(57)【要約】【課題】像担持体の表面が経時的に変化して下地反射光量が不均一になった場合でも、適切なトナーパッチを生成して精度よく濃度補正を行う画像形成装置を提供する。【解決手段】プリンタ１００は、中間転写ベルト２と、その駆動ローラ２６と、中間転写ベルト２にトナー画像等を形成する画像形成部１０と、トナー画像等の濃度を検知する濃度検知センサ８０と、トナー画像を記録材に転写する転写部（２ａ〜ｄ）と、中間転写ベルト２のトナーパッチ形成領域の下地反射光量を検知する光量検知部（８０）と、検知した下地反射光量を、中間転写ベルト２と記録材との摺擦に従って経時的に変化する評価値を用いて補正する光量補正部（Ｓ８１０）と、補正された下地反射光量と、トナーパッチの濃度検出値に基づいて画像濃度を補正する補正部（Ｓ８１２）と、評価値が所定の閾値を越えた場合、トナーパッチを形成する領域を幅方向に沿って変更するＣＰＵ２０１ａを備える。【選択図】  図４
2016122042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体を回転させる駆動手段と、
前記像担持体にトナー画像及び濃度補正用のトナーパッチを形成する画像形成手段と、
前記トナー画像及び前記トナーパッチの濃度を検知する濃度検知手段と、
前記トナー画像を記録材に転写する転写手段と、
前記像担持体における前記トナーパッチが形成される領域を含む回転軸に平行な方向で一定幅で区切られた複数の幅方向領域について周方向の所定領域単位で前記像担持体の下地反射光量を検知する光量検知手段と、
前記検知した下地反射光量を、前記像担持体と前記記録材との摺擦に従って経時的に変化する前記像担持体の表面状態の評価値を用いて補正する光量補正手段と、
前記補正された下地反射光量と、前記トナーパッチの濃度検出値に基づいて前記トナー画像の濃度を補正する補正手段と、
前記評価値が所定の閾値を越えた場合、前記トナーパッチを形成する領域を前記像担持体の幅方向に沿って変更し、変更した領域に前記トナーパッチを形成して前記トナー画像の濃度補正処理が実行されるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記トナーパッチが形成される領域を、領域変更後の前記評価値が領域変更前の前記評価値よりも小さくなる領域に変更させ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】
前記所定領域ごとの前記評価値を求める評価手段と、
前記求めた評価値を前記幅方向の領域ごとに前記像担持体の１周分を平均した平均評価値を、画像形成を行う度に求めて積算した積算評価値を求める積算手段と、を更に備え、
前記トナーパッチが形成される領域における積算評価値が所定の閾値を越えた場合、前記制御手段は、前記トナーパッチが形成される領域を変更させることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナーパッチが形成される領域における前記評価値が所定の閾値以下である場合、前記制御手段は、前記トナーパッチが形成される領域を変更することなく前記補正処理が実行されるように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記評価値は、前記像担持体の前記所定領域に形成される画像データにおけるトナー面積の割合に従って決定され、前記トナー面積の割合が多くなるほど大きくなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体の幅方向に沿った寄り位置を制御する寄り位置制御手段を、更に備え、
前記寄り位置制御手段は、前記像担持体を前記幅方向に沿って移動させることによって、前記濃度検知手段に対向する前記像担持体の幅方向の領域を変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記濃度検知手段を前記像担持体の幅方向に沿って移動させる移動手段を、更に備え、
前記移動手段は、前記濃度検知手段を移動させることによって、前記濃度検知手段に対向する前記像担持体の幅方向の領域を変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記移動手段は、前記濃度検知手段が、領域変更後の前記評価値が領域変更前の前記評価値よりも小さくなる領域に対向するように前記濃度検知手段を移動させることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記濃度検知手段は、前記像担持体の幅方向に沿って少なくとも２か所に配置されており、
前記制御手段は、複数の濃度検知手段のうちの１つを選択することによって、前記濃度検知手段が対向する前記像担持体の幅方向の領域が変更されるように制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記複数の濃度検知手段のうち、領域変更後の前記評価値が領域変更前の前記評価値よりも小さくなる領域に対向する濃度検知手段が選択されるように制御することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記トナーパッチが形成される領域は、前記像担持体の表面を幅方向に沿って複数に分割した前記像担持体の周方向に沿った領域であり、前記像担持体における前記画像形成手段によって画像が形成される画像形成領域内に位置することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記周方向の所定領域は、前記像担持体の前記幅方向の領域を前記像担持体の搬送方向に沿って像担持体の１周分を所定間隔で分割した分割領域であることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記濃度検知手段は、前記光量検知手段としての機能をも有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記評価値は、前記像担持体における表面の削れの程度に対応する評価値であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項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、像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を採用した複写機、プリンタ等の画像形成装置において、画像の濃度補正は、以下のように行われていた。すなわち、感光ドラム、中間転写体等の像担持体に濃度補正用のトナー像（トナーパッチ）を形成し、光学式センサによりトナーパッチの濃度を検知し、検知結果と理想出力との差異から目標濃度を得るための露光強度や印可電圧などの補正データを作成する。そして、作成された補正データに基づいて対応する画像形成条件を補正することによって目標濃度の画像が形成されていた。
【０００３】
このような濃度補正処理においては、トナーパッチが形成される像担持体上の位置における像担持体自体である下地からの反射光量を予め把握しておく必要がある。トナーパッチの濃度を求める際の検知出力には、下地からの反射光量が含まれているからである。
【０００４】
また、感光ドラムや中間転写体等の像担持体は光沢を有しているので、照射された光のうち多くが反射して光学式センサによって読み取られる。特に、濃度が低い画像は、トナー量を少なくすることによって形成されているので、低濃度のトナーパッチは高濃度のトナーパッチに比べて下地の露出度が高くなる。このため、低濃度のトナーパッチの濃度を正確に算出するためには、下地からの反射光量を十分考慮する必要がある。
【０００５】
そこで、ホームポジションマークを設けた像担持体を回転させて光学式センサで検知することによって得られた像担持体１周当たりのホームポジションとトナーパッチとの位置関係に基づいて下地の反射光量を特定する技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、特定した下地反射光量と、トナー像のトナー面積比に対応する反射光量の補正値とを用いてトナー濃度が補正されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかしながら、画像形成装置においては、画像形成部で形成された画像を記録材に転写する際、像担持体と記録材とが摺擦するために像担持体の表面に経時的な削れが発生する。そして、表面の削れに起因して像担持体表面における光の反射率が低下し、これによって、像担持体における下地反射光量は経時的に低下する。
【０００８】
また、像担持体と記録材との摺擦の程度は、形成されるトナー画像のトナー濃度によって異なってくる。従って、通常の文書や画像のようにトナー濃度が記録面上で均一でない場合は、像担持体と記録材の摺擦程度も場所によって異なってくる。そして、摺擦程度が不均一であると、下地反射光量の低下量も場所によって不均一となる。このような下地反射光量の変化量が不均一な像担持体表面に濃度補正用のトナーパッチが形成されると、画像形成枚数が増加するにつれて誤差が大きくなるので、適正な濃度補正を実現することができない。
【０００９】
また、下地反射光量の経時変化を加味した濃度補正処理を行うためには、濃度補正処理の直前に下地のプロファイルを取り直すことが有効である。しかし、濃度補正処理ごとに像担持体１周分の下地プロファイルを取得するようにすると、調整時間が増大し、画像形成装置自体の生産性の低下を招くことにもなる。そこで、通常、下地プロファイルの取得は、画像形成枚数が、例えば、１０００枚となる間隔毎に行うようにしてできるだけ生産性への影響が少ないようにするのが通常である。一方、そのために下地プロファイルの取得時とトナーパッチ濃度検出時とにおける像担持体の下地反射光量の変化が生じ、濃度補正精度が低下するという問題がある。また、上述したように低濃度のトナーパッチを形成する場合は、下地の反射光量の影響が大きくなるために、下地反射光量の変化が大きい個所で低濃度パッチによる濃度補正が行われると、濃度補正精度がさらに低下する。
【００１０】
本発明は、像担持体の表面が経時的に変化して下地反射光量が不均一になった場合でも、適切なトナーパッチを生成して精度よく濃度補正を行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体を回転させる駆動手段と、前記像担持体にトナー画像及び濃度補正用のトナーパッチを形成する画像形成手段と、前記トナー画像及び前記トナーパッチの濃度を検知する濃度検知手段と、前記トナー画像を記録材に転写する転写手段と、前記像担持体における前記トナーパッチが形成される領域を含む回転軸に平行な方向で一定幅で区切られた複数の幅方向領域について周方向の所定領域単位で前記像担持体の下地反射光量を検知する光量検知手段と、前記検知した下地反射光量を、前記像担持体と前記記録材との摺擦に従って経時的に変化する前記像担持体の表面状態の評価値を用いて補正する光量補正手段と、前記補正された下地反射光量と、前記トナーパッチの濃度検出値に基づいて前記トナー画像の濃度を補正する補正手段と、前記評価値が所定の閾値を越えた場合、前記トナーパッチを形成する領域を前記像担持体の幅方向に沿って変更し、変更した領域に前記トナーパッチを形成して前記トナー画像の濃度補正処理が実行されるように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、経時的に変化する像担持体の表面状態の評価値が所定の閾値を越えた場合、トナーパッチを形成する領域を像担持体の幅方向に沿って変更し、変更した領域にトナーパッチを形成してトナー画像の濃度補正処理が実行されるように制御する。これによって、像担持体の表面が経時的に変化して下地反射光量が不均一になった場合でも、適切なトナーパッチを生成して精度よく濃度補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１における中間転写部の部分拡大図である。
【図３】図１の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図４】図１の画像形成装置１００で実行される濃度補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】中間転写ベルトの駆動部及びベルト寄り位置検知部の構成を示す図である。
【図６】ベルトエッジセンサ６２の出力とベルト寄り位置との対応を示す図である。
【図７】初期下地プロファイルの読み取りを説明するための図である。
【図８】下地プロファイルを取得する際のタイミングチャートである。
【図９】所定領域のトナー面積と、削れ量Ｓの評価値との対応を示す図である。
【図１０】中間転写ベルトの削れ量の評価手順を説明するための図である。
【図１１】ベルト寄り位置の変更前後におけるベルトと濃度検知センサとの位置関係を示す図である。
【図１２】図１の画像形成装置における中間転写部を示す斜視図である。
【図１３】濃度検知センサに付せられた位置移動手段を説明するための図である。
【図１４】図１３の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
図１は、実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図１において、画像形成装置１００は、中間転写ベルトに沿って４つの画像形成ステーションが配列されたタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１６】
画像形成装置（以下、「プリンタという。」）１００は、装置本体５０と、装置本体５０の略中央部に設けられた画像形成部１０と、画像形成部１０の上部に設けられた中間転写部２０と、画像形成部１０の下部に設けられた給紙部３０とから主に構成されている。
【００１７】
画像形成部１０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応するトナー画像を形成する４つの画像形成ステーション１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと、各画像形成ステーションの感光ドラムを露光する露光装置６を備えている。各画像形成ステーション１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、それぞれ感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備えた交換ユニット（プロセスカートリッジ）であり、それぞれ同様の構成である。
【００１８】
感光ドラム１ａ〜１ｄは、それぞれアルミニウム製シリンダからなり、その外周面に、帯電極性が負極性の感光層が形成されている。感光ドラム１ａ〜１ｄは、図示省略した駆動モータの駆動力によって所定のプロセススピードで回転する。感光ドラム１ａ〜１ｄは、それぞれ画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄに内蔵された図示省略した帯電ローラによって一様な負極性の電位に帯電される。
【００１９】
露光装置６は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査し、これによって、感光ドラム１ａ〜１ｄの表面にそれぞれ静電潜像を形成する。感光ドラム１ａ〜１ｄに形成された静電潜像は、画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄにそれぞれ内蔵された図示省略した現像装置によって現像されてトナー像となる。
【００２０】
中間転写部２０は、装置本体５０に対して着脱自在に形成された交換ユニットである。中間転写部２０は、中間転写ベルト２と、該中間転写ベルト２を反転可能に張架する駆動ローラ２６、テンションローラ２７、二次転写張架ローラ２５、一次転写張架ローラ２８及び２９とで構成されている。中間転写ベルト２は、伸び縮みすることない無端状のベルト部材からなり、駆動ローラ２６の駆動によって図中、矢印Ｒ２方向に回転駆動する。中間転写ベルト２を挟んで各画像形成ステーションの感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとそれぞれ対向する位置に一次転写ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが配置されている。
【００２１】
一次転写ローラ２ａ〜２ｄはバネ部材によって付勢されることにより、中間転写ベルト２を押圧して、感光ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト２との間に一次転写部Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄを形成する。一次転写ローラ２ａ〜２ｄに正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１ａ〜１ｄに形成された負極性の４色のトナー像が、一次転写部Ｔａ〜Ｔｄを通過する中間転写ベルト２に重畳するように転写されてカラー画像が形成される。
【００２２】
中間転写ベルト２には、該中間転写ベルト２の表面の反射光量または中間転写ベルト２上のトナー像の濃度を検出する濃度検知センサ８０と、中間転写ベルト２の周方向の基準位置マークを検出するためのホームポジションセンサ９０が設けられている。
【００２３】
中間転写ベルト２を挟んで二次転写張架ローラ２５と対向する位置に二次転写ローラ２２が配置されており、中間転写ベルト２と二次転写ローラ２２とが当接するニップ部は二次転写部Ｔ２となる。二次転写張架ローラ２５は中間転写部２０側に組み立てられているのに対し、二次転写ローラ２２は画像形成装置１００の本体５０側に組み立てられている。
【００２４】
画像形成部１０の下部には、記録材カセット４を備えた給紙部３０が設けられている。記録材カセット４の一端の上部には分離ローラ８が配置されている。分離ローラ８から二次転写部Ｔ２を経て後述の定着ユニット５及び排紙ローラ１１に到る記録材（以下、「シート」という。）の搬送パス３５が設けられている。搬送パス３５の二次転写部Ｔ２の上流側には、レジストローラ９が配置されている。分離ローラ８は、記録材カセット４から引き出したシートＰを１枚ずつ分離し、搬送パス３５を経てレジストローラ９へ送り出す。レジストローラ９は、停止状態でシートＰを受け入れて待機させ、中間転写ベルト２に転写されたトナー像にタイミングを合わせてシートＰを二次転写部Ｔ２へ送り込む。
【００２５】
二次転写部Ｔ２では、図示省略した電源から二次転写ローラ２２に正極の直流電圧が印加されることによって、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が形成される。中間転写ベルト２上に形成されたカラー画像は、転写電界によってシートＰに転写される。カラー画像が転写されたシートＰは、定着ユニット５まで搬送される。
【００２６】
定着装置５は、定着ヒータを内蔵した定着ローラ５ａと加圧ローラ５ｂとを備え、定着ローラ５ａと加圧ローラ５ｂとを圧接して加熱ニップ部を形成する。カラー画像が転写されたシートＰは加熱ニップで加熱、加圧されることによってカラー画像が溶融されてシートＰに定着される。カラー画像が定着されたシートＰは、排紙ローラ１１によって排紙トレイ７へ排出される。
【００２７】
図２は、図１における中間転写部２０の部分拡大図である。二次転写張架ローラ２５等によって張架された中間転写ベルト２には、基準原点（ホームポジション、以下、「ＨＰ」という。）を示す１つの反射材９５が設けられている。そして、中間転写ベルト２に対向するように、ホームポジションセンサ（ＨＰセンサ）９０が配置されている。ＨＰセンサ９０は、反射材９５を検知することによって中間転写ベルト２の搬送方向の基準位置（ＨＰ）を決定する。通常、反射材９５は、画像形成を阻害しないように中間転写ベルト２の裏面（内側）に設けられており、ＨＰセンサ９０も中間転写ベルト２の裏面（内側）に正対する位置に配置されている。
【００２８】
一方、濃度検知センサ８０は、中間転写ベルト２の画像形成面に正対するように設けられている。濃度検知センサ８０は、発光部としての光源と受光部（共に図示省略）を有し、光源から出射され、中間転写ベルト２上のトナー画像９８に照射されて反射した反射光を受光部で受光して反射光量に応じた濃度検知出力を生成する。後述するトナーパッチの濃度も濃度検知センサ８０の検知範囲の中間転写ベルト２表面に形成することで検知できる。すなわち、濃度検知センサ８０は、中間転写ベルト２におけるトナーパッチが形成される領域を含む回転軸に平行な方向で一定幅で区切られた複数の幅方向領域について周方向の所定領域単位で中間転写ベルト２の下地反射光量を検知する。
【００２９】
中間転写部２０は、中間転写ベルト２の幅方向の寄り位置を制御する寄り位置制御機構を備えている。寄り位置制御機構の詳細については、後述する。
【００３０】
図３は、図１の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【００３１】
図３において、プリンタ１００は、ＣＰＵ２０１ａを内蔵する制御ユニット２００を備えている。制御ユニット２００は、プリンタ１００全体を統括的に制御する。すなわち、制御ユニット２００は、プリンタ１００における各負荷の駆動、センサ類の情報収集及び解析、画像制御、並びに、ユーザインターフェースである操作部２０２とのデータの交換の役割を担っている。
【００３２】
制御ユニット２００には、操作部２０２が接続されている。操作部２０２は、ユーザが設定する複写倍率、濃度設定値などの情報を入力するためのキーボードをはじめとする入力手段（図示省略）を備えている。また、操作部２０２は、プリンタ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、及び、発生箇所等をユーザに示すためのディスプレイ手段を備えている。操作部２０２は、制御ユニット２００のＣＰＵ２０１ａと入出力データをやり取りする。
【００３３】
制御ユニット２００は、上述した各役割を担うために、ＣＰＵ２０１ａの他、ＲＡＭ２０１ｂ及びＲＯＭ２０１ｃを備えている。ＣＰＵ２０１ａは、ＲＡＭ２０１ｂ及びＲＯＭ２０１ｃと接続されており、ＲＯＭ２０１ｃに格納されたプログラムに従って、予め決められた画像形成シーケンスに纏わる様々なシーケンスを実行する。また、ＣＰＵ２０１ａは、各種シーケンスを実行する際、一次的又は恒久的に保存することが必要な書き換え可能なデータをＲＡＭ２０１ｂに格納する。
【００３４】
ＲＡＭ２０１ｂは、図示省略したバックアップ電池等の補助電源により、プリンタ１００の電源が切られても記憶領域の全部又は一部のデータが消失しない構成となっている。ＲＡＭ２０１ｂは、例えば、後述する高圧制御部２０５への高圧設定値、操作部２０２からの画像形成指令情報、各種データなどを保存する。ＲＯＭ２０１ｃは、ＣＰＵ２０１ａによって実行される各種プログラムを格納する。
【００３５】
制御ユニット２００は、センサＩＦ２０９を備えており、ベルトホームポジションセンサ９０、ベルトエッジセンサ６２及びその他のセンサ２１４は、センサＩＦ２０９を介してＣＰＵ２０１ａに接続されている。ベルトホームポジションセンサ９０は、中間転写ベルト２のＨＰを検知する。ベルトエッジセンサ６２は、中間転写ベルト２の幅方向の寄り位置を検知する。その他センサ２１４としては、例えば、記録用紙や装置の状態を検出するためのフォトインタラプタ、マイクロスイッチ等が挙げられる。
【００３６】
制御ユニット２００は、また、モータ制御部２０７を備えており、ベルト駆動モータ７０、ベルトステアリングモータ２２３、及び、その他のモータ２１２は、モータ制御部２０７を介してＣＰＵ２０１ａに接続されている。ベルト駆動モータ７０は、中間転写ベルト２を駆動する駆動ローラ２６を回転させる。ベルトステアリングモータ２２３は、駆動ローラ２６を上下させて中間転写ベルト２の幅方向の寄り位置を制御する（後述する図１２参照）。その他のモータ２１２としては、例えば、各種ローラ、感光ドラムなどを駆動する駆動モータが挙げられる。
【００３７】
制御ユニット２００は、また、ＤＣ負荷制御部２０８を備えており、クラッチ／ソレノイド類（ＣＬ、ＳＬ）２１３は、ＤＣ負荷制御部２０８を介してＣＰＵ２０１ａに接続されている。ＣＰＵ２０１ａは、その他のセンサ２１４からの入力をセンサＩＦ２０９を介して検知しつつ、ＤＣ負荷制御部２０８を介してクラッチ／ソレノイド類２１３を制御し、これによって、画像形成動作を円滑に進行させる。
【００３８】
制御ユニット２００は、また、Ａ／Ｄ変換器２０３を備えており、濃度検知センサ８０及びサーミスタ２０４は、Ａ／Ｄ変換器２０３を介してＣＰＵ２０１ａに接続されている。濃度検知センサ８０は、読み取り光量に従って出力値が変化するアナログセンサである。濃度検知センサ８０の出力値としての出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器２０３によって基準電圧に基づいて、例えば、８ビットデジタルデータに変換され、その後、ＣＰＵ２０１ａに入力される。サーミスタ２０４は、定着加熱ヒータ２１１の温度を読み取る。サーミスタ２０４の出力は、温度に対応したアナログ電圧であり、Ａ／Ｄ変換器２０３を介してＣＰＵ２０１ａに入力される。
【００３９】
制御ユニット２００は、また、高圧制御部２０５を備えており、高圧ユニット２０６は高圧制御部２０５を介してＣＰＵ２０１ａに接続されている。高圧ユニット２０６は、高圧制御部２０５によって制御され、感光ドラムや帯電ローラを静電気帯電させる一次帯電器、転写帯電器、及び、現像器内の現像ローラ等に適切な高圧を印可する。
【００４０】
制御ユニット２００は、また、ＡＣドライバ２１０を備えており、定着加熱ヒータ２１１は、ＡＣドライバ２１０を介してＣＰＵ２０１ａに接続されている。ＡＣドライバ２１０は、ＣＰＵ２０１ａの指示に従って定着加熱ヒータ２１１をはじめとするＡＣ電源負荷を駆動する。
【００４１】
制御ユニット２００は、また、画像制御部２２０を備えており、画像形成部１０は、画像制御部２２０を介してＣＰＵ２０１ａに接続されている。画像制御部２２０は、外部ＩＦ２２２を介して原稿読み取り装置やイーサネット（登録商標）などのネットワーク回線から入力される印刷画像データの処理を行い、ＬＥＤヘッドやレーザースキャナで構成される画像形成部１０へ処理後の画像データを送出する。
【００４２】
以下に、図１の画像形成装置で実行される濃度補正処理について説明する。この濃度補正処理は、プリンタ１００における制御ユニット２００のＣＰＵ２０１ａがＲＯＭ２０１ｃに格納された濃度補正処理プログラムに従って実行する。
【００４３】
図４は、図１のプリンタ１００で実行される濃度補正処理の手順を示すフローチャートである。本濃度補正処理を実際の画像形成装置に適用する場合には少なくとも上記画像データにより中間転写ベルト２上に形成される画像に濃度補正用に形成されるトナーパッチが重ならない箇所に形成するように実行される。これはより正しい濃度補正を行うためである。
【００４４】
図４において、濃度補正処理が開始されると、ＣＰＵ２０１ａは、先ず、濃度検知センサ８０が、中間転写ベルト２におけるベルト寄り位置のセンター位置（４）に対向していることを確認する（ステップＳ８０１）。濃度検知センサ８０が、中間転写ベルト２におけるベルト寄り位置のセンター位置（４）に対向して配置されることによって、濃度検知センサ８０は、センター位置（４）の下地出力および形成されたトナーパッチの濃度を適正に検知することができる。
【００４５】
以下に、図５、及び、図６を用いてベルト寄り位置について説明する。
【００４６】
図５は、中間転写ベルトの駆動部及びベルト寄り位置検知部の構成を示す図である。図５において、中間転写ベルト２のベルト駆動モータ７０は、第２フレーム４０の一端部に片寄せて配置されている。ベルト駆動モータ７０は、駆動力を歯車７５、及び、歯車７４を介して駆動ローラ２６に伝達し、中間転写ベルト２を所望の速度で回転駆動させる。
【００４７】
ベルト寄り位置検出センサとしての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と、該センサフラグ６２ｃの一端の回動軌跡部に沿うように配置された複数のフォトセンサ６２ｄ〜６２ｈとを備えている。また、ベルトエッジセンサ６２は、センサフラグ６２ｃの回転軸６２ｂの近傍の他端に形成された検知ローラ６２ａを備えている。
【００４８】
検知ローラ６２ａは、中間転写ベルト２のベルトエッジに当接しており、回転軸６２ｂを挟んで検知ローラ６２ａの反対側で回動するセンサフラグ６２ｃの位置をフォトセンサ６２ｄ〜６２ｈが検知することによって、ベルト寄り位置が検出される。すなわち、センサフラグ６２ｃの位置が検知されることによって、検知ローラ６２aの位置が特定され、検知ローラ６２aの位置に基づいて、検知ローラ６２aに当接する転写ベルト２のエッジ位置がベルト寄り位置として検出される。
【００４９】
ベルトエッジセンサ６２において、フォトセンサ６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ、６２ｇ、６２ｈは、上述したように、センサフラグ６２ｃの回動軌跡部に沿って配置されている。従って、これら５つのフォトセンサの出力状態の組み合わせから、中間転写ベルト２のベルト寄り位置を検出することができる。なお、センサ数は、５つに限定されるものではない。
【００５０】
図６は、ベルトエッジセンサ６２の出力とベルト寄り位置との対応を示す図である。
【００５１】
なお、図６には、ベルト寄り量に対応した濃度検知センサ８０の相対位置が表示されている。濃度検知センサ８０は、中間転写ベルト２上のトナーパッチの濃度を検知する。
【００５２】
図６において、ベルトエッジセンサ６２のフォトセンサ６２ｄ〜６２ｈの検出状態に対応してベルト寄り位置が規定されている。例えば、フォトセンサ６２ｄ〜６２ｈの全てがセンサフラグ６２ｃを検出した場合、ベルト寄り位置は、センター位置と判別される。そして、センター位置にある中間転写ベルト２に形成されたトナーパッチの濃度を検出するための濃度検知センサの適正位置は、例えば「４」となる。また、フォトセンサ６２ｄだけがセンサフラグ６２ｃを検出し、その他のフォトセンサがセンサフラグ６２ｃを検出できなかった場合、ベルト寄り位置は、「前寄り４」と判定され、前寄り４に対応する濃度検知センサの適正位置は、「８」となる。逆に、フォトセンサ６２ｈだけがセンサフラグ６２ｃを検出し、その他のフォトセンサがセンサフラグ６２ｃを検出できなかった場合、ベルト寄り位置は、奥寄り４と判定され、奥寄り４に対応する濃度検知センサの適正位置は、「０」となる。
【００５３】
なお、全てのフォトセンサ６２ｄ〜６２ｈがセンサフラグ６２ｃを検出できなかった場合は、前寄りエラー又は奥寄りエラーである異常状態と判定される。前寄りエラー又は奥寄りエラーの場合は、ベルト寄り位置のずれが大きすぎるので、制御不可範囲と判定され、それ以外の９点（濃度検知センサ位置：０〜８）が制御可能範囲と判定される。
【００５４】
図４に戻り、濃度検知センサ８０の位置を確認した（ステップＳ８０１）後、ＣＰＵ２０１ａは、中間転写ベルト２の搬送方向に沿った下地プロファイルＢ（ｎ）を取得し、ＲＡＭ２０１ｂに記憶する（ステップＳ８０２）。
【００５５】
中間転写ベルト２のベルト長は、例えば、８９３ｍｍであり、ベルト搬送方向に沿って１ｍｍごとに分割してＢ（０）からＢ（８９２）まで順次下地プロファイルが取得される。
【００５６】
図７は、初期下地プロファイルの読み取りを説明するための図である。
【００５７】
図７において、中間転写ベルト２の幅方向に沿って所定領域まで複数に分割された幅方向領域について、ＨＰマークを基準として中間転写ベルト２の周方向に沿って所定間隔、例えば、１ｍｍ間隔で分割した所定領域が示されている。そして、所定領域ごとに下地プロファイルが取得される。幅方向の各分割領域は、図６のベルト寄り位置と対応する間隔で分割されており、濃度検知センサ位置と対向する幅方向領域のいづれかにトナーパッチが形成される。トナーパッチが形成される幅方向領域は、後述のように下地プロファイル変化を評価するので画像形成に適用される画像形成領域内でもかまわない。
【００５８】
図８は、下地プロファイルを取得する際のタイミングチャートであり、図８（ａ）は、基準位置としてのホームポジションを検知するＨＰセンサ９０の出力を示している。したがって図８（ａ）中、出力の変化点の時間間隔が中間転写ベルト２の１周に相当する。
【００５９】
図８において、下地プロファイルを取得する際、ＣＰＵ２０１ａは、先ず、基準となる下地プロファイルを取得するめにトナー像が転写されていない状態で中間転写ベルト２を１周以上回転させる。そして、ＨＰセンサで検知したＨＰマークの位置を基準として濃度検知センサ８０の出力を１周分取得する。次いで、ＣＰＵ２０１は、取得した濃度検知センサ８０の出力を、下地プロファイルＢ（ｎ）として、例えばＲＡＭ２０１ｂに記憶する（図８（ｂ））。
【００６０】
このようにして、下地プロファイルを取得した後、従来技術では、取得した下地プロファイルを用いてパッチ濃度の測定結果が補正されていた（図８（ｃ）、図８（ｄ））。
【００６１】
すなわち、中間転写ベルト２の所定位置に所定濃度のトナーパッチを形成し、該トナーパッチが形成された中間転写ベルト２を回転させ、濃度検知センサでトナーパッチの反射光を検出したときの濃度検知センサの出力を求める（図８（ｃ））。そして、得られた出力と、ＲＡＭ２０１ｂに記憶したプロファイルとの差分に基づいてトナーパッチ濃度を算出し（図８（ｄ））、この濃度算出値と基準パッチの濃度基準値とに基づいて補正係数を求め、該補正係数を用いて濃度補正処理が実行されていた。
【００６２】
しかしながら、本発明者は、像担持体とシートとの摺擦に起因して像担持体の表面が経時的に削られること、削れの程度はシートに転写される画像のトナー面積によって変動することを見出した。すなわち、形成されたトナー面積（＝トナー量）が多いほど中間転写ベルト２の削れ量が顕著になり、また削れの程度の変動により下地プロファイルから得られるセンサ出力が変化するという知見を得た。
【００６３】
そして、本発明者は、より正確な濃度補正を実現するためには、像担持体の表面の削れの程度に従って下地プロファイルを補正する必要があり、また、削れの程度が所定の閾値を越えた場合は、トナーパッチ形成位置を変更する必要があることを見出した。
【００６４】
すなわち、本実施の形態においては、像担持体としての中間転写ベルト２の下地プロファイルを、中間転写ベルト２の表面削れ量を左右する中間転写ベルト２に形成されシートＰに転写されるトナー画像のトナー面積に応じて補正する。
【００６５】
図４に戻り、下地プロファイルＢ（ｎ）を取得し、記憶部に記憶した（ステップＳ８０２）後、ＣＰＵ２０１ａは、通常の画像形成動作を開始する（ステップＳ８０３）。このとき画像形成と同時に中間転写ベルト２上の所定領域である領域（ｍ、ｎ）に形成される画像データのトナー面積に応じて中間転写ベルト２の削れ量Ｓ（ｍ、ｎ）に相当する評価値を求める。例えば、所定領域におけるトナー面積の割合が０〜９％である場合は、評価値０点、１０〜１９％である場合は、評価値１点というように、トナー面積の割合の１０％刻みに対応して、０〜１０の評価値を割当てる（ステップＳ８０４）。
【００６６】
図９は、所定領域のトナー面積と、削れ量Ｓ（ｍ、ｎ）の評価値との対応を示す図である。図９において、トナー面積が０〜９％である時の削れ量Ｓ（ｍ、ｎ）評価値は、「０」であり、トナー面積が１００％である時の削れ量Ｓ（ｍ、ｎ）評価値は、「１０」である。また、削れ量Ｓ（ｍ、ｎ）評価値０〜１０の間が、トナー面積１０％間隔で等間隔に分割され、それぞれ削れ量評価値１〜９が割当てられている。削れ量Ｓ（ｍ、ｎ）におけるｍは、中間転写ベルト２の幅方向の位置を表し、図６のベルト寄り位置と対応する間隔で配置された座標である。一方、ｎは、中間転写ベルト２の搬送方向の位置を表し、下地プロファイルを記憶した座標と同様、中間転写ベルト２の１周を、例えば、０〜８９２に分割して設定したものである。
【００６７】
中間転写ベルト２が1周すると図１０（ａ）に示したように、１周分の削れ量Ｓ（ｍ、ｎ）の評価値が求まる。図１０は、中間転写ベルトの削れ量の評価手順を説明するための図であり、図１０（ａ）は、中間転写ベルト２の周方向に沿った所定領域ごとに求められた削れ量Ｓ（ｍ、ｎ）の評価値を示す。
【００６８】
図４に戻り、削れ量の評価値を求めた（ステップＳ８０４）後、ＣＰＵ２０１ａは、求めた評価値に基づいてベルトの幅方向の所定領域ごとにベルト1周分の評価値の平均値ＡｖｅＳ（ｍ）を求める（ステップＳ８０５）。図１０（ｂ）は、所定領域ごとに求められた削れ量Ｓ（ｍ、ｎ）の評価値を幅方向の領域単位で平均した平均評価値ＡｖｅＳ（ｍ）を示す図である。図１０（ｂ）において、中間転写ベルト２の搬送方向に沿った所定領域ごとに求められた削れ量Ｓ（ｍ、ｎ）の評価値から幅方向の領域単位で平均した平均評価値ＡｖｅＳ（ｍ）を求めることが示されている。すなわち、ＡｖｅＳ（ｍ）は幅方向の領域単位ごとにベルト1周分の削れの程度を評価する値となりうる。
【００６９】
次いで、ＣＰＵ２０１ａは、算出したベルト1周分の平均評価値ＡｖｅＳ（ｍ）をそれぞれ積算レジスタに加算してＨＡｖｅＳ（ｍ）を算出する（ステップＳ８０６）。図１０（ｃ）は、平均評価値ＡｖｅＳ（ｍ）を積算した積算評価値ＨＡｖｅＳ（ｍ）を示す図である。
【００７０】
ＣＰＵ２０１ａは、画像形成動作中、ステップＳ８０３〜Ｓ８０６の動作を繰り返し、その後、累積画像形成枚数が、例えば、１００枚に達したか否か判定する（ステップＳ８０７）。ステップＳ８０７の判定の結果、累積画像形成枚数が１００枚に達した場合（ステップＳ８０７で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２０１ａは、処理をステップＳ８０８に進める。
すなわち、ＣＰＵ２０１ａは、中間転写ベルト２の表面の変化量としての濃度検知センサ位置に対応する幅方向領域の積算評価値ＨＡｖｅＳ（ｍ＝濃度検知センサ位置）が所定の閾値に達したか否か判定する（ステップＳ８０８）。
【００７１】
ステップＳ８０８の判定の結果、ＨＡｖｅＳ（ｍ）が所定の閾値以下である場合（ステップＳ８０８で「ＮＯ」）、ＣＰＵ２０１ａは、処理をステップＳ８０９に進める。すなわちＣＰＵ２０１ａは、積算評価値が濃度補正可能レベルと判断して、濃度検知センサ８０が対向する幅方向領域に所定濃度のトナーパッチを形成し、濃度検知センサ８０を制御してトナーパッチ濃度としての出力値Ｌ（ｎ）を読み取る（ステップＳ８０９）。
【００７２】
次いで、ＣＰＵ２０１ａは、例えば、下記（１）式のように、ＲＡＭ２０１ｂに記憶された下地プロファイルＢ（ｎ）をセンサ位置の積算評価値ＨＡｖｅＳ（センサ位置)で補正して補正下地プロファイルＢ（ｎ）'を求める（ステップＳ８１０）。
【００７３】
Ｂ（ｎ）’＝Ｂ（ｎ）×  α  ×ＨＡｖｅＳ(センサ位置)・・・・・（１）
αは、実験などで求められた削れ重みづけ係数である。なお、ＣＰＵ２０１ａは、下地プロファイルとしての光量Ｂ（ｎ）を補正する光量補正部として機能する。
【００７４】
次いで、ＣＰＵ２０１ａは、ステップＳ８０９で読み取ったパッチ濃度Ｌ（ｎ）と、ステップＳ８１０で求めた補正下地プロファイルＢ（ｎ）'から、下記（２）式のように、補正パッチ濃度Ｌ（ｎ）’を求める（ステップＳ８１１）。
【００７５】
Ｌ（ｎ）’＝Ｂ（ｎ）’−Ｌ（ｎ）・・・・・（２）
次いで、ＣＰＵ２０１ａは、求めた補正パッチ濃度Ｌ（ｎ）’に基づいて濃度パッチの濃度情報を決定し、例えば、レーザ強度や高圧制御値等の画像形成条件を適正に補正する濃度補正動作を実行し（ステップＳ８１２）、本処理を終了する。すなわち、ＣＰＵ２０１ａは、下地反射光量（Ｂ（ｎ）’）を用いてトナーパッチの濃度検出値（Ｌ（ｎ））を補正した補正後のトナーパッチ濃度（Ｌ（ｎ）’）が、濃度検知センサの検知結果として得られるように画像形成部１０を制御する。
【００７６】
一方、ステップＳ８０８の判定の結果、ＨＡｖｅＳが所定の閾値を越えていた場合（ステップＳ８０８で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２０１ａは、現状のセンサ対応位置でトナーパッチを形成して濃度補正処理を行うには転写ベルトの削れ量が過大であると推測する。そして、ＣＰＵ２０１ａは、ベルト寄り制御可能範囲、すなわち、図６における濃度検知センサ位置０〜８に対応する位置で、積算評価値ＨＡｖeＳ（ｍ）が最小である位置ｍ’（≠４）を求める（ステップＳ８１３）。
【００７７】
次いで、ＣＰＵ２０１ａは、ステアリングモータ２２３を駆動して濃度検知センサ８０がベルト寄り位置ｍ’、例えば、ｍ＝６に対向するように、ベルト寄り位置を移動させる（ステップＳ８１４）。
【００７８】
図１１は、ベルト寄り位置の変更前後におけるベルトと濃度検知センサとの位置関係を示す図である。図１１において、例えば、図１１（ａ）のように濃度検知センサ８０が、位置変更前にｍ＝４の位置に正対していたとき、この位置における積算評価値ＨＡｖeＳ（ｍ＝４）が閾値を超えていたとする。この場合、ＣＰＵ２０１ａは、ベルト寄り位置の制御可能範囲であるｍ＝０〜８の中で積算評価値ＨＡｖｅＳが最も小さいｍ＝６の領域が濃度検知センサ８０に正対するようにベルト寄り位置を変更する。
【００７９】
図１２は、図１の画像形成装置１００における中間転写部２０を示す斜視図である。
【００８０】
図１２において、中間転写ベルト２を駆動する駆動ローラ２６の両端は、第２フレーム４０に回転自在に支持されている。駆動ローラ２６の一端は、図示しないベルトステアリングモータ２２３によって、図１２中、矢印Ｈ方向に上昇及び下降が可能である。駆動ローラ２６の一端が上昇又は下降することによって、駆動ローラ２６は水平位置に対して上方又は下方に傾き、それに伴って中間転写ベルト２はローラ２６のどちらかの端に寄っていく。したがって濃度検知センサ８０に対向する幅方向の領域が変更される。
【００８１】
このようにして、ベルト寄り位置を変更した後、ＣＰＵ２０１ａは、上述のステップＳ８０９〜Ｓ８１２と同様にして同様の濃度補正処理を実行する（ステップ８０９〜Ｓ８１２）。また、ステップＳ８０７の判定の結果、累積画像形成枚数が１００枚に達していない場合（ステップＳ８０７で「ＮＯ」）、ＣＰＵ２０１ａは、処理をステップＳ８０３に戻す。
【００８２】
本実施の形態によれば、中間転写ベルト２の表面の削れ量を示す積算評価値が所定の閾値を超えた場合は、濃度検知センサ８０が正対する位置すなわちトナーパッチを形成する位置を変更して濃度補正処理を行う。これによって、最初に濃度検知センサ８０が正対していた領域の中間転写ベルト２の表面削れが大きくて下地反射光量の変動が過大になった場合でも適切なトナーパッチを形成して適正な濃度補正を実現することができる。また、このとき、トナーパッチは、領域変更後の積算評価値が領域変更前の積算評価値よりも小さくなる領域に形成されるので、トナーパッチ濃度がある程度薄くても反射光量の影響を低減して適正な補正が可能となる。
【００８３】
また、本実施の形態によれば、濃度補正処理を以下のように実行する。すなわち、中間転写ベルト２におけるトナーパッチ形成領域の下地プロファイルＢ（ｎ）を、中間転写ベルト２の経時変化としての表面削れ量に従って補正して補正下地プロファイルＢ（ｎ）'を求める（ステップＳ８１０）。そして、求めた補正下地プロファイルＢ（ｎ）'を用いて補正パッチ濃度Ｌ（ｎ）’を求め（ステップＳ８１１）、この補正パッチ濃度が検知結果として得られるように、例えば、レーザ強度を補正して画像濃度を補正する。これによって、中間転写ベルト２の表面が記録紙Ｐとの摺擦によって経時的に削られ、下地反射光量としての下地プロファイルが変動した場合でも適正な濃度補正を実現することができる。
【００８４】
本実施の形態において、中間転写ベルト２の表面の削れ量に対応する積算評価値ＨＡｖeＳ（ｍ）を、少なくともベルト幅方向に対してベルトの寄り制御範囲である図６の濃度検知センサ位置の０〜８に対応して求めておくことが好ましい。また、一時記憶領域ＲＡＭ２０１ｂの容量が許せばｍ＞８以上の領域に対応して削れ量Ｓのレジスタを用意しておくこともできる。ｍの最大値はベルト幅／分割間隔となる。一方、ｎの最大値は、ベルト搬送方向１周長さ／分割間隔となる。なお、削れ量Ｓに対応する評価値は、使用される記録紙の材質に依存するので記録紙の種類毎に評価値を定めておくこともできる。
【００８５】
本実施の形態において、濃度検知センサ８０が正対する中間転写ベルト２の幅方向領域の変更は、ベルト寄り制御手段であるステアリングモータ２２３を用いて中間転写ベルト２を移動させることによって行った。しかしながら、中間転写ベルト２を動かさないで、中間転写ベルト２に対向する濃度検知センサ８０を移動することによって実現することもできる。
【００８６】
図１３は、濃度検知センサに付せられた位置移動手段を説明するための図である。
【００８７】
図１３において、可動モータ１２０１に駆動連結されたスクリューギア１２０２上に濃度検知センサ８０が係止されている。このような構成において、可動モータ１２０１を正逆回転させることによってスクリューギア１２０２を介して濃度検知センサ８０を中間転写ベルト２の幅方向に移動させることができる。
【００８８】
また、本実施の形態では、１つの濃度検知センサ８０を用い、その位置を変更させる場合について説明した。しかしながら、中間転写ベルト２に対向して複数の濃度検知センサを配置し、積算評価値ＨＡｖｅＳ（ｍ）が小さい領域に正対するセンサを適宜選択して適用することもできる。
【００８９】
図１４は、図１３の変形例を示す図である。図１４において、中間転写ベルト２に対向して複数の濃度検知センサ１３０１ａ〜１３０１ｈが設けられている。このような構成において、積算評価値ＨＡｖｅＳ（ｍ）がより小さい領域に正対しているセンサを適宜選択して適用することもできる。なお、図１３及び図１４の場合は、濃度検知センサを移動させた位置、もしくは、選択した濃度検知センサ位置に対向する中間転写ベルト２上の該濃度検知センサで読み取れる幅方向領域にトナーパッチが形成されるように画像制御部２２０を制御する必要がある。
【００９０】
本実施の形態において、ステップＳ８０８の閾値は、削れがない初期状態との差として既定することができる。また、図１０（ｄ）のように積算評価値ＨＡｖｅＳ（ｍ）全体の平均値との差（ΔＨＹＳ）として規定することもできる。
【００９１】
本実施の形態において、中間転写ベルト２の表面状態の経時変化は、画像形成処理に応じて中間転写ベルト２がシートＰと摺擦することによる表面の削れである。
【００９２】
また、本実施の形態において、濃度検知センサ８０は、中間転写ベルト２の下地反射光量を測定する光量検知センサとしても機能するが、中間転写ベルト２の下地反射光量を測定する光量測定センサを、濃度検知センサ８０とは別に設けることもできる。その場合は新たに設けたセンサは画像が形成されないベルト２最端部を測定するよう配置され、下地プロファイルは該新規センサの出力を用いることが適切である。
【符号の説明】
【００９３】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  感光ドラム
２  中間転写ベルト
１０  画像形成部
１０ａ〜１０ｄ  画像形成ステーション
２６  ベルト駆動ローラ
６２  ベルトエッジセンサ
８０  濃度検知センサ
９０  ホームポジションセンサ
１００  画像形成装置（プリンタ）
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
１２０１   可動モータ
１３０１ａ~１３０１ｈ  濃度検知センサ
【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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