(57)【要約】【課題】この発明の目的は、簡易な構成により、線画における画像の劣化を生じにくくできる画像形成装置を提供する【解決手段】感光体ドラム３の近傍の湿度を検出する環境検出器６０１を有しており、この環境検出器６０１が検出した湿度に応じて露光量を補正する。具体的には、現像バイアスを調整するときには、環境検出器６０１の検出結果を考慮せず光装置ユニット１１におけるレーザパワーを決定し、画像形成処理を行うときには、環境検出器６０１が検出した湿度が高くなるにつれて光装置ユニット１１におけるレーザパワーが小さくなるように光装置ユニット１１のレーザパワーを補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像を担持する像担持体の表面を設定された露光量で露光して像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、を備え、現像剤像の濃度を調整するために前記現像手段に適用される現像バイアスを調整する機能を有する画像形成装置において、
前記像担持体の近傍の湿度を検出する湿度検出手段を有し、
現像バイアスを調整するときには、前記湿度検出手段の検出結果を考慮せず前記露光手段に設定すべき露光量を決定し、画像形成処理を行うときには、前記湿度検出手段が検出した湿度が高くなるにつれて前記露光手段における露光量が小さくなるように前記露光量を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像手段の累積駆動時間を計測する計測手段をさらに備え、
前記露光量補正手段は、画像形成処理を行うときに、前記累積駆動時間が増すにつれて前記露光量が大きくなるように、前記露光量を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記湿度検出手段の検出結果および前記計測手段の計測結果に基づいて前記露光量の補正値を求めるためのルールを示したルールテーブルを記憶した記憶手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ルールテーブルに、前記湿度検出手段において検出不良が生じた場合に、前記補正値を０に設定する旨のルールが含まれることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、線画における画質劣化が生じにくい画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタや複写機を含む電子写真方式の画像形成装置では、露光手段における露光量を調整することにより画像濃度を調整している。この露光手段における露光値の調整により所望の画像濃度が得られるようにすることで、画像の再現性が高められる。
【０００３】
ところが、画像濃度は、装置内部の環境の変化や装置の経時変化の影響を受ける。この影響を無視している場合には、露光手段における露光量を調整しても、所望の画像濃度を得ることが困難になる。
【０００４】
そこで、従来技術の中には、画像濃度を調整するために、像担持体の表面に濃度検出用パッチを形成し、形成したパッチの濃度を検出し、所定の濃度が得られるように各画像形成条件を調整する手法を採用するものがある（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平７−２５３７２９号公報
【特許文献２】特開２００１−２７２８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載するように、濃度検出用パッチの検出結果に基づいて画像形成条件を調整していても、線画において画質の劣化が発生する虞れがあった。
【０００６】
この理由は、画像濃度を検出するために使用される濃度検出用パッチがベタ画像で構成されているからである。ベタ画像に比較すると線画は線の幅や長さや、線と線との間隔が小さいため、ベタ画像以上に画像濃度の変化の影響を受ける。
【０００７】
例えば、現像剤の濃度が小さくなると線画における画像のかすれが生じ易くなる。また、現像剤の濃度が大きくなると線画における画像の潰れが生じ易くなる。このような画像のかすれや潰れが生じ易いため、印刷濃度が変化により線画における画質劣化が発生し易いのである。
【０００８】
この発明の目的は、簡易な構成により、線画における画像の劣化を生じにくくできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は以下の構成を備えている。
【００１０】
（１）像を担持する像担持体の表面を設定された露光量で露光して像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、を備え、現像剤像の濃度を調整するために前記現像手段に適用される現像バイアスを調整する機能を有する画像形成装置において、
前記像担持体の近傍の湿度を検出する湿度検出手段を有し、
現像バイアスを調整するときには、前記湿度検出手段の検出結果を考慮せず前記露光手段に設定すべき露光量を決定し、画像形成処理を行うときには、前記湿度検出手段が検出した湿度が高くなるにつれて前記露光手段における露光量が小さくなるように前記露光量を補正することを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る画像形成装置は、露光手段、現像手段、および湿度検出手段を備えている。露光手段の例としてレーザスキャナユニットが挙げられる。現像手段の例として、現像ローラや現像剤収容部を含む現像装置が挙げられる。湿度検出手段の例として、湿度センサが挙げられる。
【００１２】
画像形成装置では、所望の印刷濃度を得るために露光手段の露光量を調整する。ただし、現像バイアス値が適正値に設定されていない場合には、露光量を調整しても所望の印刷濃度が得られないことがある。このような不都合を解消するために、本発明の画像形成装置では、現像バイアスを調整する機能を有している。現像バイアスの調整では、濃度検出用パッチが作成され、作成された濃度検出用パッチの濃度を検出することにより、適用されるべき現像バイアスの値が決定される。
【００１３】
本発明では、現像バイアスの調整時と画像形成時とで、露光手段の露光量が変化する。具体的には、画像形成時には、湿度検出手段の検出結果に基づいて露光手段の露光量が補正される。この露光量の補正では、湿度が高くなるにつれて、露光量を小さくする方向に露光量が補正される。
【００１４】
一例を挙げると、湿度が２０％未満の場合には、露光量を小さくするような補正がされ、湿度が６０％以上のときに露光量を大きくするような補正がされる。このような補正をするのは、主として、湿度変化に伴う現像剤の帯電量の変化を考慮したからである。湿度が高くなり、現像剤の帯電量が低下すると、同じ露光量でも像担持体により多くの現像剤が付着する。多くの現像剤が像担持体に付着すると、線画において画像の潰れが発生し易くなる。このような不都合が発生し易い状況において、通常よりも露光量が小さくなるように露光量の補正を行うことにより、線画における画像の潰れが発生しにくくなる。
【００１５】
（２）前記現像手段の累積駆動時間を計測する計測手段をさらに備え、
前記露光量補正手段は、画像形成処理を行うときに、前記累積駆動時間が増すにつれて前記露光量が大きくなるように、前記露光量を補正することを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、現像手段の累積駆動時間が増加するにつれて、露光手段における露光量を大きくするような補正が行われる。ここで、現像手段の累積駆動時間を得るための例として、タイマカウンタにより駆動時間を直接計測したり、現像ローラの累積回転数や累積現像枚数をカウントすることが挙げられる。
【００１７】
この補正の目的は、現像手段の累積駆動時間が増加し現像手段に収容されている現像剤の帯電量が増加することで、線画における画像のかすれが発生することを防止することである。現像手段に収容されている現像剤の帯電量が増加すると像担持体に付着する現像剤の量が小さくなる傾向があるが、露光量を大きくなるように補正することで像担持体に付着する現像剤の量の低下を防止して、線画における画像のかすれが生じにくくなる。
【００１８】
（３）前記湿度検出手段の検出結果および前記計測手段の計測結果に基づいて前記露光量の補正値を求めるためのルールを示したルールテーブルを記憶した記憶手段を、さらに備えたことを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、現像手段の累積駆動時間および湿度から、露光手段に適用すべき露光量の補正値を導き出すためのルールを示したルールテーブルが、画像形成装置における記憶手段に記憶される。画像形成装置は、露光手段の露光量に対する補正値を決定する際に、画像形成装置はこのルールテーブルを参照する。
【００２０】
（４）前記ルールテーブルに、前記湿度検出手段において検出不良が生じた場合に、前記補正値を０に設定する旨のルールが含まれることを特徴とする。
【００２１】
この構成においては、湿度検出手段が湿度を検出できない場合には、露光手段の露光量に適用する補正値が０になるようなルールが策定されている。例えば、湿度が０％未満であったり、１００％を越える場合には、湿度検出ミスが発生したものとして補正値０が適用されるようにする。これにより、露光手段の露光量に不適切な補正値が適用されない。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００２３】
（１）複雑な構成を用いることなく、線画の潰れを発生させにくくすることができる。
【００２４】
（２）画像形成装置の各部が経時変化を起こした場合でも、線画のかすれを発生させにくくすることができる。
【００２５】
（３）適用すべき補正値を得るまでの時間を短縮することができる。
【００２６】
（４）露光手段の露光量が不適切な値になるような補正がされないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図を用いて本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。
【００２８】
図１は、本発明の画像形成装置の構成の一例を示している。同図に示すように、画像形成装置１００は、画像形成される用紙（紙以外であって、画像形成装置１００に用いられるシート材を含む。）を収容する供給トレイ１０が下部に配設される。一方で、画像形成されて装置外部に排出された用紙を収容する積載トレイ１５が上部に配設される。供給トレイ１０から積載トレイ１５までの間には上下方向に用紙搬送路Ｒが形成される。供給トレイ１０は、収容されている用紙を一枚ずつ用紙搬送路Ｒに送り出すためのピックアップローラ１６を備えている。
【００２９】
用紙搬送路Ｒの近傍に像担持体としての感光体ドラム３が配設される。感光体ドラム３は、用紙搬送路Ｒを搬送される用紙に転写すべき像を担持するための像担持体である。感光体ドラム３の周囲には、帯電装置５、光走査ユニット１１、現像ユニット２、転写搬送ユニット６、クリーニングユニット４、および除電ランプ１２が配設される。
【００３０】
帯電装置５は、感光体ドラム３の表面を均一に帯電させる。光走査ユニット１１は、均一に帯電された感光体ドラム３上に光像を走査して静電潜像を書き込む。現像ユニット２は、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像に対して現像剤供給容器７内の現像剤を供給して現像剤像を形成する。
【００３１】
転写搬送ユニット６は、感光体ドラム３表面に形成された現像剤像を用紙搬送路Ｒ上の用紙に転写する。転写搬送ユニット６は、転写電極ローラ６Ａ、駆動ローラ６Ｂ、テンションローラ６Ｃ、およびこれらのローラに張架される転写搬送ベルト６Ｄを備えている。ここでは、転写電極ローラ６Ａと感光体ドラム３とが転写搬送ベルト６Ｄを介して接触している。
【００３２】
クリーニングユニット４は、感光体ドラム３上に新たな像を形成するために感光体ドラム３の表面に残留した現像剤を除去する。除電ランプ１２は、感光体ドラム３表面の電荷を除去する。
【００３３】
用紙搬送路Ｒにおける感光体ドラム３の上流側にはレジストローラ１４が配設される。レジストローラ１４は、感光体ドラム３と転写電極ローラ６Ａとの間に形成される画像形成位置（転写ニップ部）に用紙を案内するタイミングを調整する。
【００３４】
さらに、画像形成装置１００の下方には周辺装置として準備される多段用紙トレイを含む図示しない用紙供給装置、および大量の用紙を収容できる図示しない大容量用紙供給装置が配設される。画像形成装置１００における供給トレイ１０の近傍には、用紙供給装置から画像形成位置に導かれる用紙を受け入れる用紙受入部１０１、および大容量用紙供給装置から画像形成位置に導かれる用紙を受け入れる拡張用紙受入部１０２が形成される。
【００３５】
用紙搬送路Ｒにおける感光体ドラム３の下流側には定着装置８が配設される。定着装置８は、用紙搬送路Ｒを挟んだ両側に配置される定着ローラ８１および加圧ローラ８２を備えている。定着装置８は、定着ローラ８１と加圧ローラ８２からの熱と圧力により用紙搬送路Ｒを搬送される用紙の画像形成面に転写された未定着の現像剤像を用紙に定着させる。
【００３６】
定着ローラ８１の用紙搬送方向の下流側には、搬送ローラ２５と切換ゲート９が配設されている。搬送ローラ２５は、定着装置８を通過した用紙をさらに用紙搬送路Ｒの下流側に搬送する。切換ゲート９は、搬送ローラ２５によって搬送される用紙が搬送されるべき搬送路を選択的に開放する。
【００３７】
光走査ユニット１１の上方には、画像形成処理を制御する回路基板および外部機器からの画像データを受け入れるインタフェース基板を含む制御部１１０が配置されている。一方、光走査ユニット１１の下方には、画像形成装置１００における上述の各部に電力を供給する電源装置１１１が配置されている。
【００３８】
図２は、転写搬送ユニット６の構成を示している。同図に示すように、転写搬送ユニット６は、用紙搬送路Ｒの近傍に感光体ドラム３の周面に対向するように配置される。転写搬送ユニット６は、感光体ドラム３の表面に形成された現像剤像を用紙に転写する機能と、現像剤像が転写された用紙を用紙搬送方向の下流側に搬送する機能を有する。転写搬送ユニット６は、転写搬送ユニットフレーム６１を備えている。
【００３９】
転写搬送ユニットフレーム６１は、略直方体形状の筐体部８７Ａと、筐体部８７Ａから突出した作用プレート８７Ｂと、を有している。転写搬送ユニットフレーム６１には、転写電極ローラ６Ａ、駆動ローラ６Ｂ、テンションローラ６Ｃ、および転写搬送ベルト６Ｄが取り付けられる。後述するように、転写搬送ユニットフレーム６１は、駆動ローラ６Ｂの回転軸を中心に揺動自在に設けられている。
【００４０】
転写電極ローラ６Ａは、感光体ドラム３に対向する位置に配置された導電性軸受６６に両端が回転自在に支持されている。導電性軸受６６は、圧縮スプリング６５に接続されている。このため、転写電極ローラ６Ａは、導電性軸受６６を介して圧縮スプリング６５から感光体ドラム３の方向（矢印Ａで示す方向）に力を加えられる。圧縮スプリング６５は、ステンレス製のバネ用鋼線材によってコイル形状に形成されている。なお、圧縮スプリング６５から導電性軸受６６に与えられる力は、転写電極ローラ６Ａの片側で約０．５ｋｇ〜１．５ｋｇである。このため、全体として、圧縮スプリング６５から転写電極ローラ６Ａに対して約１ｋｇ〜３ｋｇの力が加えられる。
【００４１】
転写電極ローラ６Ａは、ステンレスや鉄系の棒材からなる芯金と、この芯金の外周に形成される導電性の発泡弾性層とで構成される。発泡弾性層は、ウレタンゴムやＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン共重合ゴム）等で構成されている。また、発泡弾性層の体積抵抗値は、約１０7 Ω・ｃｍ程度であり、硬度はＪＩＳ−Ｃ（アスカーＣ）で４５〜６０度に設定されている。なお、転写電極ローラ６Ａの外径は、本実施形態では約１８ｍｍである。
【００４２】
さらに、転写電極ローラ６Ａは、圧縮スプリング６５および導電性軸受６６を介して高圧電源６３に接続されている。このため、転写時において、転写電極ローラ６Ａに対して高圧電源６３から現像剤と逆極性の転写バイアスが印加される。本実施形態では、現像剤としてマイナスに帯電したトナーが使用されている。このため、転写バイアス印加時において転写電極ローラ６Ａにはプラス極性の転写バイアスが与えられる。
【００４３】
一方、クリーニング時において、現像剤と同極性（マイナス極性）のクリーニングバイアスが印加される。そして、画像形成条件の適否を検査し各画像形成条件の調整を行う調整処理においては、後述するように現像剤と同極性（マイナス極性）の電位が印加される。
【００４４】
高圧電源６３は、ＤＣトランスとＡＣトランスとを直列に配置しており、両方のトランスから出力を行っている。また、高圧電源６３は、クリーニングバイアス印加時に、ＤＣトランスから−３００Ｖ，ＡＣトランスから４．０〜４．５Ｖｐｐ（周波数は１００Ｈｚ〜５００Ｈｚ）が出力される。さらに、画像形成条件を適否を判断するための調整処理においては、ＤＣトランスから−５００Ｖが出力される。
【００４５】
転写電極ローラ６Ａは、通常、２０〜４０μＡの電流が流れるように定電流駆動されている。このため、用紙の材質や環境条件が原因で抵抗値が変化することにより、転写電極ローラに印加される電圧が５００Ｖ〜４ｋＶの範囲で変化する。
【００４６】
転写電極ローラ６Ａより用紙搬送方向の下流側には、駆動ローラ６Ｂが配置される。駆動ローラ６Ｂは、図示しない回転駆動手段によって図中の反時計回りに回転駆動されている。また、駆動ローラ６Ｂは、転写電極ローラ６Ａと同様に、ステンレスや鉄系の棒材からなる芯金と、この芯金の外周に形成される導電性の発泡弾性層とで構成される。
【００４７】
テンションローラ６Ｃは、テンションスプリング６９を介して転写搬送フレームに取り付けられる。このため、テンションローラ６Ｃは、転写搬送ベルト６Ｄに対して用紙搬送路Ｒから遠ざかる方向（矢印Ｂで示す方向）に約２．４ｋｇの力を加える金属製のローラとして機能する。ここでは、ステンレス製の棒材を加工して製作したものが使用されている。なお、転写搬送ユニット６を配置するスペースに余裕がある場合には、テンションローラ６Ｃをアルミ系の材料を用いて、その外径をより大きくすることも可能である。
【００４８】
転写搬送ベルト６Ｄは、ウレタンまたはＮＢＲ（アクリルニトリル・ブタジエンゴム）を主材料として、押し出し成型または遠心成型等によって無端状に形成されている。また、転写搬送ベルト６Ｄは、導電性を有しており、厚さが約０．５ｍｍ〜０．６５ｍｍにされている。さらに、転写搬送ベルト６Ｄは、その表面がフッ素コートされている。なお、転写搬送ベルト６Ｄの体積抵抗値は、１０8 〜１０10Ω・ｃｍである。
【００４９】
このように、転写搬送ベルト６Ｄにゴム系の材料を用いていることにより、転写搬送ベルト６Ｄの摩擦係数が大きくなる。このため、ステンレスやアルミ製の金属系の導電性ローラを用いて外径のサイズの精度高めることが可能になる。この結果、回転する駆動ローラ６Ｂの振れを抑えて良好な転写搬送ベルト６Ｄの搬送性能を得ることができる。
【００５０】
転写搬送ユニット６の近傍において、作用プレート８７にその周面が当接するようにカム８６が配設される。カム８６は、カム８６に駆動力を伝達するモータ８５に接続される。また、作用プレート８７は、転写搬送ユニット全体を感光体ドラム３の方に近づける方向に力を加える圧縮スプリング８８に接続される。圧縮スプリング８８は、転写搬送ユニットを感光体ドラム３の方向に約６ｋｇの力を加える。
【００５１】
モータ８５がカム８６を回転させると、カム８６の周面に当接する作用プレート８７が感光体ドラム３から遠ざかる方向に力を加えられる。このため、転写搬送ユニットフレーム６１は、駆動ローラ６Ｂの回転軸を中心に図中時計回りに揺動する。この結果、感光体ドラム３と転写搬送ベルト６Ｄが所定の間隙を設けて非接触状態になる。このようにカム８６および作用プレート８７を介してモータ８５からの力が転写搬送ユニットフレーム６１に伝達される。この結果、カム８６の回転に伴って、感光体ドラム３と転写搬送ベルト６Ｄが接触状態または非接触状態になる。
【００５２】
さらに、転写搬送ユニットの近傍には、転写搬送ユニット６がホームポジションに位置するか否かを検出するためのホームポジション（ＨＰ）検出器６８を備えている。ここで、ホームポジションとは、転写搬送ユニット６が転写動作を行う時に位置をいう。すなわち、転写搬送ユニット６がホームポジションに位置するときに、転写搬送ユニット６と感光体ドラム３とが接触状態になる。
【００５３】
また、感光体ドラム３の近傍であって、転写位置の用紙搬送方向の上流側にはパッチ画像検出器６７が配設される。パッチ画像検出器６７は、感光体ドラム３上に形成された基準パッチ画像の濃度を検出する。なお、パッチ画像検出器６７の配置位置は、本実施形態のものに限定されることはなく、転写ニップ部より用紙搬送方向の下流側にパッチ画像検出器６７を配置することもできる。
【００５４】
図３は、画像形成装置１００の構成の概略を示すブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１００は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，メモリ等を有する制御部１１０を備えている。制御部１１０には、環境検出器６０１，操作部６０２，タイマ６０３，カウンタ６０４，モータ８５，ＨＰ検出器６８，パッチ画像検出器６７，帯電装置５，現像ユニット２，転写搬送ユニット６，光走査ユニット１１，および画像処理部６０５が電気的に接続される。
【００５５】
環境検出器６０１は、画像形成装置１００内の温度や湿度を検出する。このため、環境検出器６０１は、急激な温度変化や湿度変化が生じにくい箇所に配置される。本実施形態では、環境検出器６０１が感光体ドラム３の近傍に配置されている。本実施形態では、環境検出器６０１が本発明の湿度検出手段を構成する。
【００５６】
操作部６０２は、操作パネルや表示ディスプレイを含んでおり、ユーザが画像形成装置１００に対するコマンドの入力等を行う際に用いられる。タイマ６０３は、画像形成装置１００の起動後の調整処理の実行後にスタートされ、それ以降の調整処理が実行される度にリセットされる。
【００５７】
カウンタ６０４は、感光体ドラム３の回転数または画像形成枚数をカウントする。カウンタ６０４のカウント値は累積現像枚数に等しくなる。本発本実施形態では、カウンタ６０４により本発明の計測手段が構成される。
【００５８】
モータ８５は、ステッピンクモータからなっており、カム８６の回転駆動源となる。画像処理部６０５は、主に、中間調を有する画像を形成する時に用いる中間調階調テーブルを変化させ画像のγカーブを制御し、良好な中間調画像の再現を維持する。
【００５９】
そして、制御部１１０は、画像形成装置１００の各部の動作を統括的に制御する。制御部１１０は、帯電装置５に対し、帯電チャージャのグリッドバイアス電圧を制御し、感光体ドラム３の表面電位を制御する。なお、帯電装置５が、接触型の帯電ローラ等で構成される場合は、帯電ローラに印加する電圧を制御して感光体ドラム３の表面電位を制御する。
【００６０】
また、制御部１１０は、現像ユニット２に対し、現像ローラのバイアス電圧を制御し、適正な現像が行われるようにする。さらに、制御部１１０は、光走査ユニット１１に対しては、レーザ書込のためのレーザ発光素子の光ビームパワーの制御する。このように、画像形成装置１００における帯電出力，露光量，現像バイアス等の画像形成条件は制御部１１０によって制御されている。
【００６１】
そして、制御部１１０は、環境検出器６０１の検出した湿度およびカウンタ６０４のカウント値に基づいて露光量の補正値を求めるためのルールを示したルールテーブルを記憶した記憶部を有している。このルールテーブルについては、後ほど図８を用いて説明する。
【００６２】
ここで、画像形成装置１００における調整処理について説明する。調整処理において、まず、感光体ドラム３に濃度検出用パッチを構成する現像剤像が形成される。
【００６３】
この調整処理は、高濃度画像の条件を調整する高濃度補正を行うため画像形成条件が異なる複数の濃度検出用パッチの濃度を検出することにより実行される。
【００６４】
例えば、図７（Ａ）に示すように、グリッドバイアス−５００Ｖ、レーザパワーＰｏ＝０．４３ｍＷ、レーザのＰＷＭのデューティ比１００％の画像形成条件を保持したまま、現像バイアスＶｂ＝−２７５Ｖ、−３２５Ｖ、−３７５Ｖと変化させて２０ｍｍ×２０ｍｍの濃度検出用パッチを３つ形成する。
【００６５】
形成した濃度検出用パッチの検出の際には、１つの濃度検出用パッチを反射式光センサからなるパッチ画像検出器６７で読み取り、約１０数点サンプリングし、最大値近傍および最小値近傍をカットし平均化する。３つの濃度検出用パッチの濃度に応じたパッチ画像検出器６７の出力は、それぞれＩ１，Ｉ２，Ｉ３とされる。
【００６６】
図７（Ｂ）に示すように、現像バイアスの濃度との回帰曲線を求め、この回帰曲線より所定濃度Ｉ０となる現像バイアスＶｂ０が求められる。ここで、所定濃度Ｉ０とは、レーザのＰＷＭのデューティ比を８０％に設定したときに得られるべき濃度である。つまり、現像バイアスＶｂ０は、露光量の調整により所望の濃度を得ることを可能にする現像バイアスの値である。この現像バイアスＶｂ０が求められると、現在の現像バイアスの値を、現像バイアスＶｂ０に変更する。
【００６７】
図８は、露光量の補正値を求めるためのルールテーブルである。現像バイアスの調整が終了した後に、環境検出器６０１の検出した湿度Ｈ、および現像器の累積駆動時間Ｔに基づいて光装置ユニット１１の露光量の補正を行う。具体的には、この補正の際に、図８に記載のルールテーブルに記載されている補正係数Ｃを参照し、光装置ユニット１１のレーザパワーが補正される。
【００６８】
例えば、湿度ＲＨ＝８３％、累積現像枚数Ｓ＝４８５０００枚という条件を考える。まず、湿度ＲＨ＝８３％の時、環境検出器６０１は０ＣＨのコードを出力する。０ＣＨの列における累積現像枚数Ｓ＝４８５０００枚を示す行には、「−２」が記載されている。この「−２」が補正係数Ｃに該当する。
【００６９】
このとき、光装置ユニット１１のレーザパワーＰは、次式
Ｐ＝Ｐ０＋０．０１×Ｃ
で求められる。
【００７０】
この例では、レーザパワーＰは、
Ｐ＝０．４３ｍＷ＋（−２）×０．０１ｍＷ＝０．４１ｍＷとなる。
【００７１】
このため、本実施形態では、画像形成処理時にのみ光装置ユニット１１のレーザパワーＰを０．４１ｍＷに補正して線画の画質を改善する。また、環境検出器６０１が誤動作または故障している時に、環境検出器６０１は図８における「００Ｈ」または「０ＦＨ」を出力し、ユーザに警告表示する。さらに、このとき補正係数を０とすることで、光装置ユニット１１のレーザパワーＰが誤った値に補正されることを防いでいる。
【００７２】
調整処理は、通常、画像形成装置１００の電源をオンにした時（起動時）に実行される。ここでは、画像形成時と同じ回転速度で回転する感光体ドラム３に形成された濃度検出用パッチが測定される。
【００７３】
その後、起動時より２時間が経過する度に調整処理が実行される。なお、各調整処理の間隔は適宜最適な時間にすることが可能である。また、所定回数（例えば、２００回）の画像形成処理が実行される度に、調整処理を行うようにしてもよい。
【００７４】
図４は、調整処理実行中の転写搬送ユニットの状態を示している。調整処理において、感光体ドラム３の周面に沿って複数の濃度検出用パッチＺが形成される。制御部１１０は、濃度検出用パッチＺを構成する現像剤が転写搬送ベルト６Ｄの方に飛び移ることを防止するために、転写電極ローラ６Ａに約−５００Ｖの電位を印加させる。このとき、感光体ドラム３の表面も約−５００Ｖに帯電している。
【００７５】
本実施形態では、転写搬送ユニットフレーム６１は、上述のようにモータ８５が回転することにより駆動ローラ６Ｂの回転軸を中心に揺動する。このため、制御部１１０は、調整処理実行時には、モータ８５の動作を制御して、転写搬送ユニット６を感光体ドラム３から離間させる。なお、転写搬送ユニット６を感光体ドラム３から離間させる手段として、モータ８５やカム８６に換えてソレノイドを用いることも可能である。
【００７６】
本実施形態では、制御部１１０は転写搬送ベルト６Ｄと感光体ドラム３との間に１．０ｍｍ〜１．５ｍｍの離間距離が形成されるようにモータ８５の回転を制御する。ここでは、制御部１１０が、この離間距離が１．０ｍｍ〜１．５ｍｍになるように予めモータ８５の回転ステップを求め、設定されている回転ステップ数だけモータ８５を回転させている。
【００７７】
このように、制御部１１０は、感光体ドラム３の電位や転写電極ローラ６Ａに印加される電位を含む諸条件に基づいて最適な離間距離を決定し、決定された最適な離間距離が得られるようにモータ８５を回転させる。このため、離間距離は、本実施形態の数値に限定されることはなく、画像形成条件に応じて適宜変更される。
【００７８】
図５は、感光体ドラム３に対する転写搬送ユニットの離間距離と調整処理の実行結果の適否を示している。同図における「○」は「転写ベルトのトナー汚れなし」を意味しており、「×」は「転写ベルトのトナー汚れあり」を意味している。
【００７９】
離間距離は、カム８６によって転写搬送ユニット６が感光体ドラム３から遠ざかる距離を、圧縮スプリング６５から転写電極ローラ６Ａに対して加えられる力によって転写電極ローラ６Ａが感光体ドラム３に近づく距離で減算した値が示されてる。通常、圧縮スプリング６５によって転写電極ローラ６Ａが感光体ドラム３の方に約１ｍｍ程度移動する。
【００８０】
また、調整処理において感光体ドラム３上に形成された濃度検出用パッチを構成する現像剤によって転写搬送ベルト６Ｄが汚されることがあるか否かに基づいて調整処理の実行結果の適否が判断される。
【００８１】
同図に示すように、調整処理において転写電極ローラ６Ａに電位が印加されていない場合には、適正に調整処理を行うために約３ｍｍの間隙が必要とされる。したがって、実際には、転写搬送ユニット６を感光体ドラム３から約４ｍｍ離間させる必要がある。
【００８２】
これに対して、調整処理において転写電極ローラ６Ａに−５００Ｖの電位が印加されている場合には、感光体ドラム３に対する転写搬送ユニットの離間距離が１．０あれば、適正に調整処理を行うことができる。したがって、カム８６によって、転写搬送ユニットを感光体ドラム３から２ｍｍ離間させることにより適正に調整処理を行うことが可能になる。
【００８３】
本実施形態では、現像剤がマイナスに帯電しており、調整処理において転写電極ローラ６Ａに現像剤と同極性の電位が印加されている。転写電極ローラ６Ａに印加する電位は、−５００Ｖに限定されることはなく、感光体ドラム３の帯電量や転写搬送ユニットの離間可能距離等に応じて適宜最適な値を選択することが可能である。同様に、離間距離についても本実施形態の値に限定されることはなく、感光体ドラム３と転写搬送ユニットとの間に形成される電界に応じて、最適な離間距離を選択することが可能である。
【００８４】
上述の実施形態では、転写部材として転写搬送ベルトが使用されているが、転写部材の構成はこれに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、転写バイアスが印加される転写ローラと、用紙搬送路における下流側に用紙を案内する搬送ベルトユニット６′と、をそれぞれ独立して配置する構成の画像形成装置であっても本発明を適用することが可能である。
【００８５】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の画像形成装置における感光体ドラム近傍の構成を示す図である。
【図３】本発明の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】調整処理における感光体ドラム近傍の構成を示す図である。
【図５】離間距離と調整処理の実行状態の適否との関係を示す図である。
【図６】本発明の画像形成装置の構成のバリエーションを示す図である。
【図７】本発明の画像形成装置における濃度検出用パッチを示す図である。
【図８】本発明の画像形成装置において適用されるべき補正係数を示すテーブルである。
【符号の説明】
【００８７】
３−感光体ドラム
６−転写搬送ユニット
６Ａ−転写電極ローラ
６Ｂ−駆動ローラ
６Ｃ−テンションローラ
６Ｄ−転写搬送ベルト
８５−モータ
８６−カム
１００−画像形成装置
１１０−制御部
【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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