検出を行うために予め設定されている濃度補正用画像の数）形成し終わると（Ｓ１５でＹＥＳ）、制御部１００は濃度検出センサ２２に複数の濃度補正用画像のそれぞれについて濃度測定を開始させる（Ｓ１６）。この濃度測定は、第１実施形態と同様に、濃度補正用画像が転写ベルト８による搬送で濃度検出センサ２２に対してＬ／Ｎの距離を移動する間に、当該濃度補正用画像の濃度が濃度検出センサ２２に時間をずらして複数回検出されるようにする（Ｓ１７でＮＯ）。
【００５０】
上記濃度測定が終了すると（Ｓ１７でＹＥＳ，Ｓ１８）、制御部１００は、上記Ｓ１６及びＳ１７で全ての濃度検出用センサを検出して得た濃度検出データの平均値を算出して（Ｓ１９）、この平均値で示される濃度が許容範囲であるかを判断する（Ｓ２０）。平均値が許容範囲を超えている場合は（Ｓ２０でＮＯ）、その時点で設定されている現像装置３の現像バイアス、露光部６の露光光量、感光体ドラム４の表面電位、又はトナー濃度等を変更して濃度補正処理を行う（Ｓ２１）。
【００５１】
本発明に係る濃度補正処理の第３実施形態を説明する。図９はプリンタ１による濃度補正処理の第３実施形態を示すフローチャート、図１０は第３実施形態の濃度補正処理で転写ベルト８上に形成された濃度補正用画像の例を示す図、図１１は第３実施形態の濃度補正処理で転写ベルト８上に形成された濃度補正用画像の他の例を示す図である。なお、上記第１又は第２実施形態と同様の処理については説明を省略する。
【００５２】
本第３実施形態では、転写ベルト８上に形成する濃度補正用画像の転写ベルト８の走行方向長さを感光体ドラム４の周長以上とし、感光体ドラム４の回転軸の偏心や、その周面に生じている凹凸による不均一性等により、予定しているトナー量が現像ローラ３１から感光体ドラム４に移行せず、感光体ドラム４の表面上の濃度補正用画像の濃度が全域で均一にならない場合であっても、この濃度ムラの影響による濃度検出用画像と画像形成時の実画像の濃度差を低減して、画像形成時の画像濃度を正確に補正することを目的とする。
【００５３】
本実施形態に係る濃度補正処理を行う場合、図１０に示すように、感光体ドラム４の周長がＬ2である場合に、各色の画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂのそれぞれに、濃度補正画像の進行方向長さがＬ2以上となるように、濃度補正用画像を転写ベルト８上に形成させるようにする（Ｓ３２）。本実施形態においては、濃度検出センサ２２による濃度検出所要時間を短縮するために、各色毎に形成される濃度補正用画像同士の間隔を空けないようにしているが、これら濃度補正用画像間に間隔を設けてもよい。
【００５４】
そして、制御部１００は、濃度補正用画像が転写ベルト８による搬送で濃度検出センサ２２に対してＬ2の距離を移動する間に、当該濃度補正用画像の濃度が濃度検出センサ２２に時間をずらして複数回検出させ、この複数回の濃度検出によって得た濃度の平均値を各色毎に算出する（Ｓ３３乃至Ｓ３６）。そして、制御部１００は、算出された平均値で示される濃度が許容範囲であるかを各色毎に判断し（Ｓ３７）、平均値が許容範囲を超えている場合は（Ｓ３７でＮＯ）、その時点で設定されている現像装置３の現像バイアス、露光部６の露光光量、感光体ドラム４の表面電位、又はトナー濃度等を変更して濃度補正処理を行う（Ｓ３８）。
【００５５】
また、上記処理では、各色の画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂの全てに濃度補正用画像を形成させ、画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂの濃度補正を行うようにしているが、いずれか１つの画像形成ニットにのみ濃度補正用画像を形成させ、この１つの画像形成ユニットのみの濃度補正を行うようにしてもよい。その場合は、画像形成ユニットによって濃度補正用画像を転写ベルト８上に１つのみ形成させれば上記画像濃度補正処理が可能であるし、また、図１１に示すように、その画像形成ユニットに複数の濃度補正用画像を形成させて、上記Ｓ３３乃至Ｓ３５の処理を、形成した濃度補正用画像の回数分行って多くの濃度検出データを得て、精度の高い平均値を検出するようにしてもよい。
【００５６】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記第１乃至第３実施形態では、濃度補正用画像を感光体ドラム４から転写ベルト８上に転写して濃度検出をしているが、転写ベルト８への転写を行わずに、感光体ドラム４の近傍に濃度検出センサ２２を配設し、感光体ドラム４の表面に形成された濃度補正用のトナー画像の濃度に対して、上記と同様の複数回の検出及び平均値算出を行って濃度補正処理を行うようにしてもよい。この場合、各色用の画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂにそれぞれ濃度検出センサ２２を設け、各色用の感光体ドラム４の表面上に形成されている各濃度補正用画像をそれぞれ別個に濃度検出するようにすれば、転写ベルト８に転写された各色の濃度検出用画像を１つの濃度検出センサ２２で濃度検出するよりも、濃度検出に要する時間を短縮することができる。
【００５７】
また、上記各実施形態では、転写ベルト８上に形成された濃度補正用画像を１つの濃度検出センサ２２によって時間を異ならせて複数回検出しているが、転写ベルト８上の濃度補正用画像に対向する位置に、転写ベルト８の走行方向に複数の濃度検出センサを並設して、濃度補正用画像を同時に多点検出して複数の濃度検出値を得るようにして、この複数の濃度検出値の平均値を算出するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記各実施形態では、濃度検出センサ２２によって濃度補正用画像各部を検出して得た複数の濃度の平均値を求め、この平均値が許容範囲か否かを判断するようにしているが、必ずしも平均値に限られず、濃度検出センサ２２によって得た複数の濃度に基づいて求められる標準的な値、例えば、複数の濃度データが集中して分布するポイントを示す値（データ分布中央値）や、誤検出と思われるデータを排除した後に算出した平均値やデータ分布中央値が、許容範囲か否かを判断するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記各実施形態では、本発明に係る画像形成装置として、所謂４色タンデム型のプリンタを示しているが、１色の画像形成ユニットのみを有するプリンタや、コピー機、ファクス等、他形式の画像形成装置であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る画像形成装置としてのプリンタの概略構成の一例を示す模式図である。
【図２】本発明に係るプリンタの概略構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るプリンタによる濃度補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】転写ベルト上に形成された濃度補正用画像の例を示す図である。
【図５】現像ローラの回転回数と濃度補正用画像の画像濃度の関係を示す図である。
【図６】転写ベルト上に形成された濃度補正用画像の他の例を示す図である。
【図７】本発明に係るプリンタによる濃度補正処理の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態の濃度補正処理で転写ベルト上に形成された濃度補正用画像の例を示す図である。
【図９】本発明に係るプリンタによる濃度補正処理の第３実施形態を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態の濃度補正処理で転写ベルト上に形成された濃度補正用画像の例を示す図である。
【図１１】第３実施形態の濃度補正処理で転写ベルト上に形成された濃度補正用画像の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１      プリンタ（画像形成装置）
２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂ  画像形成ユニット
３      現像装置
４      感光体ドラム（潜像担持体）
５      帯電部
６      露光部
７      トナー供給部
８      転写ベルト
９      転写ローラ
１３    搬送路
１４    定着装置
１５    記録紙搬送路
１６    排出部
１７    レジストローラ
１８    吸着ローラ
２１    クリーニング部
２２    濃度検出センサ（濃度検出手段）
３１    現像ローラ（現像剤担持体）
１００  制御部（濃度補正手段）
１１４  転写バイアス部
１１６  ドラムモータ
１１７  ベルトローラモータ
１１８  操作パネル
１１９  インタフェイス
１２１  用紙搬送モータ
１２３  レジストモータ
【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】
2005070670.tif 000011
【図１０】
2005070670.tif 000012
【図１１】
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