(57)【要約】      （修正有）【課題】液体現像剤を用いて画像を形成する技術において、画像濃度を高精度に制御することを可能にする。【解決手段】出力された基準信号を検知し、基準信号が検知されてから所定時間が経過後、移動する潜像担持体２１に潜像を形成し、潜像担持体に形成された潜像をトナーと液体キャリアを含む液体現像剤ＬＤで現像し、潜像が現像された像を検出部で検出し、基準信号が検知されてから検出部が像を検出するまでの間の時間間隔を算出し、算出された時間間隔の情報に基づいて、画像形成条件を調整する。【選択図】図１
2012063411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力された基準信号を検知し、
前記基準信号が検知されてから所定時間が経過後、移動する潜像担持体に潜像を形成し、
前記潜像担持体に形成された前記潜像をトナーと液体キャリアを含む液体現像剤で現像し、
前記潜像が現像された像を検出部で検出し、
前記基準信号が検知されてから前記検出部が前記像を検出するまでの間の時間間隔を算出し、
算出された前記時間間隔の情報に基づいて、画像形成条件を調整する
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記検出部は、前記像を検出するときに前記像の検出信号が出力し始めるタイミングを検出する請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記像は、前記潜像担持体の移動方向に所定の幅を有する像であり、
前記検出部は、前記像を検出するときに出力される前記像の検出信号の出力が減少するタイミングを検出する請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記液体現像剤は、回転する供給ローラーで現像ローラーに供給され、
前記現像ローラーに供給された液体現像剤で前記潜像を現像し、
調整される前記画像形成条件は、前記供給ローラーの回転数である請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記液体現像剤は、回転する供給ローラーで現像ローラーに供給され、
前記現像ローラーに現像バイアスが印加されて、供給された液体現像剤で前記潜像を現像し、
調整される前記画像形成条件は、前記現像ローラーに印加される現像バイアスである請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記潜像は、前記潜像担持体を露光して形成し、
調整される前記画像形成条件は、露光する光の光量である請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項７】
潜像を担持して移動する潜像担持体と、
前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、
トナー及び液体キャリアを含む液体現像剤で前記潜像を現像する現像部と、
前記現像部で前記潜像担持体に現像された像を検出する検出部と、
前記潜像の形成を開始するタイミングを決定する基準信号を出力する信号出力部と、
前記信号出力部で前記基準信号が出力されたタイミングから所定時間が経過した後予め定められた潜像を前記潜像形成部で出力させて前記現像部で現像された像が前記検出部で検出されるタイミングまでの間の時間間隔を検知する検知部、及び前記検知部で検知された前記時間間隔の情報に基づいて画像形成条件を調整する調整部を有する制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記検出部は、光を前記潜像担持体に発光する発光部及び前記発光部で発光されて前記潜像担持体で反射された光を受光する受光部を有する光センサーであり、
前記発光部で前記潜像担持体に発光する光で前記潜像担持体に形成される光スポットの前記潜像担持体の移動方向の幅は、形成された前記予め定められた潜像を現像した像の前記潜像担持体の移動方向の幅よりも短い請求項７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、液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成方法および画像形成装置において、画像の濃度を制御する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体キャリアにトナーを分散させた液体現像剤によって潜像を現像することで、画像を形成する画像形成方法が知られている。また、この画像形成方法の分野では、パッチ画像と称される濃度測定用のトナー像を形成し、このトナー像の濃度を求めた結果に基づいて、その後に形成する画像の濃度を制御することが行われている（特許文献１）。
【０００３】
また、特許文献２では、光センサーを用いてこのようなトナー像の濃度を測定する技術が記載されている。この技術は、トナー像に光を照射した際の反射光量がトナー像の濃度に依存して変化することを利用して、光センサーで検出した反射光量からトナー像の濃度を求めるものである。
【０００４】
さらに、特許文献２では、この濃度測定の精度は、液体現像剤に含まれる液体キャリアの影響によって低下する点が指摘されている。つまり、トナー像は液体キャリア中に存在しているため、トナー像に照射された光のうちの相当量は、トナー像そのものではなく、液体キャリアの界面で反射される。その結果、トナー像からの反射光量が過小となって、トナー像からの反射光量を正確に検出できず、濃度測定の精度が低下することがあった。そこで、特許文献２では、トナー像に光を照射する光源を複数設けることで、トナー像への照射光量を増大させて、トナー像からの反射光量を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特願２００６−３０４８１８号公報
【特許文献２】特開２００３−１７７６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような方法では、液体キャリアが濃度測定の精度に与える影響を十分に排除することはできなかった。つまり、光センサーの検出する液体キャリア界面からの反射光量は、液体キャリアの表面状態に影響を受ける。例えば、液体キャリア表面が平らであるときと波打っているときとでは、液体キャリア界面での光の反射状態は異なるため、光センサーの検出する反射光量が変動する。言い換えれば、トナー像の濃度のみならず液体キャリアの表面状態にも依存して、光センサーの検出光量が変化してしまう。そのため、光センサーの検出光量に基づき測定された濃度は、液体キャリアの表面状態に起因する誤差を含むものとなる。そして、上述のとおり、この測定濃度はその後に形成する画像の濃度制御に用いられるわけであるが、この測定濃度の誤差のために、画像濃度を高精度に制御することが困難となる場合があった。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成方法および画像形成方法において、画像濃度を高精度に制御することを可能にする技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するために、出力された基準信号を検知し、基準信号が検知されてから所定時間が経過後、移動する潜像担持体に潜像を形成し、潜像担持体に形成された潜像をトナーと液体キャリアを含む液体現像剤で現像し、潜像が現像された像を検出部で検出し、基準信号が検知されてから検出部が像を検出するまでの間の時間間隔を算出し、算出された時間間隔の情報に基づいて、画像形成条件を調整することを特徴としている。
【０００９】
また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、潜像を担持して移動する潜像担持体と、潜像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、トナー及び液体キャリアを含む液体現像剤で潜像を現像する現像部と、現像部で潜像担持体に現像された像を検出する検出部と、潜像の形成を開始するタイミングを決定する基準信号を出力する信号出力部と、信号出力部で基準信号が出力されたタイミングから所定時間が経過した後予め定められた潜像を潜像形成部で出力させて現像部で現像された像が検出部で検出されるタイミングまでの間の時間間隔を検知する検知部、及び検知部で検知された時間間隔の情報に基づいて画像形成条件を調整する調整部を有する制御部と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明（画像形成方法、画像形成装置）では、基準信号の検知をきっかけとして、潜像担持体に潜像を形成し、さらにこの潜像を液体現像剤によって現像するといった一連の動作を行って、像を形成する。このとき、液体現像剤によって潜像を現像することで形成される像の幅は、後に詳述するように、像の濃度に依存して変化するという性質を持つ。そのため、像のエッジの位置は、像の濃度変化に伴って変わり、像が検出されるタイミングも変わる。そこで、この発明では、この像を光センサーにより検出して、この検出結果を画像濃度の制御に利用している。
【００１１】
具体的には、光センサーにまで移動してきた像の移動方向へのエッジが、当該光センサーにより検出される。この際、濃度変化によって像のエッジの位置が変動すると、光センサーによる像のエッジ検出のタイミングが変わり、換言すれば、基準信号の検知から光センサーが像のエッジを検出するまでの時間（像が検出部で検出されるタイミング）が変わることとなる。そこで、この発明は、トナー濃度に依存するこの時間に基づいて、画像の濃度に関連する画像形成条件を調整している。そして、この結果、画像濃度を高精度に制御することが可能となっている。
【００１２】
このとき、検出部は、像を検出するときに像の検出信号が出力し始めるタイミングを検出しても良く、あるいは、像は、潜像担持体の移動方向に所定の幅を有する像であり、検出部は、像を検出するときに出力される像の検出信号の出力が減少するタイミングを検出しても良い。
【００１３】
また、検出部は、光を潜像担持体に発光する発光部及び発光部で発光されて潜像担持体で反射された光を受光する受光部を有する光センサーであり、発光部で潜像担持体に発光する光で潜像担持体に形成される光スポットの潜像担持体の移動方向の幅は、形成された予め定められた潜像を現像した像の潜像担持体の移動方向の幅よりも短いように構成しても良い。このように構成することで、光センサーによる像のｓ検出をより高精度に行うことができる。
【００１４】
ところで、上記したこの発明では、基準信号の検知から光センサーが像のエッジを検出するまでの時間に基づいて、画像の濃度に関連する画像形成条件が調整される。この際、画像形成条件の具体的内容としては、種々のものを採用することができる。そこで、液体現像剤は、回転する供給ローラーで現像ローラーに供給され、現像ローラーに供給された液体現像剤で潜像を現像し、調整される画像形成条件は、供給ローラーの回転数であるように構成しても良い。また、液体現像剤は、回転する供給ローラーで現像ローラーに供給され、現像ローラーに現像バイアスが印加されて、供給された液体現像剤で潜像を現像し、調整される画像形成条件は、現像ローラーに印加される現像バイアスであるように構成しても良い。また、潜像は、潜像担持体を露光して形成し、調整される画像形成条件は、露光する光の光量であるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】トナー像の幅と濃度の関係を説明するための図。
【図２】本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図。
【図３】図２の画像形成装置が備える電気的構成を示すブロック図。
【図４】画像形成条件を決定するために実行される各動作のタイミングチャート。
【図５】テスト用トナー像の検出動作を説明する図。
【図６】計測時間Ｔ1とＬＵＴの関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明の原理
この発明は、感光体ドラム２１表面に形成された潜像ＬＩを、現像ローラー２５１表面に担持される液体現像剤ＬＤで現像してトナー像ＴＩを形成した際に、トナー像ＴＩの幅がトナー像ＴＩの濃度によって変化する現象を利用するものである（図１）。ここで、図１は、トナー像の幅と濃度の関係を説明するための図である。特に、同図では、現像ローラー２５１表面の液体現像剤ＬＤの膜厚が減少したとき（膜厚減少時）、標準のとき（膜厚標準時）および増加したときの各場合について、トナー像ＴＩの形成過程（同図上段）および当該過程で形成されたトナー像ＴＩ（同図下段）が示されている。なお、同図下段の「トナー像」の段において、「膜厚減少時」および「膜厚増加時」の欄では標準膜厚の液体現像剤ＬＤで現像されたトナー像ＴＩの輪郭が破線で示されている。
【００１７】
図１上の「トナー像形成過程」の段に示すように、トナー像ＴＩの形成は、副走査方向ＳＤに移動する感光体ドラム２１表面を露光器２９で露光して潜像ＬＩを形成するとともに、現像ローラー２５１表面の液体現像剤ＬＤでこの潜像ＬＩを現像することで行われる。このとき、図１中央の「標準膜厚」の欄に示すように、液体現像剤ＬＤが標準の膜厚を有するときは、感光体ドラム２１表面の潜像ＬＩに対して副走査方向ＳＤに所定の広がりを持ってトナーが付着して、副走査方向ＳＤに所定幅Ｗ(0)を有するトナー像ＴＩが形成される。
【００１８】
これに対して、図１左の「膜厚減少時」の欄に示すように、液体現像剤ＬＤの膜厚が減少すると、単位面積当たりに存在する液体現像剤ＬＤの固形分比率が少なくなるため、潜像ＬＩに付着する際のトナーの広がりが抑えられて、トナー像の占有面積が狭くなる。その結果、トナー像ＴＩは、所定幅Ｗ(0)よりも狭い幅Ｗ(-)を副走査方向ＳＤに有することとなる。また、同図右の「膜厚増加時」の欄に示すように、液体現像剤ＬＤの膜厚が増加すると、単位面積当たりに存在する液体現像剤ＬＤの固形分比率が多くなるため、潜像ＬＩに付着する際のトナーの広がりが大きくなって、トナー像の占有面積が広くなる。その結果、トナー像ＴＩは、所定幅Ｗ(0)よりも広い幅Ｗ(+)を副走査方向ＳＤに有することとなる。
【００１９】
言い換えれば、薄い膜厚の液体現像剤ＬＤで形成された低濃度のトナー像ＴＩは副走査方向ＳＤに狭い幅Ｗ(-)を有し、標準膜厚の液体現像剤ＬＤで形成された標準濃度のトナー像ＴＩは副走査方向ＳＤに所定幅Ｗ(0)を有し、厚い膜厚の液体現像剤ＬＤで形成された高濃度のトナー像ＴＩは副走査方向ＳＤに広い幅Ｗ(+)を有することとなる。そこで、以下の実施形態に示すように、この発明は、トナー像ＴＩの幅がトナー像ＴＩの濃度によって変化することを利用して、画像濃度の制御を実行している。
【００２０】
実施形態
図２は本発明を適用可能な画像形成装置の一例を示す図である。図３は、図２の画像形成装置が備える電気的構成を示すブロック図である。この装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリーなどを有するメインコントローラーに与えられると、このメインコントローラーがメカコントローラー１００（図３）に制御信号を与え、これに基づき、メカコントローラー１００が装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどの記録材たるシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００２１】
この実施形態にかかる画像形成装置が有するハウジング本体（図示省略）の内部には、電源回路基板、メインコントローラー、メカコントローラー１００等を内蔵する電装品ボックス（図示省略）が設けられている。また、画像形成ユニット２、転写ベルトユニット８および二次転写ユニット１２もハウジング本体内に配設されている。
【００２２】
画像形成ユニット２は、複数の異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーション２Ｙ（イエロー用）、２Ｍ（マゼンタ用）、２Ｃ（シアン用）および２Ｋ（ブラック用）を備えている。なお、図２においては、画像形成ユニット２の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号を付し、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。
【００２３】
各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。各感光体ドラム２１はそれぞれ専用の感光体カートリッジに保持されており、感光体カートリッジと一体的に装置本体に対して着脱自在に構成されている。さらに、感光体カートリッジそれぞれには、当該感光体カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性のメモリーが設けられている。そして、メカコントローラー１００と各感光体カートリッジとの間で無線通信が行なわれる。こうすることで、各感光体カートリッジに関する情報がメカコントローラー１００に伝達されるとともに、必要に応じて各メモリーの情報が更新記憶される。これらの情報に基づき各感光体カートリッジの使用履歴や消耗品の寿命が管理される。
【００２４】
また、感光体カートリッジが装着された状態において、各感光体ドラム２１はその回転軸が主走査方向ＭＤ（図２の紙面に対して垂直な方向）に平行もしくは略平行となるように配置されている。また、各感光体ドラム２１の回転軸はそれぞれ専用の駆動モーターＤＭに接続され図中矢印Ｄ21の方向に所定速度で回転駆動される。これにより、感光体ドラム２１表面が、主走査方向ＭＤに直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤに搬送される。このとき、感光体ドラム２１の駆動モーターＤＭの制御は、モーター制御部１０１によって実行される。
【００２５】
また、感光体ドラム２１の周囲には、その回転方向に沿って帯電部２３、露光器としてのラインヘッド２９、現像部２５およびスクイーズローラーＳＱ1、ＳＱ2および感光体クリーナ２７が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作等が実行される。カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋで形成されたトナー像を転写ベルトユニット８に設けた転写ベルト８１に重ね合わせてカラー画像を形成する。また、モノクロモード実行時は、画像形成ステーション２Ｋのみを動作させてブラック単色画像を形成する。
【００２６】
帯電部２３はいわゆるコロナ帯電器で構成されており、感光体ドラム２１表面に接触しない非接触型の帯電器である。この帯電部２３は、帯電電圧発生部（図示省略）に接続されている。そして、バイアス電圧制御部１０２（図３）の制御を受けて帯電電圧発生部が帯電バイアスを帯電部２３に給電すると、帯電部２３が感光体ドラム２１に対向する帯電位置で感光体ドラム２１の表面を所定の表面電位に帯電させる。
【００２７】
ラインヘッド２９は、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに平行もしくは略平行となるように、かつ、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに平行もしくは略平行となるように配置されている。ラインヘッド２９は、長手方向ＬＧＤに配列された複数の発光素子を備えており、各発光素子からの光を結像して感光体ドラム２１表面に照射する。そして、露光制御部１０３からの制御を受けて、ラインヘッド２９が帯電された感光体ドラム２１表面を露光することで、感光体ドラム２１表面に静電潜像が形成される。
【００２８】
なお、潜像形成時における感光体ドラム２１表面の露光エネルギーは形成する画像の濃度に影響し、具体的には、露光エネルギーが大きいと画像濃度が高くなり、逆に露光エネルギーが小さいと画像濃度が薄くなる。そこで、この実施形態では、露光エネルギーが画像形成条件として予め求められて、露光制御部１０３に記憶されている。そして、露光制御部１０３は、記憶する露光エネルギーに基づいて、感光体ドラム２１表面を露光するエネルギーを制御することで、画像濃度を適切な濃度に調整している。
【００２９】
このように形成された静電潜像は、感光体ドラム２１表面に伴って副走査方向ＳＤに現像部２５まで移動して、現像部２５によって現像される。この現像部２５は、現像ローラー２５１の他に、貯留タンク２５２、汲上ローラー２５３および供給ローラー２５４を備える。貯留タンク２５２は、シリコーンオイル等の不揮発性かつ絶縁性の液体キャリア中に、トナー粒子を高濃度（５〜４０ｗｔ％程度）に分散させた高粘度（１００〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤ＬＤを貯留している。この貯留タンク２５２内の液体現像剤ＬＤには、図２矢印方向に回転する汲上ローラー２５３が部分的に浸かっている。そして、液体現像剤ＬＤは、汲上ローラー２５３の回転に伴って供給ローラー２５４にまで汲み上げられる。
【００３０】
供給ローラー２５４は、現像ローラー２５１に対向して配置されている。そして、供給ローラー２５４は、図２矢印方向に回転することで、汲上ローラー２５３が汲み上げた液体現像剤ＬＤを現像ローラー２５１に供給する。このとき、現像ローラー２５１に供給される液体現像剤ＬＤの単位時間当たりの量は、供給ローラー２５４の回転数（単位時間当たりの回転回数）によって増減する。したがって、供給ローラー２５４の回転数が変化すると、現像ローラー２５１に担持される液体現像剤ＬＤの膜厚も増減して、ひいては画像濃度も変化することとなる。そこで、モーター制御部１０１は、供給ローラー２５４を回転駆動する駆動モーターを制御して、供給ローラー２５４の回転数を調整している。すなわち、供給ローラー２５４の回転数は画像形成条件として予め求められてモーター制御部１０１に記憶されており、モーター制御部１０１は、記憶する回転数で供給ローラー２５４を回転させることで、画像濃度を適切な濃度に調整している。
【００３１】
現像ローラー２５１は、感光体ドラム２１に対向して配置されており、その表面に液体現像剤ＬＤを担持しながら図２矢印方向に回転する。現像ローラー２５１の内心には、現像バイアス発生部（不図示）が電気的に接続されている。そして、現像バイアス発生部が現像ローラー２５１の内心に現像バイアスを印加すると、液体現像剤ＬＤに含まれる帯電トナーが現像ローラー２５１から感光体ドラム２１表面に移動する。こうして、感光体ドラム２１表面の被露光部分にトナーが付着して、感光体ドラム２１表面の潜像が現像される。
【００３２】
このとき、被露光部分に付着するトナーの量は、現像バイアスの電圧値によって変化する。したがって、現像バイアスの電圧値によって画像の濃度は変化する。そこで、この現像バイアスの電圧値は、画像形成条件として予め求められてバイアス電圧制御部１０２に記憶されている。そして、バイアス電圧制御部１０２は、現像バイアス発生部を制御することで、記憶する現像バイアスを現像ローラー２５１に印加し、画像濃度を適切な濃度に調整している。
【００３３】
こうして形成されたトナー像は、スクイーズローラーＳＱ1、ＳＱ2によって余分な液体キャリアが取り除かれた後に、一次転写位置ＴＲ1に搬送されて、転写ベルトユニット８によって転写ベルト８１に一次転写される。転写ベルトユニット８は、駆動ローラー８２と、図２において駆動ローラー８２の左側に配設される従動ローラー８３と、これらのローラーに張架され駆動ローラー８２の回転により図示矢印Ｄ81の方向（副走査方向ＳＤ）へ循環駆動される転写ベルト８１とを備えている。また、転写ベルトユニット８は、転写ベルト８１の内側に、カートリッジ装着時において各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋが有する感光体ドラム２１各々に対して一対一で対向配置される、４個の一次転写ローラー８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃおよび８５Ｋを備えている。これらの一次転写ローラーは、それぞれ一次転写バイアス発生部（図示省略）と電気的に接続される。
【００３４】
カラーモード実行時は、図２に示すように全ての一次転写ローラー８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃおよび８５Ｋを画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋ側に位置決めすることで、転写ベルト８１を画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋそれぞれが有する感光体ドラム２１に押し遣り当接させて、各感光体ドラム２１と転写ベルト８１との間に一次転写位置ＴＲ1を形成する。そして、適当なタイミングで一次転写バイアス発生部から一次転写ローラー８５Ｙ等に一次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、それぞれに対応する一次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１表面に転写する。すなわち、カラーモードにおいては、各色の単色トナー像が転写ベルト８１上において互いに重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００３５】
さらに、転写ベルトユニット８は、ブラック用一次転写ローラー８５Ｋの下流側で且つ駆動ローラー８２の上流側に配設された転写ベルトスクイーズ部８７を備える。この転写ベルトスクイーズ部８７は、中間転写ベルト８１表面から余分な液体キャリアを除去して、中間転写ベルト８１表面に転写されたトナー像のトナー粒子率を向上させる機能を果たす。
【００３６】
二次転写ローラー１２１は、転写ベルト８１に対して離当接自在に設けられ、二次転写ローラー駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。そして、二次転写ローラー１２１が転写ベルト８１に当接した状態において、二次転写ローラー１２１と中間転写ベルト８１との間に二次転写位置ＴＲ2が形成される。レジストローラー対８０は給紙タイミングを調整しながら排紙経路Ｄpeに沿ってシートを送り出し、当該シートを二次転写位置ＴＲ2に給紙する。そして、二次転写位置ＴＲ2において、中間転写ベルト８１表面のトナー像がシートに二次転写される。こうして、画像としてのトナー像がシートに形成される。
【００３７】
以上が、画像形成装置と同装置が実行する画像形成動作の概略である。ところで、この画像形成装置では、ラインヘッド２９の露光エネルギー、供給ローラー２５４の回転数、および現像ローラー２５１に印加する現像バイアスの電圧値が画像形成条件として予め求められており、この画像形成条件に基づいて画像濃度が制御される。続いては、この画像形成条件を決定する動作について説明する。
【００３８】
この画像形成条件の決定動作は、ラインヘッド２９により感光体ドラム２１表面に形成したテスト用潜像を、現像部２５によって現像してテスト用トナー像ＴＩ（図５）を形成し、さらに、このテスト用トナー像ＴＩを光センサー１０４で検出するものであり、メカコントローラー１００の制御によって実行される。また、メカコントローラー１００は、テスト用潜像の形成から始まる一連のフローを、基準信号の出力をきっかけに開始する。
【００３９】
つまり、感光体ドラム２１側面には、感光体ドラム２１の基準位置を示すマークが付されており、感光体ドラム２１の回転に伴ってマークが回転する。さらに、感光体ドラム２１側面に対向して基準信号センサー１１０（図３）が配置されており、基準信号センサー１１０はマークを検知する度に基準信号を出力する。こうして、感光体ドラム２１の回転に同期した基準信号が生成されることとなる。以下に、基準信号の出力後の動作フローについて、図４を用いて説明する。
【００４０】
図４は、画像形成条件を決定するために実行される各動作のタイミングチャートである。基準信号センサー１１０から出力された基準信号をメカコントローラー１００が検知すると、この検知時刻ｔ0から所定時間Ｔ0を経過したタイミングで、ラインヘッド２９が感光体ドラム２１表面の露光を開始する。これにより、感光体ドラム２１表面にテスト用潜像が形成される。続いて、テスト用潜像が現像ローラー２５１によって現像されて、テスト用トナー像ＴＩ（図５）が感光体ドラム２１表面に形成される。そして、このテスト用トナー像ＴＩは、感光体ドラム２１表面の移動に伴って副走査方向ＳＤへと移動する。一方、現像ローラー２５１の副走査方向ＳＤの下流側（現像ローラー２５１から一次転写位置ＴＲ1までの間）には、テスト用トナー像ＴＩを検出する光センサー１０４（図３）が設けられている。そして、光センサー１０４は、当該光センサー１０４にまで移動してきたテスト用トナー像ＴＩの副走査方向ＳＤへのエッジを検出する。
【００４１】
図５は、テスト用トナー像の検出動作を説明する図である。この検出動作では、図５の「検出動作」の段に示すようなテスト用トナー像ＴＩが形成される。このテスト用トナー像ＴＩは、主走査方向ＭＤおよび副走査方向ＳＤに連続して（途切れなく）付着するトナーで形成されており、略長方形状を有する。一方、テスト用トナー像ＴＩを検出する光センサー１０４は、略円形のセンサースポットＳＰを感光体ドラム２１表面に照射する照射部と、感光体ドラム２１表面から反射された光を受光する受光部とで構成されている。主走査方向ＭＤにおいて、このセンサースポットＳＰの長さＬsは、テスト用トナー像ＴＩ（のエッジＥＤ1、ＥＤ2）の長さＬt、およびトナー像の副走査方向の長さWよりも短く設定されている。そして、感光体ドラム２１表面と一緒にテスト用トナー像ＴＩが副走査方向ＳＤに移動してセンサースポットＳＰを通過すると、光センサー１０４の受光量が変化して、光センサー１０４は、図５の「光センサー出力信号」に示すような信号を出力する。
【００４２】
より具体的に説明すると、感光体ドラム２１の表面は鏡面性が高くて光を多く反射する。そのため、テスト用トナー像ＴＩがセンサースポットＳＰを通過する前後では、光センサー１０４は比較的高い電圧Ｖhを出力する。一方、テスト用トナー像ＴＩがセンサースポットＳＰを通過している間は、光センサー１０４の受光量が減少するため、光センサー１０４は比較的低い電圧Ｖlを出力する。したがって、テスト用トナー像ＴＩの副走査方向ＳＤの下流側（前側）のエッジＥＤ1がセンサースポットＳＰを通過すると、光センサー１０４の出力電圧が電圧Ｖhから電圧Ｖlに下降して、時刻ｔ1にエッジＥＤ1が検出される。また、これに続いて、テスト用トナー像ＴＩの副走査方向ＳＤの上流側（後側）のエッジＥＤ2がセンサースポットＳＰを通過すると、光センサー１０４の出力電圧が電圧ＶlからＶhに上昇して、時刻ｔ2にエッジＥＤ2が検出される。
【００４３】
そして、この実施形態では、基準信号が検知された時刻ｔ0から、テスト用トナー像ＴＩのエッジＥＤ1が検出された時刻ｔ1までの時間が測定される。具体的にはこの時間測定は、次のような構成により行われる。図３に示すように、基準信号センサー１１０の出力信号は比較器１１１に入力され、比較器１１１はこの入力信号を、閾値電圧発生器１１２の発生する閾値電圧で二値化する。そして、この二値化信号がタイマー１０７に入力される。したがって、時刻ｔ0で基準信号が基準信号センサー１１０から出力されると、比較器１１１の出力がローからハイに変化して、この信号変化がタイマー１０７に入力されることとなる。そして、タイマー１０７は、この時刻ｔ0における信号変化をきっかけにタイマーイネーブルをオンにして（図４の「タイマーイネーブル」）、タイマーカウンターによるクロックのカウントを開始する（図４の「クロック」および「タイマーカウンター」）。なお、タイマー１０７の基準となるクロックは、十分な測定精度が得られるように、５ＭＨz以上の水晶振動子が用いられる。
【００４４】
一方、光センサー１０４の出力信号は、比較器１０５に入力され、比較器１０５はこの入力信号を閾値電圧発生器１０６の発生する閾値電圧Ｖthで二値化する（図５）。そして、この二値化信号がタイマー１０７に入力される。したがって、時刻ｔ1にエッジＥＤ1の検出信号が光センサー１０４から出力されると、比較器１０５の出力がハイからローに変化して、この信号変化がタイマー１０７に入力されることとなる。そして、タイマー１０７は、この時刻ｔ1における信号変化をきっかけにタイマーイネーブルをオフにして（図４の「タイマーイネーブル」）、タイマーカウンターによるクロックのカウントを終了する（図４の「クロック」および「タイマーカウンター」）。こうして、基準信号が検知された時刻ｔ0から、テスト用トナー像ＴＩのエッジＥＤ1が検出された時刻ｔ1までの時間Ｔ1が測定される。
【００４５】
こうして計測された時間Ｔ1は、演算器１０８に入力される。演算器１０８は、この計測時間Ｔ1とＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）１０９の内容を比較してテスト用トナー像ＴＩの濃度を求める。図６は、計測時間Ｔ1とＬＵＴの関係を示す図である。同図の左側では、計測時間Ｔ1が示されており、同図の右側では、ＬＵＴのアドレス（Address）に記憶されているテスト用トナー像ＴＩの濃度データ（Ｏ．Ｄ．値）が示されている。さらに、同図では、各計測時間Ｔ1と、当該計測時間Ｔ1に対応するテスト用トナー像ＴＩの濃度データが矢印で関連付けて示されている。そして、演算器１０８は、この計測時間Ｔ1と濃度データの関連に基づいて、計測時間Ｔ1から濃度を求める。
【００４６】
一例を挙げれば、演算器１０８は、計測時間Ｔ1が３５０．４７８（ｍｓ）であれば、ＬＵＴのアドレス１５番地にアクセスして、このアドレス１５番地に格納されている濃度データ（＝１．５５）をテスト用トナー像ＴＩの濃度として求める。なお、Ｏ．Ｄ．値で１．５を標準濃度とすると、ここで挙げた例では、テスト用トナー像ＴＩの濃度が標準濃度より高いことになる。
【００４７】
つまり、図１を用いて説明した理由により、テスト用トナー像ＴＩの幅Ｗはテスト用トナー像ＴＩの濃度によって変化する。そのため、テスト用トナー像ＴＩのエッジの位置は、テスト用トナー像ＴＩの濃度変化に伴って変わる。そこで、この実施形態では、このテスト用トナー像ＴＩのエッジＥＤ1を光センサー１０４により検出して、この検出結果を画像濃度の制御に利用している。具体的には、光センサー１０４にまで移動してきたテスト用トナー像ＴＩの副走査方向ＳＤへのエッジＥＤ1が、当該光センサー１０４により検出される。この際、濃度変化によってテスト用トナー像ＴＩのエッジＥＤ1の位置が変動すると、光センサー１０４によるテスト用トナー像ＴＩのエッジ検出のタイミングが変わり、換言すれば、基準信号の検知から光センサー１０４がテスト用トナー像ＴＩのエッジＥＤ1を検出するまでの時間Ｔ1が変わることとなる。そこで、この発明は、テスト用トナー像ＴＩの濃度に依存するこの時間Ｔ1から、テスト用トナー像ＴＩの濃度を求めている。
【００４８】
こうして求められたテスト用トナー像ＴＩの濃度はメカコントローラー１００に出力され、メカコントローラー１００はこの濃度に基づいて、画像形成条件を最適化する。具体的には、テスト用トナー像ＴＩの濃度と標準濃度の差が求められて、以後に形成する画像の濃度が標準濃度になるように画像形成条件が最適化される。そして、最適化された画像形成条件は、各制御部１０１、１０２、１０３に記憶されて、以後に形成する画像の濃度制御に用いられることとなる。
【００４９】
具体的には、上述の例のように、テスト用トナー像ＴＩの濃度がＯ．Ｄ値で１．５５（＞標準濃度）である場合に、ラインヘッド２９の露光エネルギーを最適化するならば、次のようにすればよい。すなわち、現状の露光エネルギーが０．８（μＪ／ｃｍ）で規定されているならば、露光エネルギーを０．７８（μＪ／ｃｍ）に減少させることで、その後に形成する画像の濃度を所定の画像濃度（標準濃度）で形成して、画像濃度を安定化させることができる。なお、ラインヘッド２９の露光エネルギー以外の画像形成条件（供給ローラー２５４の回転数、現像バイアスの電圧値）を減少させて、画像濃度の安定化を図ることももちろんできる。
【００５０】
以上に説明したように、この実施形態では、基準信号の検知から光センサー１０４がテスト用トナー像ＴＩのエッジＥＤ1を検出するまでの時間に基づいて、画像の濃度に関連する画像形成条件が調整される。その結果、この発明では、画像濃度を高精度に制御することが可能となる。この理由は次のとおりである。
【００５１】
つまり、上記特許文献２では、トナー像からの反射光量がトナー像の濃度に依存して変化することを利用してトナー像の濃度が測定され、この測定濃度に基づいてその後の画像濃度が制御される。したがって、画像濃度制御を高精度に行うためには、トナー像からの反射光量の微小な変化も光センサーにより検出して、トナー像の濃度を正確に求めることが重要となる。しかしながら、トナー像中に存在する液体キャリアの影響で光センサーの検出する反射光量が変動したために、光センサーの検出光量からトナー像の濃度を正確に求めることができず、その後の画像濃度制御の精度が低下する場合があった。
【００５２】
これに対して、この実施形態は、テスト用トナー像ＴＩの濃度ではなくてテスト用トナー像ＴＩのエッジＥＤ1を光センサー１０４によって検出している。このエッジ検出に対応して光センサー１０４から出力される信号は比較的大きな変化を伴うものであるため、光センサー１０４の出力信号に液体キャリアの影響に起因するものが含まれていても、エッジＥＤ1の検出精度はそれほど大きな影響を受けない。そこで、この実施形態は、テスト用トナー像ＴＩのエッジ検出のタイミング（具体的には、基準信号の検知から光センサー１０４がテスト用トナー像ＴＩのエッジＥＤ1を検出するまでの時間）に基づいてその後の画像濃度制御を行うことで、高精度の画像濃度制御を実現している。
【００５３】
また、この実施形態では、光センサー１０４は、テスト用トナー像ＴＩの（エッジＥＤ1）の主走査方向の長さＬt、および副走査方向の長さWよりも短い長さＬsのセンサースポットＳＰでテスト用トナー像ＴＩのエッジＥＤ1を検出するように構成している。したがって、光センサー１０４によるテスト用トナー像ＴＩのエッジ検出をより高精度に行うことが可能となっている。
【００５４】
その他
以上のように、上記実施形態では、基準信号センサー１１０が基準マークを検知して出力する基準信号が本発明の「基準信号」に相当し、感光体ドラム２１が本発明の「潜像担持体」に相当し、テスト用潜像が本発明の「潜像」に相当し、テスト用トナー像ＴＩが本発明の「像」に相当する。また、供給ローラー２５４が本発明の「供給ローラー」に相当し、現像ローラー２５１が本発明の「現像ローラー」に相当する。また、比較器１１１、閾値電圧発生器１１２およびメカコントローラー１００が協働して本発明の「検知部」として機能し、メカコントローラー１００、露光制御部１０３およびラインヘッド２９が本発明の「潜像形成部」として機能し、メカコントローラー１００、バイアス電圧制御部１０２および現像ローラー２５１が本発明の「現像部」として機能し、光センサー１０４、比較器１０５および閾値電圧発生器１０６が協働して本発明の「検出部」として機能し、タイマー１０７、演算器１０８、ＬＵＴ１０９およびメカコントローラー１００が協働して本発明の「制御部」として機能している。
【００５５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、ラインヘッド２９の露光エネルギー、供給ローラー２５４の回転数、および現像ローラー２５１に印加する現像バイアスの電圧値が画像形成条件として最適化されていた。しかしながら、これらの全てを最適化する必要は必ずしも無く、これらのうちの一つ（例えば、供給ローラー２５４の回転数）を選択的に最適化するように構成しても良い。あるいは、画像濃度に関連するこれら以外の条件を、画像形成条件として最適化しても良い。
【００５６】
また、上記実施形態では、感光体ドラム２１上のテスト用トナー像ＴＩのエッジを検出していた。しかしながら、中間転写ベルト８１に一次転写されたテスト用トナー像ＴＩ、ＴＩ1、ＴＩ2、あるいはシートに二次転写されたテスト用トナー像ＴＩのエッジを検出するように構成しても良い。
【００５７】
また、上記第１実施形態では、計測時間Ｔ1をテスト用トナー像ＴＩの濃度に換算し、この換算結果に基づいて画像形成条件を最適化していた。しかしながら、テスト用トナー像ＴＩの濃度に換算すること無く、計測時間Ｔ1から直接に画像形成条件を最適化するように構成することもできる。
【００５８】
また、上記実施形態では、基準信号の検知時刻ｔ0から、テスト用トナー像ＴＩの副走査方向ＳＤの前側（上流側）のエッジＥＤ1の検出時刻ｔ1までの時間Ｔ1に基づいて画像濃度を調整していた。しかしながら、テスト用トナー像ＴＩの副走査方向ＳＤの前側ではなくて後側（下流側）のエッジＥＤ2の検出時刻ｔ2までの時間に基づいて画像濃度を調整しても良い。つまり、濃度変化によってテスト用トナー像ＴＩの幅が変われば、テスト用トナー像ＴＩの副走査方向ＳＤ下流側のエッジＥＤ2の位置も変動する。したがって、基準信号の検知から光センサー１０４がテスト用トナー像ＴＩのエッジＥＤ2を検出するまでの時間が変わることとなるため、これを利用して画像濃度を調整することができる。
【符号の説明】
【００５９】
２１…感光体ドラム、  ＳＤ…副走査方向、  ＬＤ…液体現像剤、  ＴＩ…テスト用トナー像、  １００…メカコントローラー、１０１…モーター制御部、  １０２…バイアス電圧制御部、  １０３…露光制御部、  １０４…光センサー、  １０５…比較器、  １０６…閾位置電圧発生器、  １０７…タイマー、  １０８…演算器、  １０９…ＬＵＴ
【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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