(57)【要約】【課題】作像条件調整処理で頁間領域を拡張することに起因する装置のダウンタイムの発生を抑える。【解決手段】次のような処理を実行するように、制御部を構成した。即ち、画像情報入力部に入力された画像情報に基づく画像を感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂにおける画像出力領域に作像する作像処理と並行して、作像条件調整処理を実施する。そして、その作像条件調整処理において、ｙテストトナー像，ｃテストトナー像，ｍテストトナー像，ｂテストトナー像を、感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂの回転軸線方向の端部にある非画像出力領域であって、且つ表面移動方向（副走査方向）における頁対応領域に作像する。【選択図】図１
2016090731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情報に基づく画像が作像される画像出力領域及び前記画像が作像されない非画像出力領域が自らの表面移動方向と直交する方向に並ぶように設けられた像担持体と、前記像担持体の移動する表面にトナー像を作像する作像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写体の表面に転写する転写手段と、前記非画像出力領域に作像された後、前記転写手段によって前記転写体に転写されたテストトナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段と、前記非画像出力領域に前記テストトナー像を作像してそのトナー付着量を前記付着量検知手段によって検知した結果に基づいて前記作像手段の作像条件を調整する作像条件調整処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
前記画像情報に基づく画像を前記画像出力領域に作像する作像処理と並行して、前記作像条件調整処理を実施し、前記非画像出力領域に作像する前記テストトナー像を前記直交方向で前記画像出力領域に作像する画像に並べて作像するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記作像条件調整処理にて、前記画像出力領域及び前記非画像出力領域を一体的に前記表面移動方向に沿って複数に区画し、それらの区画のうち、前記画像出力領域に作像される画像部分の大きさが所定範囲になる区画の前記非画像出力領域を特定し、その非画像出力領域に前記テストトナー像を作像するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
前記作像条件調整処理にて、前記画像出力領域及び前記非画像出力領域を一体的に前記表面移動方向に沿って複数に区画し、それらの区画のうち、前記テストトナー像が作像される区画における前記画像出力領域の画像部分の大きさに応じて、前記区画に作像する前記テストトナー像の前記直交する方向の大きさを異ならせるように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１の画像形成装置において、
前記作像条件調整処理にて、前記画像出力領域及び前記非画像出力領域を一体的に前記表面移動方向に沿って複数に区画し、それらの区画のうち、前記テストトナー像が作像される区画における前記画像出力領域の画像部分の大きさに基づいて、前記区画に作像された前記テストトナー像のトナー付着量の検知結果について、前記作像条件の調整のために参照するか否かを決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３の画像形成装置において、
前記作像条件調整処理にて、前記テストトナー像の大きさを異ならせる際に、前記テストトナー像が作像される前記区画における画像部分及びテストトナー像を合わせた画像面積率を特定範囲内に収める前記大きさにするように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
前記作像条件調整処理にて、前記テストトナー像の大きさを異ならせる際に、前記テストトナー像が作像される画像部分及びテストトナー像を合わせた画像面積率を前記特定範囲内に収めるためには前記非画像出力領域と前記画像出力領域とを跨ぐ大きさの前記テストトナー像を作像する必要がある場合には、前記大きさの前記テストトナー像を、予定していた前記区画に代えて、前記像担持体における前記移動方向の頁間領域に存在する区画に作像するように、制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４の画像形成装置において、
前記作像条件調整処理にて、前記テストトナー像のトナー付着量の検知結果を参照するか否かを決定する際に、前記テストトナー像を作像する前記区画の画像部分の大きさが所定の範囲内になく、且つ、前記像担持体の地肌部における帯電電位の絶対値が所定範囲内にない場合に、前記検知結果を参照しない決定をするように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４又は７の画像形成装置において、
前記像担持体を複数設け、それら像担持体のうち、他の像担持体よりも前記転写体の表面移動方向における上流側の位置に配設された上流側像担持体に作像された前記テストトナー像について、前記上流側像担持体よりも下流側に配設された下流側像担持体における複数の前記区画のうち、転写工程で前記テストトナー像と同期する区画に作像される画像部分の大きさを前記画像情報に基づいて把握した結果も用いて、トナー付着量の前記検知結果について参照するか否かを決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項４、７又は８の画像形成装置において、
前記作像条件調整処理にて、前記テストトナー像のトナー付着量の検知結果を参照するか否かを決定する際に、前記検知結果を参照しないことにした場合に、次回の前記作像条件調整処理の実施までのタイミングを正規のタイミングよりも早めるように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
画像情報を取得する画像情報取得手段と、像担持体と、前記像担持体の移動する表面にトナー像を作像する作像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写体の表面に転写する転写手段と、前記作像手段によって前記像担持体の表面における表面移動方向と直交する方向の端部に存在する非画像出力領域に作像された後、前記転写手段によって前記転写体に転写されたテストトナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段と、前記非画像出力領域に前記テストトナー像を作像してそのトナー付着量を前記付着量検知手段によって検知した結果に基づいて前記作像手段の作像条件を調整する作像条件調整処理を実施する制御装置とを備える画像形成装置に搭載される前記制御装置おいて、
請求項１乃至９の何れかの画像形成装置の前記制御手段と同じ構成にした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、画像形成装置や、画像形成装置の制御手段に用いられる制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、作像手段によって作像したテストトナー像のトナー付着量を検知した結果に基づいて、作像手段の作像条件を調整する作像条件調整処理を実施することで、画像濃度の安定化を図るようにした画像形成装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の画像形成装置は、かかる作像条件調整処理を次のようにして実施する。即ち、この画像形成装置は、像担持体たる感光体の表面において、画像情報に基づく画像を作像するための画像出力領域よりも感光体回転軸線方向の両端側それぞれに、画像情報に基づく画像を作像しない非画像出力領域を設けている。この感光体の非画像出力領域に作像したテストトナー像を転写体たる中間転写ベルトの幅方向の端部に存在するテスト像転写領域に一次転写した後、テストトナー像のトナー付着量を反射型光学センサーによって検知する。次に、トナー付着量の検知結果に基づいて、作像条件としての現像バイアスについて所望のトナー付着量（画像濃度）を得ることができる値を特定し、ユーザーの命令に基づく作像処理を実施する際の現像バイアスを特定した値に調整する。
【０００４】
ユーザーの命令に基づいて作像した画像を中間転写ベルトから記録シートに転写するために中間転写ベルトに当接して二次転写ニップを形成する二次転写ローラは、中間転写ベルトの画像転写領域だけに当接する長さになっている。二次転写ローラに当接しない中間転写ベルトのテスト像転写領域に形成されたテストトナー像は、ベルトの移動に伴って二次転写ニップの脇を通過した後、クリーニング装置によって除去される。かかる構成では、二次転写ローラへのテストトナー像の転写を回避する狙いで二次転写ローラを中間転写ベルトに接離させるための接離機構を省略して低コスト化を図ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この画像形成装置では、作像条件調整処理の実施によって装置のダウンタイムを増やしてしまうという課題があった。具体的には、複数枚の記録シートに画像を連続的に形成する連続プリントでは、感光体の表面において、先行して搬送される記録シートに対応する領域と、後続の記録シートに対応する領域との間に、シート間の間隙に相当する頁間領域が発生する。この画像形成装置では、感光体の表面移動方向において、頁間領域に対応する非画像出力領域に複数のテストトナー像を作像する。そして、表面移動方向に並ぶ複数のテストトナー像を作像可能にするために、作像条件調整処理を実施する時だけ、頁間領域を拡張する。これにより、装置のダウンタイムを増やしてしまうのである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情報に基づく画像が作像される画像出力領域及び前記画像が作像されない非画像出力領域が自らの表面移動方向と直交する方向に並ぶように設けられた像担持体と、前記像担持体の移動する表面にトナー像を作像する作像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写体の表面に転写する転写手段と、前記非画像出力領域に作像された後、前記転写手段によって前記転写体に転写されたテストトナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段と、前記非画像出力領域に前記テストトナー像を作像してそのトナー付着量を前記付着量検知手段によって検知した結果に基づいて前記作像手段の作像条件を調整する作像条件調整処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、前記画像情報に基づく画像を前記画像出力領域に作像する作像処理と並行して、前記作像条件調整処理を実施し、前記非画像出力領域に作像する前記テストトナー像を前記直交方向で前記画像出力領域に作像する画像に並べて作像するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、作像条件調整処理のために頁間領域を拡張することに起因する装置のダウンタイムの発生を抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図。
【図２】同画像形成装置におけるｙ用の作像ユニット、中間転写ベルト、及びｙ用の一次転写ローラを示す拡大構成図。
【図３】同画像形成装置の電気回路の一部を示すブロック図。
【図４】同中間転写ベルトにテストパターン像が形成された中間転写ユニットを示す平面図。
【図５】同転写ユニットの概略を示す側面図。
【図６】同画像形成装置の制御部によって実施される制御の処理フローを示すフローチャート。
【図７】ニップ内画像面積率［％］とトナー像の一次転写率［％］との関係を示すグラフ。
【図８】仮想マトリクスと、頁と、画素数との関係を説明するための平面模式図。
【図９】画像出力領域に出力される画像部分と、非画像出力領域に出力されるテストトナー像と、テストトナー像の作像区画の選択態様とを説明するための平面模式図。
【図１０】画像出力領域に出力される画像部分と、非画像出力領域に出力されるテストトナー像と、テストトナー像の大きさの選択態様とを説明するための平面模式図。
【図１１】テストトナー像の作像位置を頁間領域までずらす態様を説明するための平面模式図。
【図１２】反射型光学センサーからの出力電圧と、テストトナー像の各部を検出するタイミングとの関係を示すグラフ。
【図１３】一次転写率とニップ内画像面積率と感光体の帯電電位との関係を示すグラフ。
【図１４】下流側の一次転写ニップでの逆転写率と、下流感光体の帯電電位との関係を示すグラフ。
【図１５】第三実施例に係る画像形成装置の制御部によって実施される目標トナー濃度補正処理の処理フローを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。同図において、画像形成装置の筺体１０１内には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を作像するための作像ユニット１０ｙ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｂが設けられている。なお、符号の後に付されるｙ，ｃ，ｍ，ｂという添字は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック用の部材であることを示している。
【００１０】
作像ユニット１０ｙ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｂの上方には、無端状の中間転写ベルト１５などを有する中間転写ユニット５０が配設されている。４つの作像ユニット１０ｙ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｂは、転写体たる中間転写ベルト１５のおもて面に対向しつつ表面移動方向に沿って並ぶように配設されている。作像ユニット１０ｙ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｂは、像担持体たるドラム状の感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂの周囲に、帯電部材１２ｙ，１２ｃ，１２ｍ，１２ｂ、現像装置１４ｙ，１４ｃ，１４ｍ，１４ｂを有している。また、一次クリーニング装置１７ｙ，１７ｃ，１７ｍ，１７ｂなども有している。
【００１１】
図中時計回り方向に回転する感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂの表面は、ｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の帯電装置の帯電部材１２ｙ，１２ｃ，１２ｍ，１２ｂによって一様に帯電せしめられる。ｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の帯電装置は、帯電バイアスを印加した帯電部材１２ｙ，１２ｃ，１２ｍ，１２ｂと感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂとの間に放電を生じせしめることで、感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂの表面を一様に帯電させる。
【００１２】
作像ユニット１０ｙ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｂの下方には、潜像書込装置１３が配設されている。潜像書込装置１３は、図示しないパーソナルコンピューターやスキャナ等から送られてくる画像情報に基づいて生成するレーザー光Ｌｙ，Ｌｃ，Ｌｍ，Ｌｂによる光走査により、感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂにｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の静電潜像を書き込む。このｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の静電潜像は、現像装置１４ｙ，１４ｃ，１４ｍ，１４ｂによって現像されてｙトナー像，ｃトナー像，ｍトナー像，ｂトナー像になる。これらのトナー像は、中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写されて４色重ね合わせトナー像になる。
【００１３】
中間転写ベルト１５のループ内側には、４つの一次転写ローラ１６ｙ，１６ｃ，１６ｍ，１６ｂ、検知バックアップローラ３１、二次転写バックアップローラ５１、クリーニングバックアップローラ５２、テンションローラ５３などが配設されている。中間転写ベルト１５は、それらのローラによって張架されている。
【００１４】
図示しない電源によって一次転写バイアスが印加される一次転写ローラ１６ｙ，１６ｃ，１６ｍ，１６ｂは、感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂとの間に中間転写ベルト１５を挟み込んでいる。これにより、感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂと、中間転写ベルト１５のおもて面とが当接するｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の一次転写ニップが形成されている。図中反時計回り方向に無端移動せしめられる中間転写ベルト１５のおもて面は、ｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の一次転写ニップを通過する過程で、ｙトナー像，ｃトナー像，ｍトナー像，ｂトナー像が順に重ね合わせて一次転写される。
【００１５】
中間転写ベルト１５におけるクリーニングバックアップローラ５２に対する掛け回し箇所には、二次クリーニング装置１８がベルトおもて面側から当接している。また、中間転写ベルト１５における二次転写バックアップローラ５１に対する掛け回し箇所には、二次次転写ローラ２５がベルトおもて面側から当接して二次転写ニップを形成している。それらのベルト周囲に配設された部材、中間転写ベルト１５、これのループ内側に配設された各種部材などからなる転写ユニット５０は、それらを一体的に筺体１０１に対して着脱することが可能になっている。
【００１６】
なお、転写ユニット５０は、ベルトループ外に配設された光学センサーユニット３０も有している。この光学センサーユニット３０は、中間転写ベルト１５における検知バックアップローラ３１に対する掛け回し箇所に対して所定の間隙を介して対向している。そして、中間転写ベルト１５のおもて面に形成される後述のテストトナー像の単位面積あたりにおけるトナー付着量を検知し、その結果を図示しない制御部に出力する。
【００１７】
筺体１０１の下部には、記録シートＰを複数枚重ねたシート束の状態で収容する給紙カセット２１が配設されている。また、給紙カセット２１の近傍には、給紙装置２０が配設されている。給紙装置２０は、給送ローラの回転駆動を適切なタイミングで開始することで、給紙カセット２１内の記録シートＰを給紙路２３に送り出す。送り出された記録シートＰは、２つのローラを当接させてレジストニップを形成しているレジストローラ対２４のレジストニップに突き当たるタイミングで、搬送が一時停止される。その後、レジストローラ対２４が適切なタイミングで回転駆動を開始することで、記録シートＰがレジストニップを経由して二次転写ニップに送られる。二次転写バイアスが印加される二次転写バックアップローラ５１と、接地された二次転写ローラ２５との間に位置する二次転写ニップ内には、二次転写電界が形成されている。二次転写ニップに進入した記録シートＰには、ニップ圧や二次転写電界の作用によって４色重ね合わせトナー像が二次転写されてフルカラートナー像になる。
【００１８】
二次転写ニップを通過した記録シートＰは、二次転写ニップの上方に配設された定着装置２２に進入する。そして、ハロゲンランプを内包する定着ローラと、加圧ローラとの当接による定着ニップに進入して加熱及び加圧される。この加熱及び加圧により、フルカラートナー像が記録シートＰの表面に定着せしめられる。
【００１９】
定着装置２２を通過した記録シートＰは、排紙路を経由した後、排出ローラ２６によって機外に排出される。そして、筺体１０１の上面に設けられたスタックトレイ２７上にスタックされる。
【００２０】
ｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の一次転写ニップを通過した後の感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂの表面は、一次クリーニング装置１７ｙ、１７ｃ、１７ｍ、１７ｂによって転写残トナーが除去される。また、二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１５のおもて面は、二次クリーニング装置１８によって転写残トナーが除去される。
【００２１】
スタックトレイ２７の下方には、ｙトナー，ｃトナー，ｍトナー，ｂトナーを収容しているトナーボトル２８ｙ，２８ｃ，２８ｍ，２８ｂを格納するボトル格納部が配設されている。トナーボトル２８ｙ，２８ｃ，２８ｍ，２８ｂ内に収容されているｙトナー，ｃトナー，ｍトナー，ｂトナーは、図示しないｙ，ｃ，ｍ，ｂ用のトナー補給装置の駆動により、現像装置１４ｙ、１４ｃ、１４ｍ、１４ｂ内に補給される。
【００２２】
４つの作像ユニット１０ｙ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｂは、使用するトナーの色が互いに異なっているが、その他の構成は互いにほぼ同じになっている。そこで、以下、ｙ用の作像ユニット１０ｙを例にして、作像プロセスについて説明する。
図２は、ｙ用の作像ユニット１０ｙ、中間転写ベルト１５、及びｙ用の一次転写ローラ１６ｙを示す拡大構成図である。同図において、制御部１５０は、駆動モータ３４の駆動を制御する。その駆動モータ３４によって駆動される現像装置１４ｙは、磁性キャリアとｙトナーとを混合した現像剤を収容しており、その現像剤を並行配設された２本のスクリュー部材１４ｙ−１、１４ｙ−２によって循環搬送する。その循環搬送の循環経路の上には、図示しないマグネットローラを連れ回り不能に内包する現像スリーブ１４ｙ−３が配設されている。回転駆動する現像スリーブ１４ｙ−３は、スクリュー部材１４ｙ−２によって搬送されている現像剤をマグネットローラの磁力によって自らの表面に担持する。そして、自らの回転に伴って現像剤を感光体１１ｙに接触させながら、感光体１１ｙに担持されるｙ用の静電潜像を現像する。現像に寄与した後の現像剤は、現像スリーブ１４ｙ−３の回転に伴ってスクリュー部材１４ｙ−２の上に戻される。その後、透磁率センサーからなるトナー濃度センサー１４ｙ−４によってトナー濃度が検知される。
【００２３】
図３は、実施形態に係る画像形成装置１００の電気回路の一部を示すブロック図である。制御部１５０は、画像形成に関連するシーケンスプログラムの実行および演算処理を行うものであり、演算手段たるＣＰＵ（不図示）、データ記憶手段たるＲＯＭ１５１、ＲＡＭ１５２などを具備するマイクロコンピュータからなる。ＲＡＭとしては、不揮発性メモリーからなるものが用いられている。
【００２４】
制御部１５０の図示しないインターフェースを介した入出力部には、ｙ，ｃ，ｍ，ｂ用のトナー濃度センサー１４ｙ−４，１４ｃ−４，１４ｍ−４，１４ｂ−４、潜像書込装置１３、給紙モータ２０ａ、レジストモータ２４ａなどが接続されている。また、光学センサーユニット３０、画像情報入力部１５１、一次転写電源１６１、二次転写電源１６２、現像電源１６３、帯電電源１６４なども接続されている。
【００２５】
画像情報入力部１５１は、外部のパーソナルコンピューターやスキャナなどから送られてくる画像情報を受信して制御部１５０に送信するものである。また、二次転写電源１６２は、二次転写バックアップローラ５１に印加するための二次転写バイアスを出力するものである。
【００２６】
一次転写電源１６１は、一次転写ローラ１６ｙ，１６ｃ，１６ｍ，１６ｂは、感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂのそれぞれに印加するための一次転写バイアスを個別に出力するものである。ｙ，ｃ，ｍ，ｂの各色にそれぞれ個別に対応する一次転写バイアスを、互いに独立した定電流制御によって出力することが可能である。
【００２７】
現像電源１６３は、ｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の現像スリーブ（例えば１４ｙ−３）のそれぞれに印加するための現像バイアスを個別に出力するものである。ｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の各色にそれぞれ個別に対応する現像バイアスを、互いに独立した定電圧制御によって出力することが可能である。
【００２８】
帯電電源１６４は、ｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の帯電部材１２ｙ，１２ｃ，１２ｍ，１２ｂのそれぞれに印加するための帯電バイアスを個別に出力するものである。ｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の各色にそれぞれ個別に対応する帯電バイアスを、互いに独立した定電圧制御によって出力することが可能である。
【００２９】
実施形態に係る画像形成装置においては、ｙ用の作像ユニット１０ｙと潜像書込装置１３との組み合わせが、ｙ用の作像手段として機能している。また、ｃ用の作像ユニット１０ｃと潜像書込装置１３との組み合わせが、ｃ用の作像手段として機能している。また、ｍ用の作像ユニット１０ｍと潜像書込装置１３との組み合わせが、ｍ用の作像手段として機能している。また、ｂ用の作像ユニット１０ｂと潜像書込装置１３との組み合わせが、ｂ用の作像手段として機能している。
【００３０】
光学センサーユニット３０は、図示しない第一反射型光学センサー、第二反射型光学センサーを具備している。それらの反射型光学センサーは、発光素子から発した光で中間転写ベルト１５の幅方向の両端部を照射する。その両端部はそれぞれ、ユーザーの命令に基づく画像（画像情報入力部１５１に入力された画像情報に基づく画像）を出力しない非画像出力領域になっている。この非画像出力領域には、後述する複数のテストトナー像からなるテストパターン像が形成される。反射型光学センサーは、中間転写ベルト１５の表面やテストトナー像の表面で正反射した正反射光を正反射受光素子で受光したり、拡散反射した拡散反射光を拡散反射受光素子で受光したりする。それらの受光量は、テストトナー像の単位面積あたりのトナー付着量（画像濃度）と相関がある。制御部１５０は、正反射型受光素子からの出力と、拡散反射型受光素子からの出力とに基づいて、ｙ，ｃ，ｍのテストトナー像のｙトナー付着量，ｃトナー付着量，ｍトナー付着量を把握する。また、正反射型受光素子からの出力に基づいてｂのテストトナー像のｂトナー付着量を把握する。なお、中間転写ベルト１５としては、その表面での反射光量とテストトナー像での反射光量との差を十分に発生させ得る材質からなるものが用いられている。
【００３１】
制御部１５０は、複数の記録シートＰに対して画像を連続的に形成する連続プリント動作中に、作像条件調整処理としての目標トナー濃度補正処理を実施するようになっている。この目標トナー濃度補正処理は、ｙ，ｃ，ｍ，ｂの各色についてそれぞれ、現像装置内の現像剤の目標トナー濃度を所望の画像濃度が得られる値に補正する処理である。制御部１５０は、トナー濃度センサー（例えば１４ｙ−４）からの出力電圧値を、所定の目標出力電位に一致させるようにトナー補給装置を駆動させることで、現像剤のトナー濃度を目標トナー濃度にほぼ一致させるようになっている。そして、連続プリント動作中には、トナー帯電量や温度変化などに伴って作像能力が変動しても安定した画像濃度で画像を形成するように、目標トナー濃度補正処理によって目標トナー濃度としての目標出力電位を補正する。この補正をｙ，ｃ，ｍ，ｂの各色についてそれぞれ実施する。
【００３２】
制御部１５０は、連続プリント動作中に目標トナー濃度補正処理を開始すると、まず、ｙテストトナー像，ｃテストトナー像，ｍテストトナー像，及びｂテストトナー像からなるテストパターン像を、中間転写ベルト１５に形成する。
【００３３】
図４は、中間転写ベルト１５にテストパターン像が形成された中間転写ユニット５０を示す平面図である。中間転写ベルト１５に当接して二次転写ニップを形成する二次転写ローラ２５のローラ部の回転軸線方向における長さは、図示のように、中間転写ベルト１５の幅よりもかなり小さくなっている。このため、二次転写ニップは、中間転写ベルト１５の幅方向における全域のうち、両端部を除くニップ領域Ａ３で形成される。
【００３４】
二次転写ローラ２５との間に中間転写ベルト１５を挟み込む二次転写バックアップローラ５１と、二次転写ローラ２５とは、互いのローラ部の回転軸線方向における中心を一致させるように配設されている。これにより、二次転写ローラ２５のローラ部は、回転軸線方向の中心を境にした一方と他方とにおいて均等な圧力で二次転写バックアップローラ５１に当接するので、中間転写ベルト１５の幅方向への片寄り走行を防止する。二次転写ローラ２５のローラ部の回転軸線方向における中心を、二次転写バックアップローラ５１のローラ部の回転軸線方向における中心とをずらして互いを当接させると、前記一方と前記他方とで押圧力に差が生ずる。これにより、押圧力の大きい側のベルト走行パスが短くなることから、中間転写ベルト１５を引っ張る力が大きくなってベルトの片寄り走行が発生する。
【００３５】
中間転写ベルト１５において、二次転写ニップを形成しない幅方向の両端部は、テストパターン像ＴＰが一次転写されるパターン転写領域Ａ１になっている。テストパターン像ＴＰは、ｙテストトナー像ｙＴ、ｃテストトナー像ｃＴ，ｍテストトナー像ｍＴ，及びｂテストトナー像ｂＴをベルト移動方向に沿って所定間隔で並べたものである。図示しない各色の感光体の回転軸線方向における両端部はそれぞれ、ユーザーの命令に基づく画像を形成しない非画像出力領域になっており、テストトナー像（ｙＴ，ｃＴ，ｍＴ，ｂＴ）はその非画像出力領域に作像された後、中間転写ベルト１５のパターン転写領域Ａ１に一次転写される。
【００３６】
中間転写ベルト１５において、ニップ領域Ａ３よりも内側には、ユーザーの命令に基づく画像を一次転写するための画像転写領域Ａ２になっている。図示しない各色の感光体の非画像出力領域を除く画像出力領域は、中間転写ベルト１５の画像転写領域Ａ２に当接して一次転写ニップを形成する。感光体の画像出力領域に作像された画像は、一次転写ニップで中間転写ベルト１５の画像転写領域Ａ２に一次転写される。図示のように、ベルト全幅＞ニップ領域Ａ３＞画像転写領域Ａ２＞パターン転写領域Ａ１×２という大小関係になっている。
【００３７】
テストパターン像ＴＰは、図示のように、中間転写ベルト１５の両端部のパターン転写領域Ａ１にそれぞれ形成される。同図から明らかなように、テストパターン像ＴＰは二次転写ニップに進入しない位置に形成されることから、二次転写ローラ２５をトナーで汚すことがない。これにより、ベルトに対する二次転写ローラ２５の接離機構を省略して低コスト化を図ることができる。
【００３８】
個々のテストトナー像は、縦（ベルト移動方向の寸法）＝１５［ｍｍ］×横（ベルト幅方向の寸法）＝１０［ｍｍ］の大きさで作像され、互いに隣り合うテストトナー像の間には５［ｍｍ］の間隙が介在している。よって、テストパターン像ＴＰのベルト移動方向の長さは、１５×４＋５×３＝７５［ｍｍ］である。
【００３９】
図５は、転写ユニット５０の概略を示す側面図である。４つの感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂは、中間転写ベルト１５の移動方向に沿って長さＬ１（＝１００ｍｍ）の間隔で配設されている。中間転写ベルト１５のパターン転写領域（Ａ１）に一次転写される４つのテストトナー像（ｙＴ，ｃＴ，ｍＴ，ｂＴ）からなるテストパターン像ＴＰのベルト移動方向の長さは、上述したように、７５［ｍｍ］である。ｙ，ｃ，ｍ，ｂ用の一次転写ニップのうち、ベルト移動方向の最下流側に位置しているのは、ｂ用の一次転写ニップ（感光体１１ｂと中間転写ベルト１５との当接）である。このｂ用の一次転写ニップのベルト移動方向における中心から、中間転写ベルト１５におけるテンションローラ５３に対する掛け回し箇所のベルト移動方向の中心までの距離も７５［ｍｍ］（＝Ｌ２）に設定されている。また、前記中心から、中間転写ベルト１５と二次転写ローラ２５との当接による二次転写ニップのベルト移動方向の中心までの距離も７５［ｍｍ］（＝Ｌ２）に設定されている。
【００４０】
中間転写ベルト１５の幅方向の両端部にあるパターン転写領域（Ａ１）にそれぞれ一次転写されたテストパターン像ＴＰは、上述したように、ベルトの移動に伴って、二次転写ローラ２５に接触することなく、二次転写ニップの脇を通過する。その後、ベルトの移動に伴って、光学センサーユニット３０の直下を通過する際に、その光反射光量が検知される。制御部１５０は、光学センサーユニット３０の受光素子からの出力電圧に基づいて、テストパターン像ＴＰに具備されるｙテストトナー像のｙトナー付着量を把握する。またｃテストトナー像のｃトナー付着量、ｍテストトナー像のｍトナー付着量、ｂテストトナー像のｂトナー付着量も把握し、それらの把握結果をＲＡＭ１５２に記憶する。
【００４１】
同図には、テストパターン像ＴＰを１つだけしか示していないが、実際には、テストパターン像ＴＰは図４に示されるように、中間転写ベルト１５の幅方向における一端部のパターン転写領域Ａ１と他端部の一端部のパターン転写領域Ａ１とにそれぞれ形成される。一端側のパターン転写領域Ａ１に形成されたテストパターン像における４つのテストトナー像の反射光量は、第一反射型光学センサー３０ａによって検知される。また、他端側のパターン転写領域Ａ１に形成されたテストパターン像における４つのテストトナー像の反射光量は、第二反射型光学センサー３０ｂによって検知される。
【００４２】
制御部１５０は、一方のパターン転写領域Ａ１に転写されたテストトナー像のトナー付着量と、他方のパターン転写領域Ａ１に転写されたテストトナー像のトナー付着量との平均値（付着量平均値）を求める。そして、その付着量平均値と目標トナー付着量との差分であるずれ量を求めた後、予めＲＡＭ１５２に記憶しているずれ量と電圧シフト量との関係を示すアルゴリズムを用いて、トナー付着量のずれを解消し得る電圧シフト量を特定する。次いで、トナー濃度センサーの目標出力電位（目標トナー濃度）の値を特定した電圧シフト量の分だけシフトさせる。これにより、現像剤のトナー濃度を目標画像濃度が得られる値に補正する。このような一連の処理を、ｙ，ｃ，ｍ，ｂの各色についてそれぞれ実施する。
【００４３】
このような目標トナー濃度補正処理を連続プリント動作中に実施することで、連続プリントにおける画像濃度を安定化させることができる。なお、中間転写ベルト１５の移動に伴って、光学センサーユニット３０の直下を通過したテストパターン像ＴＰは、クリーニング装置１８によってベルト表面から除去される。
【００４４】
上述した目標トナー濃度補正処理を実施する際に、中間転写ベルトの移動方向における頁間領域にテストパターン像ＴＰを形成するために、目標トナー濃度補正処理の実施時だけ、頁間領域を拡張すると、装置のダウンタイムを増やしてしまう。各色のテストトナー像をベルト幅方向に並べてテストパターン像ＴＰをベルト幅方向に延在させる姿勢で形成すれば、頁間領域を拡張する必要はない。しかし、各色のテストトナー像のトナー付着量を個別に検知する複数の反射型光学センサーを配設する必要が生じ、コストアップを引き起こしてしまう。
【００４５】
一方、ユーザーの命令に基づく画像と、テストパターン像とは、それぞれ感光体の異なる領域（画像出力領域、非画像出力領域）に作像され、且つ、中間転写ベルトの異なる領域（画像転写領域Ａ２、パターン転写領域Ａ１）に転写される。このため、ユーザーに基づく画像の作像と、テストパターンの作像とを並行して行って、テストパターンの横に、ユーザーの命令に基づく画像を作像することが可能である。
【００４６】
そこで、実施形態に係る画像形成装置は、ユーザーの命令に起因して画像情報入力部１５１に入力された画像情報に基づく画像を作像するための作像処理と並行して、目標トナー濃度補正処理を実施する。そして、テストパターン像ＴＰを感光体（１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂ）の回転軸線方向における非画像出力領域Ａ１であって且つ表面移動方向における頁対応領域に作像する。かかる構成では、テストパターン像ＴＰを感光体の頁間領域に作像しないことから、頁間領域を拡張する必要がなくなる。よって、装置のダウンタイムの発生を抑えることができる。
【００４７】
図６は、である。制御部１５０は、連続プリント動作を伴う印刷要求信号を受信すると（ステップ１でＹ：以下、ステップをＳと記す）、画像情報入力部１５１から送られてくる画像情報を取得する（Ｓ２）。次いで、その画像情報に基づいて、プリントジョブを開始した後（Ｓ３）、目標トナー濃度補正処理の実行タイミングであるか否かを判定する（Ｓ４）。そして、実行タイミングでない場合には（Ｓ４でＮ）、全ての頁をプリントしたか否かを判定し（Ｓ１２）、残りのプリントジョブがある場合には（Ｓ１２でＮ）、処理フローをＳ４にループさせる。全ての頁をプリントした場合には（Ｓ１２でＹ）、一連の処理フローを終了する。
【００４８】
上述したＳ４において、目標トナー濃度補正処理の実行タイミングである場合には（Ｓ４でＹ）、作像処理と並行して、目標トナー濃度補正処理を実施する。そして、まず、テストパターン像ＴＰの生成条件を決定する（Ｓ５）。生成条件としては作像開始タイミングなどが挙げられる。テストパターン像ＴＰの作像タイミングを決定する上でトリガーとなる信号からの遅延時間と、テストトナー像の個数Ｎ（本例では４）、テストトナー像の間隔、プロセス線速などに基づいて、作像開始タイミングを決定する。
【００４９】
次に、制御部１５０は、パターン読み取り条件を決定する（Ｓ６）。読み取り条件としては、読み取り開始タイミングや読み取り方式などが挙げられる。読み取り開始タイミングについては、テストパターンＴＰ用の潜像書込開始からテストパターンＴＰを光学センサーユニット３０の位置まで移動させるまでに要する時間よりも少し早めタイミングとして決定する。テストパターンＴＰのないベルト表面を検知対象としてセンサー出力のサンプリングを開始することで、テストパターンＴＰがセンサー位置まで移動したときのセンサー出力の変化を把握することが可能になるからである。
【００５０】
その後、制御部１５０は、パターン生成タイミング待ちを行う（Ｓ７）。このとき、テストパターンＴＰの作像開始のトリガーとなる信号として、画像領域先端（ＦFゲートのアサート)を用いる。そして、作像開始のタイミングがくると、テストパターン像ＴＰの作像を開始した後（Ｓ８）、パターン読み取りタイミング待ちを行う（Ｓ９）。そして、トリガー信号の発生とともにタイマーを起動し、予め決められた時間後に読み取りを開始する（Ｓ１０）。
【００５１】
図１２は、反射型光学センサーからの出力電圧と、読み取り時における経過時間との関係を示すグラフである。テストトナー像が光学センサーユニット３０の反射型光学センサーとの対向位置に進入し始めると、出力電圧が急激に変化し始める。変化中の出力電圧はトナー付着量を正確に反映していないので、参照データから除外する。予め解っているテストトナー像の大きさから、テストトナー像の中央部に対応するサンプリングデータ（ピークデータ）を特定し、それを含む前後の所定数のダンプリングデータを、トナー付着量の算出に用いる。同図で示される（ｘ１＋ｘ２）／２のタイミングでサンプリングしたデータがピークデータである。
【００５２】
トナー付着量を算出した制御部１５０は、次に、トナー付着量の算出結果と目標トナー付着量との差分に基づいて、目標トナー濃度（目標出力電位）を補正する（Ｓ１１）。
【００５３】
なお、作像条件として目標トナー濃度を調整する目標トナー濃度補正処理と作像処理とを並行して行う例について説明したが、目標トナー濃度補正処理とは異なる作像条件補正処理と作像処理とを並行して行うようにしてもよい。例えば、作像条件補正処理としては、プロセスコントロール処理と呼ばれるものが知られている。プロセスコントロール処理では、静電潜像と現像バイアスとの電位差でる現像ポテンシャルを異ならせた条件で作像した複数のテストトナー像のトナー付着量を把握した結果に基づいて、トナー付着量と現像ポテンシャルとの関係を示す近似直線式を求める。そして、近似直線式を用いて、目標のトナー付着量が得られる現像ポテンシャルを特定し、作像条件としての現像バイアス、レーザー書込強度、帯電バイアスなどを、その現像ポテンシャルを実現する値に調整する。
【００５４】
このようなプロセスコントロール処理を作像処理と並行して行うようにしてもよい。但し、ユーザーの命令に基づく画像については一定の現像ポテンシャルで作像する必要があるのに対し、複数のテストトナー像については互いに異なる現像ポテンシャルで作像する必要がある。このため、例えば、現像スリーブの回転軸線方向の両端部と中央部とをそれぞれ絶縁して、両端部（非画像出力領域の現像を行う）と、中央部（画像出力領域の現像を行う）とで、個別の現像バイアスを印加できるようにするなどの工夫が必要である。
【００５５】
実施形態に係る画像形成装置では、ユーザーの命令に基づく作像処理で作像する画像の形状によっては、作像条件（実施形態では目標トナー濃度）の調整不良を引き起こすことがある。具体的には、実施形態に係る画像形成装置のように、一次転写バイアスを定電流制御で出力する構成では、環境変動にかかわらず一定の一次転写電流を一次転写ニップに流して安定した一次転写性能を発揮することができる。この反面、中間転写ベルト１５に対するトナーの一次転写率が、画像全体のうち、一次転写ニップに進入している画像箇所の画像面積率（以下、ニップ内画像面積率という）によって大きく変化してしまう。ユーザーの命令に基づいて作像される画像の多くは、複雑な形状をしていることから、トナー像の一次転写を開始してから終了するまでの間でニップ内画像面積率が大きく変動する。この変動により、画像と並行して作像されるテストパターンＴＰの４つのテストトナー像（ｙＴ，ｃＴ，ｍＴ，ｂＴ）をそれぞれ異なる一次転写率で中間転写ベルトに一次転写してしまう。これにより、中間転写ベルト上に一次転写されるテストトナー像のトナー付着量が作像手段の作像性能を正確に反映しなくなることから、作像性能を正確に把握することができずに、作像条件（目標トナー濃度）の調整不良を引き起こしてしまうのである。
【００５６】
図７は、ニップ内画像面積率［％］とトナー像の一次転写率［％］との関係を示すグラフである。また、次の表１は、ニップ内画像面積率［％］の範囲と、その範囲における平均一次転写率［％］との関係を示すテーブルである。ニップ内画像面積率が非常に低い場合には、一次転写ニップにおける感光体とベルトとの接触面積が広くなって一次転写電流の多くがその接触領域に流れてトナー像の一次転写に寄与しなくなることから一次転写率が著しく低下してしまう。また、ニップ内画像面積率が非常に高い場合には、一次転写ニップにおいて感光体と中間転写ベルト１５との間に絶縁性のトナーを介在させる領域が大きくなって一次転写電流が流れ難くなる。これにより、目標の一次転写電流が得られるように一次転写バイアスが大きく高められることから、感光体と中間転写ベルト１５との間の放電によるトナーの帯電量の低下や逆帯電が発生し易くなって一次転写率が著しく低下してしまう。このため、同図に示されるグラフのようにニップ内画像面積率が低かったり、高かったりすると、一次転写率が著しく低下してしまうのである。
【表１】
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【００５７】
図７において、ニップ内画像面積率を示すＳというアルファベットと数字との組み合わせからなる面積率定数は、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３＜Ｓ４＜Ｓ５＜Ｓ６という順で面積率が高くなっていく。そして、表１で示されるように、ニップ内画像面積率をある一定の範囲内に限定してその範囲の平均一次転写率を求めると、面積率定数Ｓ５以上、面積率定数Ｓ６未満という範囲の平均一次転写率が最も高くなる。感光体の非画像出力領域の副走査方向（感光体表面移動方向）において、面積率定数Ｓ５以上、面積率定数Ｓ６未満という範囲になる位置にテストトナー像を作像すれば、一次転写後のテストトナー像のトナー付着量は作像手段の作像性能を正確に示した値になる。
【００５８】
次に、実施形態に係る画像形成装置に、より特徴的な構成を付加した各実施例の画像形成装置について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係る画像形成装置の構成は、実施形態と同様である。
【００５９】
［第一実施例］
制御部１５０は、図示しないメイン制御部と書込制御部とを有している。書込制御部は、画像情報入力部１５１から送られてくる画像情報を処理しながら潜像書込装置１３の駆動を制御してレーザー光による感光体の光走査を行うものである。メイン制御部は、その他の制御を行うものである。
【００６０】
書込制御部は、画像情報を受け取ると、画素数カウント処理を実施する。具体的には、まず、図８に示されるように、感光体の仮想表面領域をマトリクス状に区切った仮想マトリクスに対し、画像情報に基づく画像を出力する頁を仮想で重ね合わせる。各マス目の大きさはそれぞれｎ画素×ｍ画素である。また、同図において、主走査方向は潜像を形成する際の光走査方向であり、これは感光体軸線方向と同じ方向である。また、副走査方向は、感光体表面移動方向と同じ方向である。
【００６１】
書込制御部は、画素数カウント処理において、ｙ，ｃ，ｍ，ｂの各色についてそれぞれ、次のような処理を実施する。即ち、仮想マトリクスの各マス目に出力されるドットの数であるマス目出力画素数を計数する。そして、主走査方向に並ぶ複数のマス目からなるマス目列を１つの区画として、副走査方向に並ぶ複数の区画についてそれぞれ、マス目出力画素数の合計である区画出力画素数を算出する。
【００６２】
このような画素数カウント処理によって各区画の区画出力画素数を算出した書込制御部は、次に、ｙ，ｃ，ｍ，ｂの各色についてそれぞれ、区画選定処理を実施する。この区画選定処理では、まず、仮想マトリクスにおける複数の区画のうち、テストパターン像ＴＰのテストトナー像（ｙＴ，ｃＴ，ｍＴ，ｂＴ）を作像する予定の区画を特定する。そして、その区画の区画出力画素数、即ち、その区画の画像出力領域に作像される画像部分の大きさについて、ニップ内画像面積率Ｓを面積率定数Ｓ５以上、面積率定数Ｓ６未満という範囲にする値であるか否かを判定する。そして、前述の範囲にする値である場合には、その区画に対してテストトナー像を作像することを決定する。これに対し、区画出力画素数がニップ内画像面積率Ｓを前述の範囲にする値でない場合には、テストトナー像の作像予定となる区画を副走査方向の後方に一区画分だけずらす。そして、その区画について、区画出力画素数がニップ内画像面積率Ｓを前述の範囲にする値であるか否かを判定する。ニップ内画像面積率Ｓを前述の範囲にする区画出力画素数の区画が見つかるまで同様の処理を繰り返し、その区画に対してテストトナー像を作像することを決定する。例えば、図９に示されるように、作像を予定していた区画のニップ内画像面積率Ｓが低すぎる場合に、適切なニップ内画像面積率Ｓである１つ後の区画にテストトナー像を作像する。
【００６３】
かかる構成においては、非画像出力領域の副走査方向における全域のうち、良好な一次転写率を実現する領域（区画出力画素数がニップ内面積率Ｓを前述の範囲にする区画）に対し、テストトナー像を選択的に作像する。これにより、中間転写ベルト１５に一次転写されるテストトナー像のトナー付着量を、作像手段の作像性能を正確に反映した値にすることで、静電潜像を精度良く目標画像濃度で現像し得る値に目標トナー濃度を調整することができる。よって、ニップ内画像面積率Ｓの変動に起因する作像条件（目標トナー濃度）の調整不良の発生を抑えることができる。
【００６４】
なお、区画出力画素数については、区画の画像出力領域に作像される画像部分の画素数だけを計数してもよいし、画像部分の画素数に加えて、非画像出力領域に作像されるテストトナー像の画素数も計数してもよい。
【００６５】
また、ｙよりも作像開始タイミングが後になるｃについては、ニップ内画像面積率Ｓを前述の範囲にする値の区画出力画素数となるという条件に加えて、次の条件も具備する区画を、ｃテストトナー像ｃＴの作像対象として選択する。即ち、ｃ用の一次転写ニップで、上流側から移動してくるｙテストトナー像ｙＴが同期しないという条件である。
【００６６】
また、ｙ，ｃよりも作像開始タイミングが後になるｍについては、ニップ内画像面積率Ｓを前述の範囲にする値の区画出力画素数となるという条件に加えて、次の条件も具備する区画を、ｍテストトナー像ｍＴの作像対象として選択する。即ち、ｍ用の一次転写ニップで、上流側から移動してくるｙテストトナー像ｙＴやｃテストトナー像ｃＴが同期しないという条件である。
【００６７】
また、ｙ，ｃ，ｍよりも作像開始タイミングが後になるｂについては、ニップ内画像面積率Ｓを前述の範囲にする値の区画出力画素数となるという条件に加えて、次の条件も具備する区画を、ｂテストトナー像ｂＴの作像対象として選択する。即ち、ｂ用の一次転写ニップで、上流側から移動してくるｙテストトナー像ｙＴ、ｃテストトナー像ｃＴ、ｍテストトナー像ｍＴが同期しないという条件である。
【００６８】
また、一次転写率を最も高くするニップ内画像面積率の範囲（面積率定数Ｓ５以上、面積率定数Ｓ６未満）の区画にテストトナー像を作像する例について説明したが、それとは異なる範囲にテストトナー像を作像してもよい。常に、一定の範囲の区画にテストトナー像を作像すれば、トナー付着量に基づいて作像性能を正確に把握することが可能になるからである。例えば、一次転写率を最も低くするニップ内画像面積率の範囲の区画にテストパターン像ＴＰを作像するようにしたとする。この場合、その一次転写率を予めの実験に基づいて特定し、一次転写後のテストトナー像（ｙ，ｃＴ，ｍＴ，ｂＴ）のトナー付着量を一次転写前の値に補正する係数を求めておく。そして、一次転写後のテストトナー像のトナー付着量を検知した結果に前述の係数を乗ずることで、一次転写前のトナー付着量を正確に把握して、作像手段の作像性能を正確に把握することができる。
【００６９】
［第二実施例］
第二実施例に係る画像形成装置も、第一実施例に係る画像形成装置と同様に、感光体の仮想マトリクスの各区画の区画出力画素数を計数する。そして、テストトナー像を作像する区画の区画出力画素数と、テストトナー像の画素数との合計を特定の範囲にするように、テストトナー像の大きさを調整する。例えば、ニップ内画像面積率Ｓを面積率定数Ｓ５以上、面積率定数Ｓ６の範囲にする値になるように、テストトナー像の大きさを調整する。このとき、テストトナー像の大きさが下限未満になってしまう場合には、図１０に示されるように、主走査方向の両端の非画像出力領域のうち、一方の非画像出力領域だけに、下限以上の大きさのテストトナーを作像する。このように、区画におけるテストトナー像の数を２つから１つに減らすことで、テストトナー像の大きさを下限以上にしつつ、画素数の合計を特定の範囲にする。
【００７０】
また、テストトナー像の大きさが上限を超えて、非画像出力領域と画像出力領域とを跨ぐ大きさのテストトナー像を作像する必要がある場合には、図１１に示されるように、テストトナー像を作像する区画を、予定していた区画から、頁間領域の区画にずらす。頁間領域であれば、画像出力領域に画像を作像しないので、テストトナー像を画像出力領域にはみ出させても問題ないからである。
【００７１】
かかる構成においては、テストトナー像の大きさを調整して、区画内の画素数の合計を特定の範囲内にすることで、所定の平均一次転写率を実現するニップ内画像面積率Ｓで画像やテストトナー像を一次転写する。これにより、ニップ内の画像部分の大きさにかかわらず、ニップ内画像面積率Ｓを一定にして所定の一次転写率を維持することで、トナー付着量の検知結果に基づいて、一次転写前のテストトナー像のトナー付着量を正確に把握できるようになる。よって、ニップ内画像面積率Ｓの変動に起因する作像条件（目標トナー濃度）の調整不良の発生を抑えることができる。
【００７２】
［第三実施例］
第二実施例に係る画像形成装置も、第一実施例に係る画像形成装置と同様に、感光体の仮想マトリクスの各区画の区画出力画素数を計数する。テストパターン像ＴＰの４つのテストトナー像については、大きさを調整したり、作像する区画をずらしたりすることなく、所定の大きさで所定の区画に作像する。
【００７３】
制御部１５０は、テストトナー像のトナー付着量を算出するために反射型光学センサーからの出力電圧をサンプリングすると、テストトナー像を作像した区画の区画出力画素数に基づいて、次のような判定を行う。即ち、ニップ内画像面積率Ｓを所定の範囲内（例えば面積率定数Ｓ５以上、面積率定数Ｓ６未満）にする区画出力画素数であるか否かを判定する。そして、ニップ内画像面積率Ｓを所定の範囲内にする区画出力画素数でない場合には、そのサンプリングデータを参照せずに、そのテストトナー像に対応する色（ｙ，ｃ，ｍ，ｂ）の目標トナー濃度の補正を中止する。例えば、ｙテストトナー像ｙＴを作像した区画の区画出力画素数がニップ内画像面積率Ｓを所定の範囲内にする値でない場合には、ｙ用の目標トナー濃度の補正を中止する。
【００７４】
かかる構成においては、所定のニップ内画像面積率Ｓで一次転写されたテストトナー像についてのトナー付着量の検知結果だけを参照することで、一次転写前のテストトナー像のトナー付着量を正確に把握できるようになる。よって、ニップ内画像面積率Ｓの変動に起因する作像条件（目標トナー濃度）の調整不良の発生を抑えることができる。
【００７５】
図１３は、一次転写率とニップ内画像面積率と感光体の帯電電位との関係を示すグラフである。図示のように、同じニップ内画像面積率であっても、感光体の帯電電位が低くなるほど、高画像面積率側での一次転写率が低下する。このため、サンプリングデータを使用して目標トナー濃度を補正するか否かの判定をするときに区画出力画素数と比較する値（基準画素数範囲）については、感光体の帯電電位に基づいて補正することが望ましい。例えば、感光体の帯電電位が５００［Ｖ］以上である場合には、ニップ内画像面積率Ｓ＝８０［％］に対応する区画出力画素数も含む基準画素数範囲を用いる。これに対し、帯電電位が５００［Ｖ］未満である場合には、ニップ内画像面積率Ｓ＝８０［％］に対応する区画出力画素数を含まず、ニップ内画像面積率Ｓ＝７０［％］に対応する区画出力画素数を含む基準画素数範囲を用いるという補正である。
【００７６】
図１に示されるように、中間転写ベルト１５をｙ，ｃ，ｍ，ｂの一次転写ニップに順に通す構成では、ベルト移動方向上流側の一次転写ニップでベルト上に転写したトナーを、下流側の一次転写ニップで感光体に逆転写させることがある。ｂ用の感光体は最下流に位置しているので、ｂトナー像については下流側での逆転写は生じない。しかし、ｙトナー像，ｃトナー像，ｍトナー像は、それぞれ下流側での逆転写を発生させる可能性がある。
【００７７】
図１４は、下流側の一次転写ニップでの逆転写率と、下流感光体（同一次転写ニップを形成している感光体）の帯電電位との関係を示すグラフである。図示のように、下流感光体の帯電電位が高くなるほど、下流側の一次転写ニップでの逆転写率が高くなる。つまり、下流感光体の帯電電位が高くなるほど、テストトナー像のトナー付着量の検知結果が本来の値（一次転写前の値）よりも小さくなってしまうのである。
【００７８】
また、下流側の一次転写ニップにおけるニップ内画像面積率が低くなるほど、逆転写が発生し易くなる。そのニップ内画像面積率は、中間転写ベルト１５上に一次転写されたテストトナー像が下流側の一次転写ニップに進入したときにおける下流側感光体上の画像における一次転写ニップ内の画像部分の画像面積率である。以下、その画像面積率を下流同期ニップ内面積率という。このため、基準画素数範囲については、テストトナー像を作像する感光体の帯電電位だけではなく、下流同期ニップ内面積率や下流感光体の帯電電位にも基づいて補正することが望ましい。例えば、下流同期ニップ内面積率の合計（例えば下流色が２色ある場合は２色の合計）が7５［％］以上であって、且つ全ての下流感光体の帯電電位が何れも７００［Ｖ］未満であれば、目標トナー濃度を補正しないようにする。また、下流同期ニップ内面積率の合計が６０［％］以上であって、且つ全ての下流感光体の帯電電位が何れも７００［Ｖ］以上であれば、目標トナー濃度を補正しないようにする。下流側感光体の帯電電位に応じて、あらかじめ設定された逆転写率の合計に応じて設定すればよい。また、下流側感光体の帯電電位に応じて基準画素数範囲を補正する方法を採用してもよい。基準画素数範囲と、下流同期ニップ内面積率と、感光体の帯電電位と、下流側感光体の帯電電位との関係を示すデータテーブルを用いて補正すればよい。
【００７９】
そこで、制御部１５０は、感光体の帯電電位と、下流側感光体の帯電電位と、下流同期ニップ内面積率とに基づいて基準画素数範囲を補正し、補正後の基準画素数範囲と区画の画素数の合計とに基づいて、目標トナー濃度を補正するか否かを決定する。
【００８０】
ｙ，ｃ，ｍ，ｂの４色のうち、目標トナー濃度を補正できなかった色が１つでもあった場合には、その色について、目標画像濃度が得られなくなる。この場合、できるだけ早いタイミングで、その色の目標トナー濃度を補正することが望ましい。そこで、制御部１５０は、目標トナー濃度を補正できなかった色が１色でもあった場合には、次回の目標トナー濃度補正処理の実行タイミングを正規のタイミングよりも早める。例えば、１０枚プリント毎で目標トナー濃度補正処理を実施する場合には、次回の実行タイミングは１０枚プリント後であるが、それを１枚プリント後に早めるのである。
【００８１】
図１５は、制御部１５０によって実施される目標トナー濃度補正処理の処理フローを示すフローチャートである。制御部１５０は、目標トナー濃度補正処理の実行タイミングが到来すると（Ｓ１でＹ）、画像情報に基づく画像を作像することと並行して、テストパターン像ＴＰを作像する（Ｓ２）。そして、感光体の帯電電位と、下流側感光体の帯電電位と、下流同期ニップ内面積率とに基づいて基準画素数範囲を補正した後（Ｓ３）、テストトナー像を作像した区画の画素数の合計を算出する（Ｓ４）。次いで、画素数の合計について、基準画素数範囲内にあるか否か、即ち、反射型光学センサーの出力電圧のサンプリングデータについて参照が可能であるか否かを判定する（Ｓ５）。そして、参照が可能である場合（Ｓ５でＹ）には、サンプリングデータに基づいてトナー付着量を算出した後（Ｓ６）、算出結果に基づいて目標トナー濃度を補正してから（Ｓ７）、全ての色について検討済みであるか否かを判定する（Ｓ８）。また、参照が可能でない場合（Ｓ５でＮ）には、Ｓ６やＳ７を実施することなく、Ｓ８の判定を行う。
【００８２】
全ての色について検討していない場合には（Ｓ８でＮ）、処理フローをＳ３にループさせて、未検討の色について、サンプリングデータの参照の可否を行ったり、必要に応じて目標トナー濃度を補正したりする。一方、全ての色について検討済みである場合には（Ｓ８でＹ）、目標トナー濃度を補正できなかった色があるか否かを判定する（Ｓ９）。そして、補正できなかった色がある場合には（Ｓ９でＹ）、次回の目標トナー濃度補正処理の実行タイミングを正規よりも早いタイミングに補正した後（Ｓ１０）、一連の処理フローを終了する。これに対し、補正できなかった色がない場合には（Ｓ９でＮ）、直ちに処理フローを終了する。
【００８３】
本発明の適用は、実施形態に係る画像形成装置に限定されるものではなく、種々の変形や変更が可能である。たとえば、本発明が適用可能な画像形成装置として、プリンタの代わりに、複写機、ファクシミリ、複合機などを例示することが可能である。また、カラー画像を形成する画像形成装置ではなく、モノクロ画像しか形成することのできないモノクロ画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。また、記録シートの片面だけに画像を形成する構成ではなく、必要に応じて両面に画像を形成する構成の画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。記録シートとしては、普通紙、ＯＨＰシート、カード、ハガキ、厚紙、封筒などを例示することができる。
【００８４】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
画像情報を取得する画像情報取得手段（例えば画像情報入力部１５１）と、前記画像情報に基づく画像が作像される画像出力領域及び前記画像が作像されない非画像出力領域が自らの表面移動方向と直交する方向に並ぶように設けられた像担持体（例えば感光体１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂ）と、前記像担持体の移動する表面にトナー像を作像する作像手段（作像ユニット１０ｙ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｂ及び潜像書込装置１３の組み合わせ）と、前記像担持体上のトナー像を転写体の表面に転写する転写手段（例えば転写ユニット５０）と、前記像担持体の表面における表面移動方向と直交する方向の端部に存在する非画像出力領域に作像された後、前記転写手段によって前記転写体（例えば中間転写ベルト１５）に転写されたテストトナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段（例えば光学センサーユニット３０）と、前記非画像出力領域に前記テストトナー像を作像してそのトナー付着量を前記付着量検知手段によって検知した結果に基づいて前記作像手段の作像条件を調整する作像条件調整処理を実施する制御手段（例えば制御部１５０）とを備える画像形成装置において、前記画像情報に基づく画像を前記画像出力領域に作像する作像処理と並行して、前記作像条件調整処理を実施し、前記非画像出力領域に作像する前記テストトナー像を前記直交方向で前記画像出力領域に作像する画像に並べて作像するように、制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【００８５】
かかる構成では、テストトナー像を、像担持体の非画像出力領域の像担持体表面移動方向における全域のうち、像担持体の画像出力領域に作像される画像に対して像担持体表面移動方向に直交する方向で並ぶ領域に作像する。像担持体表面移動方向において、画像を作像する領域は、頁間領域ではなく、頁に対応する領域である。つまり、本発明では、頁間領域にはテストトナー像を作像しないことから、頁間領域を拡張する必要がなくなるので、作像条件調整処理のために頁間領域を拡張することに起因する装置のダウンタイムの発生を抑えることができる。
【００８６】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記作像条件調整処理にて、前記画像出力領域及び前記非画像出力領域を一体的に前記表面移動方向に沿って複数に区画し、それらの区画のうち、前記画像出力領域に作像される画像部分の大きさが所定範囲になる区画の前記非画像出力領域を特定し、その非画像出力領域に前記テストトナー像を作像するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、像担持体の表面の移動方向における全域のうち、転写率を所定の範囲内にする区画にテストトナー像を作像して、テストトナー像の転写前のトナー付着量を正確に把握する。これにより、テストトナー像の一次転写率がニップ内画像面積率によって変動することによる作像条件の調整不良の発生を抑えることができる。
【００８７】
［態様Ｃ］
態様は、態様Ａにおいて、前記作像条件調整処理にて、前記画像出力領域及び前記非画像出力領域を一体的に前記表面移動方向に沿って複数に区画し、それらの区画のうち、前記テストトナー像が作像される区画における前記画像出力領域の画像部分の大きさに応じて、前記区画に作像する前記テストトナー像の前記直交する方向の大きさを異ならせるように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、テストトナー像の大きさを調整して、区画内の画素数の合計を特定の範囲内にすることで、所定の転写率を実現するニップ内画像面積率で画像やテストトナー像を転写する。これにより、ニップ内の画像部分の大きさにかかわらず、ニップ内画像面積率を一定にして所定の転写率を維持することで、トナー付着量の検知結果に基づいて、一次転写前のテストトナー像のトナー付着量を正確に把握できるようにする。よって、ニップ内画像面積率の変動に起因する作像条件の調整不良の発生を抑えることができる。
【００８８】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ａにおいて、前記作像条件調整処理にて、前記画像出力領域及び前記非画像出力領域を一体的に前記表面移動方向に沿って複数に区画し、それらの区画のうち、前記テストトナー像が作像される区画における前記画像出力領域の画像部分の大きさに基づいて、前記区画に作像された前記テストトナー像のトナー付着量の検知結果について、前記作像条件の調整のために参照するか否かを決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、所定のニップ内画像面積率で転写されたテストトナー像についてのトナー付着量の検知結果だけを参照することで、転写前のテストトナー像のトナー付着量を正確に把握する。これにより、ニップ内画像面積率の変動に起因する作像条件の調整不良の発生を抑えることができる。
【００８９】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｃにおいて、前記作像条件調整処理にて、前記テストトナー像の大きさを異ならせる工程で、前記テストトナー像が作像される前記区画における画像部分及びテストトナー像を合わせた画像面積率を特定範囲内に収める前記大きさにするように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、テストトナー像の大きさの調整により、テストトナー像を作像する区画のニップ内面積率を特定範囲内に収めることができる。
【００９０】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｅにおいて、前記作像条件調整処理にて、前記テストトナー像の大きさを異ならせる際に、前記テストトナー像が作像される画像部分及びテストトナー像を合わせた画像面積率を前記特定範囲内に収めるためには前記非画像出力領域と前記画像出力領域とを跨ぐ大きさの前記テストトナー像を作像する必要がある場合には、前記大きさの前記テストトナー像を、予定していた前記区画に代えて、前記像担持体における前記移動方向の頁間領域に存在する区画に作像するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、テストトナー像が非画像出力領域と画像出力領域とを跨ぐほど大きなものになっても、出力画像に影響を及ぼすことなくテストトナー像を作像することができる。
【００９１】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｄにおいて、前記作像条件調整処理にて、前記テストトナー像のトナー付着量の検知結果を参照するか否かを決定する工程で、前記テストトナー像を作像する前記区画の画像部分の大きさが所定の範囲内になく、前記像担持体の地肌部における帯電電位の絶対値が所定範囲内にない場合に、前記検知結果を参照しない決定をするように、前記制御手段を構成したこと特徴とするものである。かかる構成では、像担持体の地肌部の帯電電位が変動しても、作像手段の作像性能を正確に反映したトナー付着量の検知結果だけを参照し続けることができる。
【００９２】
［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ｄ又はＧにおいて、前記像担持体を複数設け、それら像担持体のうち、他の像担持体よりも前記転写体の表面移動方向における上流側の位置に配設された上流側像担持体に作像された前記テストトナー像について、前記上流側像担持体よりも下流側に配設された下流側像担持体における複数の前記区画のうち、転写工程で前記テストトナー像と同期する区画に作像される画像部分の大きさを前記画像情報に基づいて把握した結果も用いて、トナー付着量の前記検知結果について参照するか否かを決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、下流側の転写工程における逆転写率にかかわらず、作像手段の作像性能を正確に反映したトナー付着量の検知結果だけを参照し続けることができる。
【００９３】
［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ｄ、Ｇ又はＨにおいて、前記作像条件調整処理にて、前記テストトナー像のトナー付着量の検知結果を参照するか否かを決定する工程で、前記検知結果を参照しないことにした場合に、次回の前記作像条件調整処理の実施までのタイミングを正規のタイミングよりも早めるように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、作像条件の調整ができないことが継続することによる画像濃度不良の長期間継続を抑えることができる。
【００９４】
［態様Ｊ］
態様Ｊは、画像情報を取得する画像情報取得手段と、像担持体と、前記像担持体の移動する表面にトナー像を作像する作像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写体の表面に転写する転写手段と、前記作像手段によって前記像担持体の表面における表面移動方向と直交する方向の端部に存在する非画像出力領域に作像された後、前記転写手段によって前記転写体に転写されたテストトナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段と、前記非画像出力領域に前記テストトナー像を作像してそのトナー付着量を前記付着量検知手段によって検知した結果に基づいて前記作像手段の作像条件を調整する作像条件調整処理を実施する制御装置とを備える画像形成装置に搭載される前記制御装置において、請求項Ａ〜Ｉの何れかの前記制御手段と同じ構成にしたとを特徴とするものである。
【符号の説明】
【００９５】
１０ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂ：作像ユニット（作像手段の一部）
１１ｙ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｂ：感光体（像担持体）
１３：潜像書込装置（作像手段の一部）
１５：中間転写ベルト（転写体）
３０：光学センサーユニット（付着量検知手段）
５０：転写ユニット（転写手段）
１５０：制御部（制御手段）
１５１：画像情報入力部（画像情報取得手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９６】
【特許文献１】特許第４７６６６０９号
【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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