(57)【要約】【課題】濃度補正を従来よりも高精度で実現する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、トナー像が形成される中間転写ベルト２と、中間転写ベルト２にトナー像を形成する画像形成ユニット１０と、中間転写ベルト２のトナー像が形成される表面に光を照射し、その反射光を検出する濃度検出センサ８０と、表面にトナー像が形成されていない状態で検出された下地の反射光量を予め記憶するＲＡＭ２０１ｂと、制御ユニット２００とを備える。制御ユニット２００は、画像形成ユニット１０が中間転写ベルト２にトナー像を形成すると、濃度検出センサ８０により検出された反射光量に応じて、表面の反射度の低下値を予測し、これによりＲＡＭ２０１ｂに記憶した下地の反射光量を補正する。制御ユニット２００は、補正した反射光量によりトナー像の濃度補正を行うための濃度テーブルを更新する。【選択図】図１
2016206265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
補正条件に基づいて画像データを補正する補正手段と、
前記補正された画像データに基づいて、前記像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体の表面に光を照射し、その反射光を測定する測定手段と、
前記表面に前記トナー像が形成されていない状態で前記測定手段により測定された第１の測定結果を予め記憶する第１の記憶手段と、
前記画像形成手段が前記像担持体に前記トナー像を形成している状態において前記測定手段により測定された第２の測定結果に応じて、前記像担持体の表面の反射度の変化量を予測する予測手段と、
前記画像形成手段に、前記像担持体に測定用トナー像を形成させ、前記測定手段による前記測定用トナー像の測定結果、前記第１の記憶手段に記憶された前記第１の測定結果、及び、前記予測手段により予測された前記変化量に基づいて、前記補正条件を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体は、無端状のベルト部材であり、前記トナー像が形成されない裏面に基準位置を表すマークが設けられており、
前記第１の記憶手段は、前記基準位置を基準にして表される位置毎の前記第１の測定結果を予め記憶し、
前記予測手段は、前記基準位置を基準にして表される位置毎に前記変化量を予測することを特徴とする、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記マークを検出する基準位置検出手段を備えており、
前記基準位置検出手段が前記マークを検出したタイミングと、前記測定手段が前記トナー像の反射光を測定したタイミングとにより、前記測定手段が反射光を測定した位置を予測する位置予測手段を備えることを特徴とする、
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記像担持体から所定の記録材に前記トナー像を転写する度に生じる前記像担持体の反射光量の低下量を係数とした低下係数と、前記変化量との積を用いて、前記第１の記憶手段に記憶した前記第１の測定結果を補正することを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録材の種類毎に異なる値の前記低下係数を記憶する第２の記憶手段を備えており、
前記決定手段は、前記第２の記憶手段から記録材の種類に応じた低下係数を取得して、前記第１の記憶手段に記憶した前記第１の測定結果を補正することを特徴とする、
請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記決定手段は、前記画像形成手段により所定の第１の枚数の画像形成が行われると、前記補正条件を決定することを特徴とする、
請求項１〜５のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成手段により所定の第１の枚数の画像形成が行われるまで、前記変化量を累積して記憶する第３の記憶手段を備えることを特徴とする、
請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１の記憶手段は、前記画像形成手段により前記第１の枚数よりも多い第２の枚数の画像形成が行われると、前記第１の測定結果が更新されることを特徴とする、
請求項６又は７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体は、一方向に回転しており、
前記像担持体の回転方向に直交する方向への片寄り量を検出するエッジ検出手段を備えており、
前記第１の記憶手段は、前記第１の測定結果を、該第１の測定結果を前記測定手段が検出したときの前記像担持体の片寄り量とともに記憶し、
前記予測手段は、前記測定手段による測定結果およびそのときの前記像担持体の片寄り量に応じて、前記表面の反射度の変化量を予測することを特徴とする、
請求項１〜８のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体は複数であり、
前記測定手段は、複数の前記像担持体に対応して設けられ、
前記第１の記憶手段は、複数の前記像担持体に対応して前記第１の測定結果を記憶することを特徴とする、
請求項１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、画像形成装置の濃度補正制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、記録材に形成する画像の濃度補正を行い、画質の向上を図っている。画像の濃度補正は、感光ドラムや中間転写体等の像担持体にトナー像を形成し、これを光学式センサにより検出することで行われる。濃度補正用に像担持体に形成されるトナー像を、以下、「パッチ画像」という。
【０００３】
光学式センサは、像担持体に光を照射し、その反射光を受光することでパッチ画像を検出する。光学式センサは、像担持体に形成されたパッチ画像を検出する際に、像担持体自体、いわゆる下地からの反射光量を予め把握しておく必要がある。下地からの反射光量を予め把握することで、光学式センサの検出結果から、下地からの反射光量を除いたパッチ画像のみの反射光量を容易に検出することができる。
感光ドラムや中間転写体は、通常、トナー像が形成される面の反射度が高い。そのために、光学式センサがパッチ画像に照射する光の多くは反射される。低濃度のパッチ画像は、トナー量が少ないために、高濃度のパッチ画像よりも下地の影響が大きくなる。低濃度のパッチ画像の濃度を正確に検出するために、下地からの反射光量を正確に把握しておくことは重要である。
【０００４】
特許文献１は、パッチ画像による反射光量を下地からの反射光量を用いて補正することで、パッチ画像自体の濃度を検出する画像形成装置を開示する。特許文献１では、画像形成装置が、予め像担持体の全表面の反射光量をプロファイルとして記憶する。像担持体には、基準位置となるホームポジションにマークが設けられる。画像形成装置は、センサによりマークを検出することで像担持体の基準位置を検出する。画像形成装置は、基準位置に対するパッチ画像の像担持体上の位置を特定し、プロファイルを参照することで当該位置における下地の反射光量を特定する。画像形成装置は、特定した下地の反射光量と光学式センサで検出した反射光量とにより、パッチ画像自体の濃度を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４５７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
中間転写体は、用紙等の記録材にトナー像を転写する際に記録材と摺擦するために、トナー像が形成される面（表面）の反射度が変化する。表面の反射度が変化すると、中間転写体の下地の反射光量が変化する。感光体ドラムについても、中間転写体へのトナー像の転写の際に摺擦して下地の反射光量が変化する。特許文献１のように像担持体の全表面の反射光量のプロファイルを記憶する場合、プロファイル作成のために多大な時間が必要となる。プロファイルを頻繁に作成することは画像形成装置の生産性の低下を招く。そのために、プロファイルの作成は、数千枚分の画像形成処理の間隔で行われる。このことから、プロファイルがパッチ画像の濃度の検出時に最適ではない場合がある。この場合、画像の濃度補正の精度が低下する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、画像形成装置により形成される画像の濃度を高精度に制御することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の画像形成装置は、像担持体と、補正条件に基づいて画像データを補正する補正手段と、前記補正された画像データに基づいて、前記像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体の表面に光を照射し、その反射光を測定する測定手段と、前記表面に前記トナー像が形成されていない状態で前記測定手段により測定された第１の測定結果を予め記憶する第１の記憶手段と、前記画像形成手段が前記像担持体に前記トナー像を形成している状態において前記測定手段により測定された第２の測定結果に応じて、前記像担持体の表面の反射度の変化量を予測する予測手段と、前記画像形成手段に、前記像担持体に測定用トナー像を形成させ、前記測定手段による前記測定用トナー像の測定結果、前記第１の記憶手段に記憶された前記第１の測定結果、及び、前記予測手段により予測された前記変化量に基づいて、前記補正条件を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成装置により形成される画像の濃度を高精度制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】画像形成装置の制御ブロック図。
【図３】中間転写ベルトの基準位置の説明。
【図４】濃度検出の説明図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は反射度の変化量を予測する方法の説明図。
【図６】下地プロファイルの更新処理を表すフローチャート。
【図７】濃度補正処理を表すフローチャート。
【図８】ベルト寄り機構を備えた中間転写ユニットの斜視図。
【図９】駆動モータ及びベルトエッジセンサの構成図。
【図１０】中間転写ベルトの片寄り量の説明図。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は片寄りによる反射度の変化量の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態の電子写真方式の画像形成装置の構成図である。画像形成装置１００は、トナー像を形成する画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ及び中間転写ユニット２０を備える、タンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。画像形成装置１００は、これらの他に、画像が形成される用紙等の記録材Ｐを収容する給紙カセット４、露光器６、定着器５、及び記録材Ｐを搬送する搬送経路を備える。
【００１３】
画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、複数の像担持体である感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄを備える交換可能なユニットである。画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、各々異なる色に対応しており、各感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄに、対応する色のトナー像を形成する。例えば、感光ドラムａにはイエローのトナー像が形成され、感光ドラムｂにはマゼンタのトナー像が形成され、感光ドラムｃにはシアンのトナー像が形成され、感光ドラムｄにはブラックのトナー像が形成される。各画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは同様の構成である。以下、画像形成部１ａの構成を説明し、他の画像形成部１ｂ、１ｃ、１ｄの構成の説明は省略する。
【００１４】
画像形成部１ａは、感光ドラムａの他に、図示しない帯電ローラ及び現像器を備える。感光ドラムａは、アルミニウム製のシリンダであり、外周面に感光層が形成される。感光ドラムａは、図示しないモータにより所定のプロセススピードで回転駆動される。帯電ローラは、感光ドラムａの感光層を一様な負極性の電位に帯電する。感光ドラムａは、感光層が帯電することで、感光層に静電潜像が形成可能になる。現像器は、トナー等の現像剤を有しており、感光ドラムａの感光層に形成された静電潜像に対して現像剤を付着させて現像し、トナー像を形成する。
【００１５】
露光器６は、各画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対応する色の画像データに応じて変調したレーザビームにより、各感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄを走査する。レーザビームの走査により、各感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄには対応する色の静電潜像が形成される。例えば、露光器６は、イエローの画像データに基づいてレーザビームが制御される。露光器６からのレーザビームは感光ドラムａを走査する。これにより感光ドラムａにイエローの画像の静電潜像が形成される。
【００１６】
中間転写ユニット２０は、画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの上方に配置される交換可能なユニットである。中間転写ユニット２０は、中間転写ベルト２及び一次転写ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを備える。
【００１７】
中間転写ベルト２は、伸縮性のない無端状のベルト部材で構成された像担持体であり、感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄからトナー像が転写される。中間転写ベルト２は、二次転写張架ローラ２５、駆動ローラ２６、テンションローラ２７、及び一次転写張架ローラ２８、２９に掛け渡して支持される。中間転写ベルト２は、駆動ローラ２６により駆動されて一方向に回転する。図１では矢印Ｒ２方向に回転する。
【００１８】
一次転写ローラ２ａは、中間転写ベルト２を挟んで感光ドラムａに対向する位置に配置される。一次転写ローラ２ａと感光ドラムａとは、中間転写ベルト２を挟む。一次転写ローラ２ａにより感光ドラムａ側へ押圧された中間転写ベルト２と、感光ドラムａと、の間には一次転写部Ｔａが形成される。一次転写ローラ２ａに正極性の直流電圧が印加されると、感光ドラムａに形成された負極性のトナー像が、一次転写部Ｔａで中間転写ベルト２へ転写される。
一次転写ローラ２ｂは、中間転写ベルト２に対して感光ドラムｂと反対側の位置に配置され、感光ドラムｂに形成されたトナー像を中間転写ベルト２に転写させる。一次転写ローラ２ｃは、中間転写ベルト２に対して感光ドラムｃと反対側の位置に配置され、感光ドラムｃに形成されたトナー像を中間転写ベルト２に転写させる。一次転写ローラ２ｄは、中間転写ベルト２に対して感光ドラムｄと反対側の位置に配置され、感光ドラムｄに形成されたトナー像を中間転写ベルト２に転写させる。
【００１９】
中間転写ベルト２には、各感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄからトナー像が重畳して転写される。そのために、中間転写ベルト２にフルカラーのトナー像が形成される。
【００２０】
中間転写ユニット２０は、濃度検出センサ８０及び基準位置検出センサ９０を備える。濃度検出センサ８０は、中間転写ベルト２のトナー像が転写される面（表面）側に光を照射して、その反射光量を検出する光学センサである。基準位置検出センサ９０は、中間転写ベルト２の回転方向の基準位置を検出する光学センサである。
なお、画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、露光器６、及び中間転写ユニット２０を合わせた構成を画像形成ユニット１０と称す。
【００２１】
給紙カセット４に収容される記録材Ｐは、二次転写ローラ２２及び二次転写張架ローラ２５により形成される二次転写部Ｔ２に搬送される。給紙カセット４から二次転写部Ｔ２までの搬送経路には、分離ローラ８及びレジストレーションローラ９が設けられる。分離ローラ８は、給紙カセット４から引き出した記録材Ｐを１枚ずつ分離してレジストレーションローラ９に搬送する。レジストレーションローラ９は、搬送された記録材Ｐを停止させる。レジストレーションローラ９は、中間転写ベルト２に形成されたトナー像が二次転写部Ｔ２に到達するタイミングに合わせて、停止させた記録材Ｐを二次転写部Ｔ２に搬送する。
【００２２】
二次転写部Ｔ２では、記録材Ｐ及び中間転写ベルト２が二次転写張架ローラ２５と二次転写ローラ２２とに挟まれる。二次転写ローラ２２は、正極性の直流電圧が印加されることで、接地電位に接続された二次転写張架ローラ２５との間にトナー像の転写電界を発生する。二次転写張架ローラ２５及び二次転写ローラ２２により挟まれ、且つ転写電界が発生することで、中間転写ベルト２に形成されるトナー像が記録材Ｐに転写される。
【００２３】
定着器５は、二次転写部Ｔ２から見て搬送経路の下流側に設けられる。定着器５は、ヒータを有する定着ローラ５ａ及び加圧ローラ５ｂを備える。定着ローラ５ａは、加圧ローラ５ｂに圧接されて加圧ニップを形成する。記録材Ｐは、加熱ニップで挟持搬送されることでトナー像が熱圧着される。定着器５から見て搬送経路の下流側には、排出ローラ１１が設けられる。排出ローラ１１は、定着器５でトナー像が定着された記録材Ｐを排紙トレイ７へ排出する。
【００２４】
このような画像形成装置１００は、内蔵する制御ユニット２００により動作が制御される。制御ユニット２００の詳細については後述する。制御ユニット２００は、画像形成装置１００に設けられる図示しない操作部或いは外部装置等から画像形成処理の開始の指示を受け付けると、画像形成装置１００の各部の動作を制御して画像形成処理を行う。
【００２５】
画像形成処理の開始の指示には、画像を形成する記録材Ｐの紙種やサイズ等が含まれる。分離ローラ８は、画像形成処理の開始の指示に応じて、記録材Ｐを１枚ずつ給紙カセット４から給紙すると共に、給紙した記録材Ｐをレジストレーションローラ９へ搬送する。レジストレーションローラ９は、搬送された記録材Ｐを停止させる。レジストレーションローラ９は、停止させた記録材Ｐの搬送経路に対する斜行等のズレを補正する。中間転写ベルト２に形成されたトナー像と記録材Ｐとが二次転写部Ｔ２で一致するように、レジストレーションローラ９は回転して記録材Ｐを搬送する。
【００２６】
画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、画像形成処理の開始の指示に応じてトナー像を形成する。画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにより形成されたトナー像は中間転写ベルト２に重畳して転写される。その結果、中間転写ベルト２上にはフルカラーのトナー像が形成される。
【００２７】
中間転写ベルト２に形成されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、レジストレーションローラ９により搬送された記録材Ｐに転写される。記録材Ｐは、トナー像が転写された後に、定着器５に搬送される。定着器５は、記録材Ｐにトナー像を定着させる。記録材Ｐは、トナー像が定着した後に、排出ローラ１１により排紙トレイ７に排出される。
【００２８】
図２は、画像形成装置１００の制御ブロック図である。制御ユニット２００は、操作部２０２、サーミスタ２０４、高圧ユニット２０６、モータ類２１２、クラッチ／ソレノイド２１３、センサ類２１４、定着ヒータ２１１、及び画像形成ユニット１０に接続される。
【００２９】
操作部２０２は、ユーザの操作により画像形成処理の開始の指示、記録材Ｐの紙種、記録材Ｐのサイズ、複写倍率、及び濃度設定値を含む情報を制御ユニット２００に入力するユーザインタフェースである。操作部２０２は、画像形成装置１００にコピーを指示するスタートボタン、リセットボタン、テンキー、及びディスプレイを備えた構成でもよく、タッチパネルを備えた構成であってもよい。ディスプレイには、制御ユニット２００により画像形成装置１００の状態、例えば画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャムの発生やその箇所等が表示される。
【００３０】
サーミスタ２０４は、定着器５内の定着ローラ５ａの温度を測定して、測定結果を制御ユニット２００に入力する。高圧ユニット２０６は、帯電ローラ、一次転写ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、二次転写ローラ２２、及び現像器内の現像ローラに、適切な高電圧を印加する。
【００３１】
モータ類２１２は、画像形成装置１００内の各ローラや可動部を駆動する。例えば、ベルト駆動モータ７０は、駆動ローラ２６を駆動して中間転写ベルト２を回転させる。ベルトステアリングモータ２２３は、中間転写ベルト２の片寄りを制御する。クラッチ／ソレノイド２１３は、画像形成動作を円滑に進めるために、各部の動作を制御する。センサ類２１４は、画像形成装置１００内の各部の状態を検出して、検出結果を制御ユニット２００に入力する。ベルトエッジセンサ６２は、中間転写ベルト２のエッジ部分を検出する。定着ヒータ２１１は、定着ローラ５ａに内蔵されており定着ローラ５ａを加熱する。
【００３２】
制御ユニット２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０１ｂ、及びＲＯＭ（Read Only Memory）２０１ｃを備える。ＣＰＵ２０１ａは、ＲＯＭ２０１ｃに格納されるプログラムを読み出して、ＲＡＭ２０１ｂをワークエリアに用いて実行することで画像形成装置１００の動作を制御する。ＲＯＭ２０１ｃは、濃度検出センサ８０のセンサ出力値（電圧）を濃度に変換するための濃度変換テーブルを記憶する。ＲＡＭ２０１ｂは、例えば高圧制御部２０５への高圧設定値、各種データ、操作部２０２からの画像形成処理の開始の指示に関する情報等を保存する。ＲＡＭ２０１ｂは、画像の濃度補正を行うためのγルックアップテーブル（γＬＵＴ）や後述する下地プロファイルを保存する。ＲＡＭ２０１ｂは、図示しない補助電源等により画像形成装置１００の電源がＯＦＦ状態であってもデータを保存できる。なお、ワークエリアとして用いるＲＡＭを、ＲＡＭ２０１ｂの他に設けてもよい。
【００３３】
制御ユニット２００は、Ａ／Ｄ変換器２０３、高圧制御部２０５、モータ制御部２０７、ＤＣ負荷制御部２０８、センサインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０９、ＡＣドライバ２１０、及び画像制御部２２０を備える。
【００３４】
制御ユニット２００は、センサ類２１４による検出結果をセンサＩ／Ｆ２０９により受け付ける。ＣＰＵ２０１ａは、センサ類２１４の検出結果に基づいてモータ制御部２０７によりモータ類２１２の制御を行う。ＣＰＵ２０１ａは、センサ類２１４の検出結果に基づいてＤＣ負荷制御部２０８によりクラッチ／ソレノイド２１３の動作を制御する。ＣＰＵ２０１ａは、センサ類２１４の検出結果に基づいてＲＡＭ２０１ｂから高圧設定値を読み出し、高圧制御部２０５により高圧ユニット２０６に入力する。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換器２０３は、定着ローラ５ａの温度変化に応じたサーミスタ２０４の抵抗値変化を電圧値に変換して、デジタル信号としてＣＰＵ２０１ａに入力する。ＣＰＵ２０１ａは、入力されたデジタル信号に応じてＡＣドライバ２１０により定着ヒータ２１１の発熱量を制御して定着ローラ５ａの温度を調整する。
【００３６】
画像制御部２２０は、ＲＡＭ２０１ｂに格納されたγＬＵＴに基づいて画像データを変換し、当該変換された画像データに基づいて露光器６を制御する。なお、γＬＵＴは、画像形成ユニット１０の濃度特性を補正するための補正条件である。濃度特性とは、画像形成ユニット１０に入力される画像データの入力信号値と、当該入力信号値に基づいて画像形成ユニット１０により形成された画像の濃度との特性である。画像形成ユニット１０は、温度や湿度などの環境条件、印字枚数、現像剤の帯電量などの影響によって、濃度特性が変化してしまう。そこで、従来から、画像形成ユニット１０の濃度特性を理想的な濃度特性に修正するため、γＬＵＴに基づいて入力信号値を、目標とする濃度の画像を形成するための出力信号値に補正する。
【００３７】
濃度補正処理が実行された場合、制御ユニット２００は、画像形成ユニットを制御して中間転写ベルト２上にパッチ画像を形成さる。制御ユニット２００は、濃度検出センサ８０によるパッチ画像の検出結果に基づいて、高圧ユニット２０６により印加される電圧値を設定し、ＲＡＭ２０１ｂに格納されたγＬＵＴを更新する。
【００３８】
ところで、濃度検出センサ８０により検出されるパッチ画像からの反射光の強度は、パッチ画像が形成された中間転写ベルト２の表面からの反射光によって影響を受ける。そこで、制御ユニット２００は、濃度検出センサ８０の検出結果を中間転写ベルト２に対応する下地プロファイルに基づいて補正する。制御ユニット２００は、中間転写ベルト２の基準位置に基づいて中間転写ベルト２上のパッチ画像の形成位置を特定する。図３は、中間転写ベルト２の基準位置の説明図である。中間転写ベルト２のトナー像が形成されない面（裏面）には、基準位置を検出するためのマークとして反射シール９５が設けられる。基準位置検出センサ９０は、中間転写ベルト２の回転に応じて反射シール９５がマーク検出位置を通過したことを検出することで、基準位置を検出する。
【００３９】
画像形成装置１００は、濃度補正を行うために、予めトナー像が形成されていない状態の中間転写ベルト２の表面の１周分の反射光量（反射光の強度）を下地プロファイルとしてＲＡＭ２０１ｂに保持する。下地プロファイルは、基準位置を基準にして表される位置毎の反射光量を含む。そのために濃度検出センサ８０は、中間転写ベルト２にトナー像が形成されていない状態で１周する中間転写ベルト２の表面の反射光量（反射光の強度）を検出する。ＣＰＵ２０１ａは、基準位置検出センサ９０により基準位置を検出し、濃度検出センサ８０の検出結果により基準位置を基準にした下地プロファイルを作成して、ＲＡＭ２０１ｂに記憶する。
【００４０】
濃度検出センサ８０は、中間転写ベルト２の表面の反射光量を、中間転写ベルト２の回転方向に０．１［ｍｍ］単位で検出する。ＣＰＵ２０１ａは、濃度検出センサ８０の検出結果を０〜３．３［Ｖ］の電圧値としてサンプリングする。ＣＰＵ２０１ａは８ビットのＡ／Ｄコンバータを有しており、濃度検出センサ８０の検出結果を「0h〜FFh」のデジタルデータに変換する。ＣＰＵ２０１ａは、変換したデジタルデータの１０データ分を平均化して、中間転写ベルト２の回転方向で１［ｍｍ］毎に反射光量の平均値を算出する。ＣＰＵ２０１ａは、この平均値を中間転写ベルト２の回転方向で１周分算出して、下地プロファイルに含まれるデータ（反射光量）としてＲＡＭ２０１ｂに記憶する。
【００４１】
図４は、パッチ画像９８の濃度検出の説明図である。基準位置検出センサ９０は、反射シールを検出するとパルス信号を出力する。制御ユニット２００は、基準位置検出センサ９０から入力されるパルス信号により、基準位置を知ることができる。制御ユニット２００は、基準位置を基準として濃度補正を行う。
【００４２】
制御ユニット２００は、濃度検出を行う際に、中間転写ベルト２に測定用トナー像となるパッチ画像９８を形成する。濃度検出センサ８０は、パッチ画像９８による反射光量を検出する（図４の（２））。ＣＰＵ２０１ａは、基準位置検出センサ９０からのパルス信号の入力タイミングと、濃度検出センサ８０によるパッチ画像９８の検出タイミングにより、パッチ画像９８が形成された中間転写ベルト２上の位置予測（パッチ形成位置）を行う。ＣＰＵ２０１ａは、下地プロファイルを参照して、パッチ形成位置の反射光量（反射光の強度）を測定する（図４の（１））。ＣＰＵ２０１ａは、下地プロファイルにおいてパッチ画像９８が形成された領域に対応する反射光量と、濃度検出センサ８０により検出された反射光量との差を演算する。ＣＰＵ２０１ａは、ＲＯＭ２０１ｃに記憶された濃度変換テーブルに基づいて、演算結果をパッチ画像９８の濃度に変換する（図４の（１）−（２））。ＣＰＵ２０１ａは、パッチ画像９８の濃度に応じて、ＲＡＭ２０１ｂに保存するγＬＵＴを更新し、形成する画像の濃度補正に反映する。なお、パッチ画像９８の濃度に基づいてγＬＵＴを更新する処理は公知の技術であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４３】
図５は、中間転写ベルト２の表面の反射度の変化量（低下値）を予測する方法の説明図である。中間転写ベルト２は、二次転写部Ｔ２で記録材Ｐと摺擦するために、表面の状態が変化する。表面の状態の変化は、中間転写ベルト２の反射度の変化（低下）の原因となる。制御ユニット２００は、中間転写ベルト２の表面状態に基づいて下地プロファイルを補正する。
【００４４】
図５（ａ）は、中間転写ベルト２の表面にトナー像が形成された状態を表す。ＣＰＵ２０１ａは、反射シール９５の位置を基準位置として、濃度検出センサ８０の検出位置における紙面割合を算出する。「紙面割合」は、中間転写ベルト２と記録材Ｐとが摺擦する面積の割合を表し、例えば１［ｍｍ］四方内で、記録材Ｐと中間転写ベルト２とが接触し、且つトナー像が検出されない部分の面積比率を表す。紙面割合を求める理由は、中間転写ベルト２上のトナーが付着していない領域が記録材Ｐと摺擦するからである。中間転写ベルト２上のトナーが付着していない領域に対応する下地プロファイルが変化するので、トナーが付着していない領域を予測する必要がある。
濃度検出センサ８０は、中間転写ベルト２の回転方向に、検出位置を中心として±０．５［ｍｍ］の幅で反射光を検出する。ＣＰＵ２０１ａは、濃度検出センサ８０の検出結果により紙面割合を算出する。中間転写ベルト２の回転方向の長さが、例えば８９３［ｍｍ］の場合、ＣＰＵ２０１ａは、位置「０〜８９２」の８９３点の紙面割合を算出する。ＣＰＵ２０１ａは、算出した紙面割合をＲＡＭ２０１ｂに記憶する。
【００４５】
ＣＰＵ２０１ａは、算出した紙面割合から中間転写ベルト２の反射度の低下値を予測する。ＣＰＵ２０１ａは、例えば紙面割合が０〜９［％］の場合は「０」、１０〜１９［％］の場合は「１」というように、１０［％］刻みで、「０〜１０」の値を反射度の低下値とする。ＣＰＵ２０１ａは、反射度の低下値を低下値テーブルとしてＲＡＭ２０１ｂに記憶する。図５（ｂ）は低下値テーブルの例示図である。低下値テーブルは、位置毎の低下値により表される。
【００４６】
ＣＰＵ２０１ａは、画像形成処理を行う度に、反射度の低下値を予測する。低下値は、新たな下地プロファイルを作成するまで累積される。ＣＰＵ２０１ａは、下地プロファイルと反射度の低下値とにより補正下地プロファイルを決定する。ＣＰＵ２０１ａは、補正下地プロファイルを予測する場合に、反射度の低下値と、予め実験で得られた記録材Ｐにトナー像を転写する度に生じる中間転写ベルト２の反射光量の低下量を係数とした低下係数との積を用いる。すなわち、以下の式により補正下地プロファイルを算出する。
（補正下地プロファイル）＝（下地プロファイル×反射度の低下値×低下係数）／１０
【００４７】
このようにして予測された補正下地プロファイルにより、パッチ画像９８の濃度が高精度に検出されるようになる。なお、低下係数は、画像形成装置１００で使用可能な記録材Ｐの種類毎（材質毎）に異なる値としてもよい。記録材Ｐの種類により中間転写ベルト２が摺擦により削られる量が異なるためである。低下係数は、予めＲＡＭ２０１ｂに記憶される。
【００４８】
図６は、中間転写ベルト２の下地プロファイルの更新処理を表すフローチャートである。処理の開始時に、ＲＡＭ２０１ｂは、事前に作成された中間転写ベルト２の下地プロファイルを記憶している。
【００４９】
ＣＰＵ２０１ａは、操作部２０２から画像形成の開始の指示が入力されると、プリント積算枚数のカウントを開始する（Ｓ６０１）。ＣＰＵ２０１ａは、プリント積算枚数のカウントを開始すると、画像形成処理を行う（Ｓ６０２）。ＣＰＵ２０１ａは、画像形成処理の実行中に、濃度検出センサ８０の検出結果に応じて中間転写ベルト２の反射度の低下値を予測する（Ｓ６０３）。ＣＰＵ２０１ａは、予測した反射度の低下値をＲＡＭ２０１ｂの低下値テーブルに記憶する。
【００５０】
ＣＰＵ２０１ａは、画像形成処理が終了すると、プリント積算枚数の値をカウントアップする（Ｓ６０４）。カウントアップしたプリント積算枚数が１００枚未満であれば（Ｓ６０５：N）、ＣＰＵ２０１ａは、次の画像形成処理を行う。カウントアップしたプリント積算枚数が１００枚に達すると（Ｓ６０５：Y）、ＣＰＵ２０１ａは、下地プロファイル及び反射度の低下値を用いて濃度補正処理を行う（Ｓ６０６）。濃度補正処理後にＣＰＵ２０１ａは、カウントアップしたプリント積算枚数が１０００枚未満であれば（Ｓ６０７：N）、次の画像形成処理を行う。ＣＰＵ２０１ａは、カウントアップしたプリント積算枚数が１０００枚に達すると（Ｓ６０７：Y）、新たな下地プロファイルを作成する。ＣＰＵ２０１ａは、作成した新たな下地プロファイルをＲＡＭ２０１ｂに記憶する。これにより、既にＲＡＭ２０１ｂに記憶されている古い下地プロファイルは更新される（Ｓ６０８）。ＣＰＵ２０１ａは、下地プロファイルの更新時に、ＲＡＭ２０１ｂに記憶された低下値テーブルをクリアする（Ｓ６０９）。その後、ＣＰＵ２０１ａは操作部２０２から画像形成の開始の指示が入力を待機する。
【００５１】
以上の処理により、下地プロファイルは定期的に更新される。また、濃度補正処理の際に下地プロファイルとともに用いられる反射度の低下値は、画像形成が行われる度に更新される。濃度補正処理は、所定の枚数（ここでは１００枚）の画像形成処理の後に行われ、下地プロファイルは、濃度補正処理を行う枚数よりも多い枚数（ここでは１０００枚）の画像形成処理の後に行われる。
【００５２】
図７は、図６のステップＳ６０６で行われる濃度補正処理を表すフローチャートである。ＲＡＭ２０１ｂは、中間転写ベルト２の下地プロファイル及びステップＳ６０３において決定された低下値テーブルを記憶している。
【００５３】
濃度補正処理を開始すると、ＣＰＵ２０１ａは、パッチ画像データに基づいてパッチ画像９８を中間転写ベルト２に形成する（Ｓ７０１）。ＣＰＵ２０１ａは、濃度検出センサ８０によるパッチ画像の検出結果を取得する（Ｓ７０２）。ＣＰＵ２０１ａは、パッチ画像の検出位置に応じて、下地プロファイル、反射度の低下値、及び低下係数をＲＡＭ２０１ｂから読み出す（Ｓ７０３）。ＣＰＵ２０１ａは、読み出した下地プロファイル、反射度の低下値、および低下係数により、補正下地プロファイルを決定する（Ｓ７０４）。
【００５４】
ＣＰＵ２０１ａは、濃度検出センサ８０の検出結果から補正下地プロファイルを差分し、当該差分した値を濃度変換テーブルを参照することによってパッチ画像の濃度に変換する（Ｓ７０５）。ステップＳ７０５において決定されたパッチ画像の濃度に応じて、ＣＰＵ２０１ａはγＬＵＴを更新する（Ｓ７０６）。
【００５５】
以上のような濃度補正処理は、下地プロファイルを反射度の低下値に応じて補正し、補正した下地プロファイルを用いてγＬＵＴが更新されるために、従来よりも高精度で形成する画像の濃度補正を行うことができる。本実施形態では、カラーの画像形成を行う画像形成装置について説明するが、モノクロの画像形成を行う画像形成装置においても同様の処理により濃度補正を行うことができる。以上の説明では、中間転写ベルト２に形成されたトナー像による濃度補正について説明したが、感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄに形成されたトナー像毎に同様の方法で濃度補正を行ってもよい。この場合、濃度検出センサ８０は、各感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄに対応して設けられる。また、下地プロファイルも各感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄに対応して用意される。上記の処理は、感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄ毎に行われる。この場合、色毎に濃度補正が可能になり、より高精度の濃度補正が可能となる。
【００５６】
中間転写ベルト２は、回転駆動により片寄りが発生することがある。そのために中間転写ユニット２０にベルト寄り機構としてベルトステアリングモータ２２３及びベルトエッジセンサ６２を備える。図８は、ベルト寄り機構を備えた中間転写ユニット２０の斜視図である。
【００５７】
中間転写ユニット２０は、駆動ローラ２６の両端を回転自在に支持するフレーム４０の一端側にベルト駆動モータ７０が固定される。ベルト駆動モータ７０の駆動力は、フレーム４０上で駆動ローラ２６に伝達される。駆動ローラ２６の一端は、図８では隠れているベルトステアリングモータ２２３によって、図中Ｈ方向に上下動する。これにより駆動ローラ２６は傾斜する。駆動ローラ２６を傾斜させることで、中間転写ベルト２の片寄りを中間転写ベルト２の回転中に修正することができる。
【００５８】
図９は、中間転写ベルト２のベルト駆動モータ７０及びベルトエッジセンサ６２の構成図である。駆動ローラ２６を駆動して中間転写ベルト２を回転させるベルト駆動モータ７０の駆動力は、歯車７５、７４を介して駆動ローラ２６に伝達される。
【００５９】
ベルトエッジセンサ６２は、複数のフォトセンサ６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ、６２ｇ、６２ｈ及びセンサフラグ６２ｃを備え、中間転写ベルト２の幅方向（回転方向に直交する方向）への片寄り量を検出する。ベルトエッジセンサ６２は、回転軸６２ｂで軸支されたセンサフラグ６２ｃの一端に固定した検出ローラ６２ａを、中間転写ベルト２のベルトエッジに当接させることでエッジ検出を行う。検出ローラ６２ａの反対側で回動するセンサフラグ６２ｃに固定された１個の反射面を異なる回動位置で検出するように、センサフラグ６２ｃに沿って、５つのフォトセンサ６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ、６２ｇ、６２ｈが配置される。ベルトエッジセンサ６２は、フォトセンサ６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ、６２ｇ、６２ｈの検出状態により、中間転写ベルト２の幅方向の片寄り量を検出することができる。
【００６０】
図１０は、５つのフォトセンサ６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ、６２ｇ、６２ｈの検出結果による中間転写ベルト２の片寄り量の説明図である。５つのフォトセンサ６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ、６２ｇ、６２ｈの検出結果の組み合わせから、中間転写ベルト２の幅方向の片寄り量が判別可能である。ここでは、５つのフォトセンサ６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ、６２ｇ、６２ｈがすべてセンサフラグ６２ｃを検出しない場合、前方向及び奥方向のそれぞれの片寄り量が最大になる。この場合、制御ユニット２００は片寄りを修正できないエラーと判断し、それ以外の９点を片寄り制御範囲としている。
【００６１】
中間転写ベルト２に片寄りが発生すると、中間転写ベルト２の表面の反射度が変化する。そのために、中間転写ベルト２に片寄りが生じる場合に、中間転写ベルト２の反射度の補正を行う必要がある。
【００６２】
ＣＰＵ２０１ａは、中間転写ベルト２を回転させながら、ベルトエッジセンサ６２により検出される片寄り量に応じてベルトステアリングモータ２２３を駆動することで、駆動ローラ２６を傾けて中間転写ベルト２の片寄りを解消する。例えば、駆動ローラ２６の奥側を下に移動させると、奥から手前へ中間転写ベルト２が寄ることで、中間転写ベルト２の奥への片寄りを解消することができる。駆動ローラ２６の奥側を上に移動させると、手前から奥へ中間転写ベルト２が寄ることで、中間転写ベルト２の前への片寄りを解消することができる。
【００６３】
本実施形態では、中間転写ベルト２の片寄り量を「ポジション」として９段階で表す。中間転写ベルト２が最も奥に寄った状態を「ポジション０」、寄りが生じていない状態を「ポジション４」、最も前に寄った状態を「ポジション８」として表す。「ポジション０」よりも奥に寄った状態及び「ポジション８」よりも前に寄った状態は中間転写ベルト２の片寄りを修正できないと判断して、ＣＰＵ２０１ａは、ユーザにエラーを通知する。
【００６４】
図１１は、片寄りによる中間転写ユニット２０の反射度の変化量（低下値）の説明図である。
【００６５】
図１１（ａ）は、中間転写ベルト２の回転方向の位置毎の、下地プロファイル作成時の片寄り量及び濃度補正時の片寄り量の例示図である。片寄り量は、図１０の「ポジション」により表される。図１１（ａ）の表は、ＲＡＭ２０１ｂに記憶され、下地プロファイルが新たに取得される度に更新される。
【００６６】
図１１（ｂ）は、中間転写ベルト２の回転方向の位置及び片寄り量に応じた低下値テーブルの例示図である。ＣＰＵ２０１ａは、予測した反射度の低下値を、低下値テーブルの位置及び片寄り量に応じた値に加算する。ＣＰＵ２０１ａは、濃度補正時に低下値テーブルを参照して、片寄り時でも最適な反射度の低下値を用いた補正を行う。
【００６７】
ＣＰＵ２０１ａは、補正下地プロファイルの予測時に下地プロファイルの作成時と濃度補正時との濃度の検出位置を比較し、一致する場合には、図１１（ａ）の表を参照して、下地プロファイルを取得したときの片寄り量を確認する。ＣＰＵ２０１ａは、確認した片寄り量及び下地プロファイルの作成時の検出位置に応じて、低下値テーブルを参照して反射度の低下値を取得する。ＣＰＵ２０１ａは、取得した低下値により補正下地プロファイルを予測する。
【００６８】
ＣＰＵ２０１ａは、補正下地プロファイルの予測時に下地プロファイルの作成時と濃度補正時との濃度の検出位置が一致しない場合、図１１（ａ）の表を参照して、濃度補正時の検出位置の片寄り量を確認する。ＣＰＵ２０１ａは、確認した片寄り量及び下地プロファイルの作成時の検出位置に応じて、低下値テーブルを参照して反射度の低下値を取得する。ＣＰＵ２０１ａは、取得した低下値により補正下地プロファイルを予測する。
【００６９】
以上のような処理により、中間転写ベルト２に片寄りが生じた場合であっても、正確に濃度補正を行うことができる。
【符号の説明】
【００７０】
１００…画像形成装置、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…画像形成部、２…中間転写ベルト、２５…  二次転写張架ローラ、２６…駆動ローラ、６２…ベルトエッジセンサ、７０…ベルト駆動モータ、８０…濃度検出センサ、９０…基準位置検出センサ、２００…制御ユニット、２０１ａ…ＣＰＵ、２０１ｂ…ＲＡＭ、２０１ｃ…ＲＯＭ、２２３…ベルトステアリングモータ
【図１】
2016206265.tif 000003
【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】
2016206265.tif 000008
【図７】
2016206265.tif 000009
【図８】
2016206265.tif 000010
【図９】
2016206265.tif 000011
【図１０】
2016206265.tif 000012
【図１１】
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