JP2004226868A

JP2004226868A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004226868A
Application number: JP2003016975A
Authority: JP
Inventors: Kouta Fujimori; 仰太藤森
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】現像剤の流動性に合わせて転写条件を決定し、常に最適な転写が行われ得る画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー像を担持する感光体ドラムと、これにトナー像を形成するための現像剤を保持する２成分現像装置と、その動作履歴を記憶するＲＡＭ１５０ｂを備え、トナー像の形成に使用したトナー量を推定し、推定量、動作履歴から現像装置の単位動作当たりのトナー消費量を推定するとともに、感光体ドラム上のトナー像を転写する転写ユニット６と、その転写条件を制御可能な転写条件を制御する制御部１５０とを備える。制御部１５０で推定した単位動作当たりのトナー消費量によって転写ユニット６の転写条件を制御する。
【選択図】図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ、プリンタ、複写機等の画像形成装置に関し、詳しくは、中間転写ベルトや紙搬送ベルト等を有してカラー画像形成可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の色を重ねてフルカラー画像を作成するプリンタや複写機において、近年生産性の高さからタンデムタイプのものが主流となってきている。このタンデムタイプのカラー機においては、色ずれが課題となっているが、その他に文字中抜け画像も課題となっている。一般には、文字中抜け画像を防ぐために感光体ドラムと転写ベルト（またはローラ）に周速差をつけたり、ニップ圧、転写バイアスを適正にしたりする等の対策が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらタンデムタイプのカラー画像形成機では、動作中は常に転写ベルト、感光体が回転しており、特にブレードクリーニング方式の場合、感光体が回転することに起因するブレードのびびり等を防ぐため、潤滑作用としてのトナーを所定量現像するために現像ローラを回転させたり、また位置ずれを直すために位置ずれ調整を実施したり、画像濃度を適正に保つためのプロセスコントロールを実施したりする必要があり、必要以上に現像ローラを回転させる必要がある。
【０００４】
現像ローラを回転させる際にプリント中であり、プリントする画像がある程度トナーを使用するものであればよいが、例えば黒の画像に赤の線が一本あるだけ等のような画像であったり、また前述の位置ずれ調整、プロセスコントロール、ブレードビビリ防止のための現像ローラの回転の場合は、必要以上にトナーを消費することは、コストの面からも不利である。
【０００５】
現像ローラを回転させかつトナーの消費がない場合、現像剤は循環経路の中をストレスを与えられながら移動することになる。そのため、現像剤中に含まれる流動化作用のある添加剤（シリカ等）がストレスによりトナー中に埋め込まれ、流動性が悪化する。流動性が悪化するとトナーとドラム間の付着力が増大し、転写率が低下し、文字中抜け画像等の異常画像が発生する。
【０００６】
本発明は、このような従来の諸問題点にかんがみ、現像剤の流動性に合わせて転写条件を決定することにより、現像ユニットが初期状態であっても、使用開始から時間が経過した状態であっても、常に最適な転写が行われ得る画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るは、上記目的を達成するために、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体にトナー像を形成するための現像剤を保持する２成分現像装置と、該２成分現像装置の動作履歴を記憶する動作履歴記憶装置と、トナー像の形成に使用したトナー量を推定するトナー量推定装置と、該トナー量推定装置と上記動作履歴記憶装置の出力から上記現像装置の単位動作当たりのトナー消費量を推定する演算装置と、上記像担持体上のトナー像を転写する転写装置と、該転写装置の転写条件を制御可能な転写条件制御装置を備える画像形成装置であって、上記演算装置で推定した単位動作当たりのトナー消費量によって上記転写装置の転写条件を制御することを特徴とする。
【０００８】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置において、上記制御する転写条件が転写電界強度または転写ニップ圧であることを特徴とする。
【０００９】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の画像形成装置において、回転してトナーを補給するトナー補給装置を有し、上記トナー量推定装置は、上記トナー補給装置の回転数で使用したトナー量を推定することを特徴とする。
【００１０】
同請求項４に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の画像形成装置において、上記トナー量推定装置は、上記像担持体への書き込み画素の総数で使用したトナー量を推定することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお以下では、本発明を適用したタンデム方式の画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラーレーザプリンタ（以下、レーザプリンタという。）について説明するが、本発明はこの例に限定されない。
【００１２】
まず、図１に示すレーザプリンタの基本的な構成について説明する。図１に示すレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示す。）が、図示しない転写紙の移動方向における上流側から順に配置してある。トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、潜像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ等を備えている。
【００１３】
また、トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの他、潜像形成手段としての光書込ユニット２、給紙カセット３、４、レジストローラ対５、転写ユニット６、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８、図示しない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニット等も備えている。
【００１４】
光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。また光書込ユニット２は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の光源から発せられたレーザ光を反射させて感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに導くための反射ミラーをそれぞれ個別に備えている。また、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと平行になるように配設する反射ミラーを、それぞれ個別に傾けるための図示しないミラー傾斜手段も備えている。
【００１５】
図２は、トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうち、イエロー用のトナー像形成部１Ｙの概略構成を示す拡大図である。なお、他のトナー像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｋについてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。トナー像形成部１Ｙは、上述のように感光体ユニット１０Ｙと現像装置２０Ｙとを備えている。
【００１６】
感光体ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの他、ドラム表面に対し、潤滑剤を塗布するブラシローラ１２Ｙ、クリーニングを施す揺動可能なカウンタブレード１３Ｙ、除電処理を施す除電ランプ１４Ｙ、一様帯電処理を施す非接触型の帯電ローラ１５Ｙ等を備えている。この感光体ユニット１０Ｙの表面を、交流電圧を印加した帯電ローラ１５Ｙによって一様に帯電させ、ドラム表面に、光書込ユニット２で変調及び偏向させたレーザ光を走査しながら照射して静電潜像を形成する。感光体ドラム１１Ｙ上で現像されたＹトナー像は、後述する転写搬送ベルト６０によって搬送する転写紙１００に転写する。感光体ドラム１１Ｙとしては、その表面に有機感光体（ＯＰＣ）層を有するものを用い得る。
【００１７】
現像装置２０Ｙは、現像ケース２１Ｙの開口から一部露出させるように配設した現像ローラ２２Ｙ、第１搬送スクリュウ２３Ｙ、第２搬送スクリュウ２４Ｙ、現像ドクタ２５Ｙ、トナー濃度センサ（Ｔセンサ）２６Ｙ、粉体ポンプ２７Ｙ等を備えている。
【００１８】
現像ケース２１Ｙは、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとを含む現像剤を内包している。この現像剤は、第１搬送スクリュウ２３Ｙ、第２搬送スクリュウ２４Ｙによって撹拌搬送しつつ摩擦帯電させた後、現像剤担持体としての現像ローラ２２Ｙの表面に担持させる。そして、現像ドクタ２５Ｙによってその層厚を規制してから感光体ドラム１１Ｙと対向する現像領域に搬送し、ここで感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像にＹトナーを付着させる。このトナー付着により、感光体ドラム１１Ｙ上にＹトナー像を形成する。現像によってＹトナーを消費した現像剤は、現像ローラ２２Ｙの回転に伴って現像ケース２１Ｙ内に戻される。
【００１９】
第１搬送スクリュウ２３Ｙと第２搬送スクリュウ２４Ｙとの間には仕切り壁２８Ｙが設けてあり、これにより、現像ローラ２２Ｙ、第１搬送スクリュウ２３Ｙ等を収容する第１供給部２９Ｙと、第２搬送スクリュウ２４Ｙを収容する第２供給部３０Ｙとを現像ケース２１Ｙ内に区画形成している。
【００２０】
第１搬送スクリュウ２３Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動し、第１供給部２９Ｙ内の現像剤を現像ローラ２２Ｙの表面に沿って図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ローラ２２Ｙに供給する。
【００２１】
図３は現像装置２０Ｙを示す縦断面図である。図示のように、仕切り壁２８Ｙは、第１供給部２９Ｙと第２供給部３０Ｙとを各搬送スクリュウの両端付近でそれぞれ連通させる２つの開口部を備えている。第１搬送スクリュウ２３Ｙによって第１供給部２９Ｙの端部付近まで搬送した現像剤は、仕切り壁２８Ｙに設けた一方の開口部を通って第２供給部３０Ｙ内に進入する。
【００２２】
第２供給部３０Ｙ内において、第２搬送スクリュウ２４Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動され、第１供給部２９Ｙから進入してきた現像剤を第１搬送スクリュウ２３Ｙとは逆方向に搬送する。第２搬送スクリュウ２４Ｙによって第２供給部３０Ｙの端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁２８Ｙに設けた他方の開口部を通って第１供給部２９Ｙ内に戻る。
【００２３】
Ｔセンサ２６Ｙは透磁率センサからなり、第２供給部３０Ｙの中央付近の底壁に設けてあり、その上を通過する現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度とある程度の相関を示すため、Ｔセンサ２６ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。
【００２４】
図示しない制御部は、ＲＡＭを備えており、この中にＴセンサ２６Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像装置が搭載するＴセンサ２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆ、Ｃ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。現像装置２０Ｙについては、Ｔセンサ２６Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＹトナーカートリッジに連結する粉体ポンプ２７Ｙを比較結果に応じた時間だけ駆動して、Ｙトナーカートリッジ内のＹトナーを第２供給部３０Ｙ内に補給させる。このように粉体ポンプ２７Ｙの駆動を制御（トナー補給制御）することで、現像によってＹトナーを消費してＹトナー濃度を低下させた現像剤に第２供給部３０Ｙ内で適量のＹトナーが補給され、第１供給部２９Ｙに供給される現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。
【００２５】
以下、図４のフローに従って制御部の動作内容について説明する。トナー補給が実施されると、ＣＰＵでは粉体ポンプ２７Ｙの駆動時間から推定補給量を算出する（ステップ１、２）。補給量は実験等により単位時間補給量を予め求め、補給時間との積により求める。単位時間補給量が０．５ｇ／ｓｅｃ、補給時間が０．１ｓｅｃであれば、推定される補給量は０．５×０．１＝０．０５ｇとなる。さらに現像ローラ２２Ｙの駆動時間を求める（ステップ３）。現像ローラ２２Ｙの駆動時間はプログラムにより決められた値を引用してもよいし、現像ローラ２２Ｙの駆動信号がオンとなっている時間を計測することにより求めてもよい。次に、補給量と現像ローラ駆動時間の商を求める（ステップ４）。この値は１００個の配列からなる変数Ｓ（ｎ）のうち最も古いデータの代わりに置換される。そのためこの配列には最新１００個のデータが常に記憶してある。次にＳ（ｎ）の平均値Ｓ（ｎ）＿ａｖｇを求め（Σ（Ｓ（ｎ）／１００）、ｎは０〜９９の整数）、平均値Ｓ（ｎ）＿ａｖｇを不揮発ＲＡＭに保存する（ステップ５）。次に予め実験等により求めた値Ｓ（ｎ）＿ａｖｇと転写電流のＬＵＴに従い、次プリント時の転写電流を決定する（ステップ６）。この一連の制御はプリント毎に行い、更新する。他の現像装置２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋについても、同様のトナー補給制御を実施する。図３１は転写電流と文字中抜け最適範囲の関係（Ａ）及び画像面積率と転写電流の関係（Ｂ）を示す図である。
【００２６】
なお最適転写電流は転写対象物（厚紙、薄紙、ＯＨＰシート等）、温湿度の状態によっても異なることもあるため、各条件をパラメータとした３次元ＬＵＴを作成する等の方法をとってもよい。また転写電流の代わりに感光体と転写間のニップ圧を変えても同様な効果が得られるため、例えば転写ローラをばね加圧しておき、ステッピングモータ等を用い伸縮率を変化させる方法等がある。
【００２７】
感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、これの下方に配設した転写ユニット６の転写搬送ベルト（後述する）に接触して転写位置としての転写ニップを形成している。図５は、転写ユニット６の概略構成を示す拡大図である。この転写ユニット６で使用する転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０^９〜１０^１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質にはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等を用いる。無端移動体としての転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、接地された４つの支持ローラ６１に掛け回してある。
【００２８】
これらの支持ローラ６１のうち、図中最も右側のものには、電源６２ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ６２が対向するように配置してある。これら支持ローラ６１、静電吸着ローラ６２の間には、上記レジストローラ対５によって転写紙１００が送られて転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。
【００２９】
図中最も左側の支持ローラ６１は、図示しない駆動手段によって回転して転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラとなっている。また図中下側の２つの支持ローラ６１間に位置する転写搬送ベルト６０部分の外周面には、電源６３ａから所定のクリーニングバイアスが印加されたバイアスローラ６３が接触するように配置してある。
【００３０】
そして各転写ニップの下方には、転写搬送ベルト６０の裏面に接触する転写バイアス印加部材６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋが設けてある。これら転写バイアス印加部材６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋは、マイラ製の固定ブラシによって構成してあり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋから前述した転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材によって印加された転写バイアスにより、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
【００３１】
図６は、転写ユニット６の転写圧調整手段を示す模式図である。図において、各転写バイアス印加部材６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋは一つの支持台６６によってそれぞれ回転可能に支持してあり、さらに支持台６６は２つのソレノイド６７、６８によって支持してある。これら２つのソレノイド６７、６８の駆動により、各転写バイアス印加部材６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋが上下移動して、各転写位置における感光体ドラム１１と転写搬送ベルト６０との接触圧（ニップ圧）を調整する。各色トナー像の重ね合わせ転写の際には、この接触圧が所定の値になるように、転写搬送ベルト６０が感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに押圧される。
【００３２】
先に示した図１中の一点鎖線は、転写紙１００の搬送経路を示している。給紙カセット３、４から給送された転写紙１００は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対５を設けた一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５によって所定のタイミングで送出された転写紙１００は、転写搬送ベルト６０に担持され、トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに接触し得る各転写ニップを通過する。
【００３３】
各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙１００に重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙１００上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙１００上にはフルカラートナー像が形成される。
【００３４】
図２において、トナー像が転写された後の感光体ドラム１１Ｙの表面は、ブラシローラ１２Ｙで所定量の潤滑剤を塗布した後にカウンタブレード１３Ｙでクリーニングする。そして、除電ランプ１４Ｙから照射した光によって除電し、次の静電潜像の形成に備える。
【００３５】
一方、フルカラートナー像が形成された転写紙１００は、加熱ローラを備える定着ユニット７（図１参照）内でこのフルカラートナー像の定着を受けた後、排紙トレイ８上に排出される。なお、定着ユニット７は加熱ローラの温度を検知する図示しない温度センサを備えている。
【００３６】
図７は図示のレーザプリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。制御部１５０は、それぞれ電気的に接続するトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、光書込ユニット２、給紙カセット３、４、レジストローラ対５、転写ユニット６、反射型フォトセンサ６９等を制御する。また制御部１５０は、演算処理を実施するＣＰＵ１５０ａと、データを記憶するＲＡＭ１５０ｂとを備えている。ＲＡＭ１５０ａには、トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対応するＹ用現像バイアス値、Ｍ用現像バイアス値、Ｃ用現像バイアス値、Ｋ用現像バイアス値のデータと、Ｙ用ドラム帯電電位、Ｍ用ドラム帯電電位、Ｃ用ドラム帯電電位、Ｋ用ドラム帯電電位のデータとが格納してある。
【００３７】
プリントアウトプロセスにおいて、制御部１５０は、帯電ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋに、Ｙ用ドラム帯電電位、Ｍ用ドラム帯電電位、Ｃ用ドラム帯電電位、Ｋ用ドラム帯電電位の帯電バイアスを供給する制御を行う。この制御により、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが、Ｙ用ドラム帯電電位、Ｍ用ドラム帯電電位、Ｃ用ドラム帯電電位、Ｋ用ドラム帯電電位に一様帯電する。また制御部１５０は、現像ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに、Ｙ用現像バイアス値、Ｍ用現像バイアス値、Ｃ用現像バイアス値、Ｋ用現像バイアス値のバイアスを供給する制御を行う。
【００３８】
図示しない主電源を投入した直後に６０℃以下の加熱ローラ温度を検知したときや、所定枚数以上のプリントアウトが実施されると、制御部１５０は各トナー像形成部１の作像性能を試験する。
【００３９】
具体的には、まず感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを回転させながら帯電させる。この帯電における電位ついては、プリントアウトプロセスにおける一様なドラム帯電電位とは異なり、値をマイナス極性側に徐々に大きくしてくようにする。そして、レーザ光の走査によって基準パターン像用の静電潜像を感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに形成しながら現像装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋによって現像する。この現像により、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に基準パターン像Ｐｙ、基準パターン像Ｐｍ、基準パターン像Ｐｃ、基準パターン像Ｐｋを形成する。なお、基準パターンの現像の際、制御部１５０は、現像ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに印加される現像バイアスの値もマイナス極性側に徐々に大きくしていくように制御する。また主電源投入直後であっても、６０℃を超える加熱ローラ温度を検知したときには、作像性能を試験しない。すなわち、主電源のオフからオンまでの時間が数分〜数十分と比較的短い場合には試験を省略し、過剰に試験によってユーザーを無駄に待機させたり、電力やトナーを無駄に消費したりといった事態を解消している。
【００４０】
図８は、基準パターン像Ｐ（Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋ）を示す模式図である。基準パターン像Ｐは、互いに間隔Ｌ４をおいて並ぶ５個の基準像１０１で構成してある。図示のレーザプリンタにおいて、基準トナー像としての各基準像１０１は、例えば縦１５ｍｍ×横（Ｌ３）２０ｍｍの大きさで、Ｌ４＝１０ｍｍの間隙を介して形成する。したがって、転写搬送ベルト６０上の基準パターン像Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋの長さＬ２は、それぞれ１４０ｍｍとなる。基準パターン像Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋは、プリントプロセス時に形成する各色のトナー像とは異なり、転写搬送ベルト６０上に重なり合わずに並ぶように転写する。このような転写により、転写搬送ベルト６０上には各色の基準パターン像Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋからなる１つのパターンブロックＰＢを形成する。
【００４１】
図９は、感光体ドラムの設置ピッチを示す模式図である。図示のように、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれＬ１のピッチで等間隔に配設してある。本例のレーザプリンタでは、Ｌ１＝２００ｍｍに設定してある。上述のように、基準パターン像Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋの長さＬ２はそれぞれ１４０ｍｍであり、感光体ドラム１１の設置ピッチＬ１よりも短い。このため、基準パターン像Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋは、それぞれの端部を互いに重ね合わせないように独立して転写され得る。
【００４２】
図１０は、転写搬送ベルト６０上に形成するパターンブロックを示す模式図である。転写搬送ベルト６０上には、４つの基準パターンＰｋ、Ｐｃ、Ｐｍ、ＰｙからなるパターンブロックＰＢを２つ形成する。具体的には、基準パターン像Ｐｋ１、Ｐｃ１、Ｐｍ１、Ｐｙ１からなるパターンブロックＰＢ１と、基準パターン像Ｐｋ２、Ｐｃ２、Ｐｍ２、Ｐｙ２からなるパターンブロックＰＢ２とを形成する。
【００４３】
パターンブロックＰＢ１、ＰＢ２は次のようにして形成する。すなわち、制御部１５０は、１つ目のパターンブロックＰＢ１内の基準パターン像Ｐｋ１、Ｐｃ１、Ｐｍ１、Ｐｙ１が転写搬送ベルト６０に転写され終わった時点から、最も上流側の基準パターンＰｙ１が最も下流側の感光体ドラム１１Ｋの転写ニップを通過し終わるまでの間において、転写ユニット６のソレノイド６７、６８（図５参照）を駆動して転写圧を所定のレベル（離間を含む）まで減圧させる。この減圧により、基準パターン像Ｐｃ１、Ｐｍ１、Ｐｙ１は、それぞれ下流側の転写ニップにおける感光体ドラム１１への逆転写が抑えられながら、転写搬送ベルト６０とともに移動する。このため、パターンブロックＰＢ１内における基準パターン像Ｐｃ１、Ｐｍ１、Ｐｙ１は、それぞれ感光体ドラム１１への逆転写が抑えられた状態の濃度パターンとなる。
【００４４】
また制御部１５０は、所定のタイミングを見計らって２つ目のパターンブロックＰＢ２の各基準パターン像Ｐｋ２、Ｐｃ２、Ｐｍ２、Ｐｙ２を感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに形成させる。この所定のタイミングとは、具体的には、１つ目のパターンブロックＰＢ１の後端（基準パターン像Ｐｙ１）が最も下流側の感光体ドラム１１Ｋの転写ニップを通過し、さらに所定量だけ移動した時点からパターンブロックＰＢ２の基準パターン像Ｐｋ２、Ｐｃ２、Ｐｍ２、Ｐｙ２が転写搬送ベルト６０上に転写され始め得るタイミングである。
【００４５】
また制御部１５０は、１つ目のパターンブロックＰＢ１の後端（基準パターン像Ｐｙ１）が最も下流側の感光体ドラム１１Ｋの転写ニップを通過してから、２つ目のパターンブロックＰＢ２の各基準パターン像Ｐが転写搬送ベルト６０に転写され始めるまでの間に、ソレノイド６７、６８を駆動して転写圧を元の値まで加圧させる。この加圧により、パターンブロックＰＢ２用の各基準パターン像Ｐの良好な転写が可能になる。さらに制御部１５０は、２つ目のパターンブロックＰＢ２についても、１つ目のパターンブロックＰＢ１と同様に、感光体ドラム１１への逆転写を抑え得るように、上記ソレノイド６７、６８の駆動を制御する。
【００４６】
パターンブロックＰＢ１、ＰＢ２は、それぞれ４つの基準パターン像Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋを含み、さらに、これら基準パターン像にはそれぞれ５個の基準像１０１を含むため、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）について、それぞれ５×２＝１０個の基準像１０１を形成することになる。
【００４７】
各色において、図１１に示す作像条件でこれら１０個の基準像１０１を感光体ドラム１１上に形成する。なおレーザ光の強度については、ドラム帯電電位にかかわらず、基準像１０１用の静電潜像を例えば−２０Ｖまで減衰させ得る強度とする。
【００４８】
図１１において、基準像番号（１）〜（１０）は、パターンブロックＰＢ１の先端からパターンブロックＰＢ２の後端にかけて、１番目〜１０番目に形成する基準像１０１であることを示す。したがって、基準像番号（１）〜（５）の基準像１０１はパターンブロックＰＢ１内に存在し、基準像番号（６）〜（７）の基準像１０１はパターンブロックＰＢ２内に存在している。
【００４９】
図１２に示すように、本例のレーザプリンタは、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにおいて、それぞれドラム帯電電位と現像バイアスとをそれぞれ徐々に低い値に切り換えながら基準像番号（１）〜（１０）の基準像１０１を形成する。これら１０個の基準像１０１は、後に形成するものほど高い現像ポテンシャル（静電潜像の電位と現像バイアスとの差）で現像されるため、画像濃度が高くなる。
【００５０】
図１１に示した各現像バイアス値と、基準像番号（１）〜（１０）の基準像１０１の画像濃度との関係は、例えば図１３に示すグラフのようになる。すなわち、現像バイアス値と画像濃度（単位面積当たりのトナー付着量）とには正の相関があり、図示のような直線グラフが得られるので、この直線グラフを示す関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を用いれば、所望の画像濃度（トナー付着量）が得られる現像バイアス値を演算できる。
【００５１】
図１４は転写搬送ベルト６０を反射型フォトセンサ６９とともに示す斜視図である。図示のように、本例のレーザプリンタは、２つの反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂを備えている。２つのパターンブロックＰＢ１、ＰＢ２は、それぞれ、転写搬送ベルト６０の図中手前側の端部付近に形成してあり、反射型フォトセンサ６９ａがこれを検知する。この端部付近は、図３の現像装置２０Ｙの領域Ｒ２に相当する部分である。図３において、幅Ｗ２は図示しない転写紙１００の幅に相当する部分であり、この領域Ｒ２は幅Ｗ２よりも第１供給部２９Ｙの現像剤搬送方向上流側にある。通常のプリントアウトプロセス時において、現像ローラ２２Ｙ上の領域Ｒ２内に存在する現像剤が現像に寄与することはなく、現像ローラ２２Ｙ上や第１供給部２９Ｙの領域Ｒ２内に存在する現像剤は、上述のトナー補給制御によって所定範囲内に維持したトナー濃度となる。したがって、プリントアウトプロセス時にベタ図柄画像や写真画像等の高画像面積率のＹトナー像を連続現像した直後であっても、基準パターン像Ｐｙは正規のトナー濃度の現像剤によって現像され得る。なお、他の基準パターン像Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋも、同様の理由により、正規のトナー濃度の現像剤によって現像する。
【００５２】
次に、本例のレーザプリンタの特徴的な構成について説明する。図１５は反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂと、その周辺の構成を示す側面図である。転写搬送ベルト６０の裏面には、ステンレス等の母材の表面にＮｉメッキやＣｒメッキ等を施した反射部材７０が当接している。反射部材７０は、図中一点鎖線で示す移動軌跡で移動しようとする転写搬送ベルト６０の裏面を、例えば１〜２ｍｍの付勢距離Ｋで付勢しながら転写搬送ベルト６０をバックアップする。反射部材７０における転写搬送ベルト６０との当接面は平面状に形成してあり、かつ鏡面仕上げ加工を施して、光を良好に反射させるようになっている。本例のレーザプリンタにおける光透過性検知手段は、これら反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂと反射部材７０とによって構成してある。
【００５３】
転写搬送ベルト６０をバックアップする反射部材７０には、転写搬送ベルト６０を介して反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂが対向している。反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂの図示しない発光部から発せられた光は、転写搬送ベルト６０の乳白色や透明な光透過部を透過して反射部材７０に至る。そして反射部材７０の表面で反射して反射光となり、転写搬送ベルト６０を再び透過して反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂの図示しない受光部に入射する。ＰＶＤＦからなる転写搬送ベルト６０は乳白色を呈するが、発光部から発せられた光を一往復透過させても受光部に十分に検知させ得る程度の光透過性を有するものとする。なお、十分な受光量が得られない場合には、透明材料を転写搬送ベルト６０に使用すればよい。また、光の透過する部分だけに光透過性を発揮させるように転写搬送ベルト６０を構成してもよい。
【００５４】
このような構成においては、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋから移動体としての転写搬送ベルト６０に転写された各基準像１０１を検知するために、各基準像１０１の反射光を検知するのではなく、転写搬送ベルト６０における基準像部分の透過光を検知する。したがって、各基準像１０１の反射光を検知することに起因して生ずる種々の不具合を解消できる。また、発光部からの光を光反射部材７０によって反射させることで、透過光を検知するためのフォトセンサとしては受光部と発光部とを同一の筺体内に収容する反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂを用いることが可能になり、両部を別々の筺体内に収容する透過型フォトセンサを用いることに起因して生ずるメンテナンス性やレイアウト自由度の悪化等といった不具合も解消できる。
【００５５】
また、図示のように、反射部材７０でのバックアップによって上下振動を抑えた転写搬送ベルト６０部分（ベルト部分）の光透過性を反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂによって検知することで、上下振動によるセンサの誤検知を抑えることができる。また、上下振動を抑えられるベルト部分は、張架ローラにバックアップされるベルト部分とは異なり、バックアップされる反射部材７０の平面にならって平面形状になる。このため、転写搬送ベルト６０の湾曲部分で基準像１０１を検知することに起因する誤検知を抑えることができる。さらに、負圧発生手段を用いることなく転写搬送ベルト６０の上下振動を抑えるので、負圧発生手段によるコストアップや騒音発生を解消できる。
【００５６】
反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂの設置位置としては、反射部材７０の中心Ｏとの対向位置ではなく、図示のように反射部材７０におけるベルト移動方向下流側の端部付近との対向位置が望ましい。この端部付近では、ベルト移動方向上流側の端部付近よりも転写搬送ベルト６０の上下振動が抑えられるからである。
【００５７】
図１０において、転写搬送ベルト６０上に転写した各基準パターン像Ｐｋ１、Ｐｃ１、Ｐｍ１、Ｐｙ１は、ベルトの無端移動に伴って移動して反射型フォトセンサ６９ａに検知された後、転写ユニット６のバイアスローラ６３（図２参照）との接触位置に進入し、ここでバイアスローラ６３に静電的に転写されて除去される。
【００５８】
一方の反射型フォトセンサ６９ａは、１つ目のパターンブロックＰＢ１の先端から後端にかけて、基準パターン像Ｐｋ１、Ｐｃ１、Ｐｍ１、Ｐｙ１内の各基準像１０１を次のような順序で検知する。すなわち、基準パターン像Ｐｋ１の５個の基準像１０１、基準パターン像Ｐｃ１の５個の基準像１０１、基準パターン像Ｐｍ１の５個の基準像１０１、基準パターン像Ｐｙ１の５個の基準像１０１という順序で検知する。そしてこの際、透過光量に応じた電圧信号を制御部１５０に順次出力する。制御部１５０は、反射型フォトセンサ６９から順次送られてくる電圧信号に基づいて、各基準像１０１の画像濃度を順次演算し、ＲＡＭ１５０ａに格納していく。
【００５９】
また反射型フォトセンサ６９ａは、２つ目のパターンブロックＰＢ２の先端から後端にかけて、基準パターン像Ｐｋ２、Ｐｃ２、Ｐｍ２、Ｐｙ２を構成する各基準像１０１からの反射光量を、パターンブロックＰＢ１と同様の順序で検知する。制御部１５０は、１つ目のパターンブロックＰＢ１のときと同様に、反射型フォトセンサ６９から順次送られてくる電圧信号に基づいて各基準像１０１の画像濃度を順次演算し、ＲＡＭ１５０ａに格納していく。
【００６０】
制御部１５０は各色について、各現像バイアス値と、図１１に示す基準像番号（１）〜（１０）の基準像１０１の画像濃度データとを用いて回帰分析を行い、図１３に示したような直線グラフを示す関数（回帰式）を求める。そして、この関数に画像濃度の目標値を代入して適切な現像バイアス値を演算し、Ｙ、Ｍ、ＣまたはＫ用の補正現像バイアス値としてＲＡＭ１５０ａに格納する。ＲＡＭ１５０ａには、図１２に示すような作像条件テーブルも格納してある。図示のように、この作像条件テーブルでは、３０通りの現像バイアス値とこれに適切なドラム帯電電位とが関連付けてある。
【００６１】
制御部１５０は、トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋについて、それぞれ作像条件テーブルの中から補正現像バイアス値に最も近い現像バイアス値を選び、これに関連付けられたドラム帯電電位を特定する。特定したドラム帯電電位については、Ｙ、Ｍ、ＣまたはＫ用の補正ドラム帯電電位としてＲＡＭ１５０ａに格納する。そして、全ての補正現像バイアス値及び補正ドラム帯電電位をＲＡＭ１５０ａに格納し終えると、Ｙ用現像バイアス値、Ｍ用現像バイアス値、Ｃ用現像バイアス値、Ｋ用現像バイアス値のデータをそれぞれ対応する補正現像バイアス値と同等の値に補正して格納し直す。また、Ｙ用ドラム帯電電位、Ｍ用ドラム帯電電位、Ｃ用ドラム帯電電位、Ｋ用ドラム帯電電位についても、それぞれ対応する補正ドラム帯電電位と同等の値に補正して格納し直す。このような補正により、プリントアウトプロセス時におけるトナー像形成手段１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの作像条件が、それぞれ所望の画像濃度のトナー像を形成し得る条件に補正される。
【００６２】
本例のレーザプリンタにおけるＴセンサ２６は、既述のように透磁率センサからなり、したがって実際には現像剤のトナー濃度を検知しているわけではなく、トナー濃度とある程度の相関を示す透磁率を検知している。しかしながら、現像剤の透磁率はトナー濃度の他、トナーの嵩密度によっても変化し、この嵩密度は温湿度や現像剤の攪拌度合いによって変化する。このため、上述のようにしてＴセンサ２６からの出力値が目標値Ｖｔｒｅｆになるようにトナー補給を実施していても、温湿度等の変化に伴ってトナーの嵩密度が変化すると、トナー濃度が目標よりも高めに制御されたり、低めに制御されたりする。そのため画像間において濃度検知用のパターンを作像し、反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂにて濃度検知を行い、Ｖｔｒｅｆを補正することで画像濃度を一定に保つことを可能とする。
【００６３】
図１６のフローに従って濃度検知用のパターンを作像する際の動作内容について説明する。プリントを開始すると、濃度検知用のパターンを作像するかどうかを判定する（ステップ１）。制御部１５０の図示せぬ不揮発メモリには濃度検知パターンを作像する色を判定するカウンタが用意してある。カウンタは０、１、２、３、０のようにカウントを行い（ステップ２、４）、それぞれＭ、Ｃ、Ｙ、ＢＫ、Ｍ・・色を作像することとする。カウント該当色が画像書き込み終了後濃度検知用のパターン書き込みが開始される（ステップ３）。
【００６４】
濃度パターンの作像条件は、その目的により条件を決定するが、一例をあげると、現像バイアス＝３００Ｖ、帯電バイアス＝５００Ｖ、露光パワー＝２００値（ＰＷＭ信号）となる。この例では、センサ感度の最もよい中間濃度レベルで現像されるように現像バイアスを設定している。
【００６５】
濃度パターンの書き込みが終了すると引き続き位置ずれ検知用パターンを書き込み開始する。図１７に示すように、１枚目の転写紙１００−１と２枚目の転写紙１００−２の間で濃度検知パターンＰｘと位置ずれ検知用パターンＰｚが反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂの位置を通過する。制御部１５０は所定のタイミングからセンサ出力読み取りを開始する。読み取りが開始したら、センサ出力Ｖｏｕｔ（ｎ）をしきい値ＶＴＨ１と比較する。Ｖｏｕｔ（ｎ）＜ＶＴＨ１となったならばパターン部がセンサ位置に来たものと認識する。Ｖｏｕｔ（ｎ）はしきい値を超えてからｎをカウントし、予め予測されるｎとなったときパターン部濃度検出開始する（図１８参照）。
【００６６】
濃度検知パターンＰｘは、出力を所定回数読み込んだら平均値算出、ついで付着量算出（Ｍ）を実行する。付着量算出は予め求めておいたＬＵＴ（図１９）により変換する。付着量Ｍを算出したら、Ｖｔｒｅｆ補正を実行する。Ｖｔｒｅｆ補正はＬＵＴ（図２０）により行う。Ｖｔｒｅｆ補正量のΔＶｔｒｅｆは不揮発メモリに保存し、Ｖｔｒｅｆに随時加算する。
【００６７】
濃度検知が終了すると、引き続き位置ずれ検知を開始する。ただし所定時間内に位置ずれ検知を終了させるため、トナーライン本数が限られ、画像２枚の間にＢＫとＹの横線のみとなる。位置ずれパターンはＢＫとＹの横線（ＢＫとＹの副走査位置ずれ量検出）、ＢＫとＹの斜め線（ＢＫとＹの主走査位置ずれ量検出）、同様にＢＫとＣ、ＢＫとＭの６通り考えられ、濃度検知（図１６のフロー）と同様に不揮発メモリに０、１、２、３、４、５からなるカウンタを用意し、図２１に示すフローのように、各組み合わせを順番に書き込み作像する。
【００６８】
位置ずれ量はセンサの出力とサンプリング時間及び判定しきい値であるＶＴＨ２、ＶＴＨ３から算出する（図２２参照）。そして、初めてＶＴＨ２をセンサ出力が下回ったときの時間Ｔ１を記憶する。さらに、初めてＶＴＨ３をセンサ出力が上回ったときの時間Ｔ２を記憶する。そして時間Ｔ１、Ｔ２よりＴ３＝（Ｔ１＋Ｔ２）／２を算出し、これより理想的なライン中心時間Ｔ３を算出する。この処理をＢＫとそれ以外の色について行い、ＢＫとＹの場合、（Ｔ３（ＢＫ）−Ｔ３（Ｙ）／線速よりＢＫ、Ｙ間の距離を算出する。ＢＫ、Ｙの書き込みタイミングは予め理想のタイミングで書き込まれるように設定してあるので、目標距離をＧｒｅｆ、検出距離をＧｄとすると、ズレ量ＧはＧ＝Ｇｒｅｆ（ＢＫ−Ｙ）−Ｇｄ（ＢＫ−Ｙ）となる。同様に位置ずれ量を算出し、位置ずれ量Ｇが２００μｍをこえていて、かつＭが０．２〜０．４ｍｇ／ｃｍ^２（目標レベル）であれば、プリント命令があってもプリント動作を中断し、位置ずれ補正制御を実行する。
【００６９】
すなわち図２３のフローに示すように、濃度検知開始（ステップ１）からセンサ出力Ｖｏｕｔ（ｎ）の読み取りを開始し（ステップ２）、センサ出力Ｖｏｕｔ（ｎ）としきい値ＶＴＨ１とを比較し（ステップ３）、Ｖｏｕｔ（ｎ）＜ＶＴＨ１となったならばパターン部がセンサ位置に来たものと認識し、Ｖｓｐ［ｍ］＝Ｖｏｕｔ（ｎ）として配列に保存する（ステップ４）。センサ出力個数ｍが３０を超えたならば（ステップ５）、データの保存を終了し（ステップ６）、所定個数のＶｓｐ（１０）〜Ｖｓｐ（１９）の平均値を算出し（ステップ７）、ついで付着量算出（Ｍ）を実行し（ステップ８）、Ｖｔｒｅｆ補正を実行（ステップ９）して濃度検知を終了する（ステップ１０）。続いて位置ずれ検知を開始し（ステップ１１）、センサ出力Ｖｏｕｔ（ｎ）を読み込む（ステップ１２）。そしてＶＴＨ２をセンサ出力が下回ったときの時間Ｔ１を記憶し（ステップ１３、１４）、初めてＶＴＨ３をセンサ出力が上回ったときの時間Ｔ２を記憶する（ステップ１５、１６）。ついで理想的なライン中心時間Ｔ３を算出し（ステップ１７）、ステップ１２〜ステップ１７までをＢＫとそれ以外の色について行い（ステップ１８）、測定距離Ｇｄを算出し（ステップ１９）、位置ずれ量を算出（ステップ２０）してこれを判断してＭが０．２〜０．４ｍｇ／ｃｍ^２で（ステップ２１）、位置ずれ量Ｇ＞２００μｍであれば（ステップ２２）、プリント動作を中断して位置ずれ補正制御を実行する（ステップ２３）。
【００７０】
図２４は、位置ずれ補正制御用に転写搬送ベルト６０上に形成する位置ずれ検知用の基準パターン像Ｐの具体的な例を示す。図中下側の基準パターン像Ｐ１は、転写搬送ベルト６０における図中下側の端部付近に形成して反射型フォトセンサ６９ａによって検知する。また、図中上側の基準パターン像Ｐ２は、転写搬送ベルト６０における図中上側の端部付近に形成して反射型フォトセンサ６９ｂによって検知する。
【００７１】
図２５に示すように、これら基準パターン像Ｐ１、Ｐ２は、それぞれベルト幅方向に真っ直ぐに延びる４つの基準像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙと、ベルト幅方向から４５度傾いた基準像ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙとからなる。基準パターン像Ｐ１、Ｐ２内において、基準像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙ、ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙは距離ｄのピッチで形成し、基準パターン全体の長さはＬ３となっている。これら基準像のうち、基準像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙは、長さＡ、幅Ｗの大きさで形成する。また、基準像ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙは、長さＡ√２、幅Ｗの大きさで形成する。さらに、基準パターン像Ｐ１の基準像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙ、ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙと、基準パターンＰ２の基準像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙ、ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙとは、それぞれベルト幅方向で相対向するように形成する。
【００７２】
ここで、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに組み付け誤差による傾きが生じていたり、光書込ユニット２内におけるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の反射ミラーにその長手方向の傾きが生じていたり、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のポリゴンミラーや光源の駆動タイミングが正規のタイミングからずれていたりといった事態が発生していないと仮定する。すると、図２４に示したように、基準像１０１は、それぞれ互いに等間隔で平行な状態を維持するように形成する。このように形成した基準像１０１については、それぞれ両方の反射型フォトセンサ６９ａ、６９ｂがほぼ同時に検知する。また、図２６に示すように、反射型フォトセンサ６９ａによる基準像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙの検知間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａが等しくなる。これら検知間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａとは、基準像ｄ１０１Ｋを検知してから基準像ｄ１０１Ｃを検知するまで、基準像ｄ１０１Ｃを検知してから基準像ｄ１０１Ｍを検知するまで、基準像ｄ１０１Ｍを検知してからｄ基準像１０１Ｙを検知するまでの時間である。また、反射型フォトセンサ６９ｂは、反射型フォトセンサ６９ａと同じタイミングで基準像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙを検知し、各検知間隔ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂが等しくなる。
【００７３】
しかしながら、例えば、感光体ドラム１１Ｃに組み付け誤差による傾きが生じていたり、光書込ユニット２内におけるＣ用の反射ミラーにその長手方向の傾きが生じていたりすると、図２７に示すように、互いに対向する２つの基準像ｄ１０１Ｃにスキューによる位置ずれが生ずる。このようにスキューによる位置ずれが生ずると、反射型フォトセンサ６９ａが基準像ｄ１０１Ｃを検知するタイミングと、反射型フォトセンサ６９ｂが基準像ｄ１０１Ｃを検知するタイミングとにタイムラグΔｔが生ずる。スキュー角θについては、このタイムラグΔｔと、転写搬送ベルト６０の移動速度とに基づいて求めることができる。また、基準像ｄ１０１Ｃではなく、他の基準像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙにスキューが生じた場合にも、同様にしてスキュー角θを求めることができる。
【００７４】
そこで制御部１５０は、２つの基準トナー像Ｐ１、Ｐ２について、それぞれ基準像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙの検知タイミングをＲＡＭ１５０ａに順次格納していき、検知間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ、ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂをそれぞれ求める。そして、タイムラグΔｔを生じた基準像についてはそのスキュー角θを演算し、演算結果に基づいて、対応する反射ミラーをミラー傾斜手段によって傾けてスキューを抑える。
【００７５】
また、例えば光書込ユニット２内におけるＣ用の光源の駆動タイミングが正規のタイミングからずれる等すると、図２８に示すように、基準像１０１Ｃに副走査方向へのレジストによる位置ずれが生ずる。このように位置ずれが生ずると、検知間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａがそれぞれ異なった値になるとともに、検知間隔ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂもそれぞれ異なった値になる。但し、先に図２７に示したように、スキューによる位置ずれが生じた場合にも、検知間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａや検知間隔ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂがそれぞれ異なった値になる。そこで、制御部１５０は、それぞれスキューにより発生したタイムラグΔｔに基づいて、検知間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ、ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂを補正してスキューによる影響を取り除いた後、副走査方向へのレジストによる位置ずれ量を求める。そして、この位置ずれ量に基づいて、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ用の駆動タイミング等を補正して、副走査方向へのレジストを抑える。
【００７６】
このようにして、スキュー及び副走査方向へのレジストによる位置ずれを補正すると、次に２つの基準パターン像Ｐ１、Ｐ２における基準像ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙに基づいて主走査方向へのレジストによる位置ずれを補正する。
【００７７】
具体的には、主走査方向へのレジストずれが生じていなければ、先に説明したように、検知間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ、ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂが全て等しくなる。ところが、例えば、図２９に示すように、基準パターン像Ｐ２内（図中上側）の基準像ｓ１０１Ｃに主走査方向へのレジストずれが生ずると、検知間隔ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂがそれぞれ異なった値になる。このとき、主走査方向における基準像ｓ１０１Ｃの大きさが正規の大きさであれば（主走査方向における倍率が１倍）、図２９に示すように、基準パターン像Ｐ１内（図中下側）の基準像ｓ１０１Ｃも同様にレジストして検知間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａもそれぞれ異なった値になり、かつそれぞれ検知間隔ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂに同期する。一方、主走査方向における基準像ｓ１０１Ｃの大きさが正規の大きさよりも大きくなると（主走査方向における倍率が１倍を超える）、例えば、基準パターン像Ｐ２内の基準像ｓ１０１Ｃがレジスト（主走査方向）するにもかかわらず、図３０に示すように、基準パターン像Ｐ１内の基準像ｓ１０１Ｃはレジストしなかったり、レジスト量が少なくなったりする。
【００７８】
そこで、制御部１５０は、検知間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ、ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂや、転写搬送ベルト６０の移動速度に基づいて、２つの基準パターン像Ｐ１、Ｐ２内における基準像ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙのレジストずれ（主走査方向）量や倍率（主走査方向）を演算する。そして、演算結果に基づいて、対応するポリゴンミラーの駆動タイミングを補正したり、対応する反射ミラーをミラー傾斜手段によって傾けたりして、このようなレジストずれや倍率ずれを抑える。
【００７９】
このように、各色についてスキュー、副走査方向へのレジスト及び主走査方向へのレジストを抑えることで、プリントプロセス時に形成する上記フルカラートナー像の乱れを抑えることができる。
【００８０】
なお、副走査方向の倍率については、基準像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙを検知している時間によって補正する。また位置ずれ検知用の基準パターン像Ｐ１、Ｐ２の構成は図示のものだけでなく、様々なバリエーションが考えられる。
【００８１】
以上の構成の本例のレーザプリンタにおいては、各色の基準像１０１における反射光量ではなく、各色の基準像１０１が転写された転写搬送ベルト６０部分の透過光量に基づいて、各色の基準像１０１の位置ずれ量や画像濃度を検知する。よって、各色について、それぞれ基準像１０１を検知させるための専用のフォトセンサを設けなくても、同一の反射型フォトセンサで各色の基準像１０１を検知させることができる。
【００８２】
以上のように、反射ミラーの傾斜角度等、光書込ユニット２内における条件を補正することで感光体ドラム１１上での潜像形成位置を補正してレジストずれやスキューを抑えるレーザプリンタについて説明してきたが、本発明ではこれらの条件を補正することに代えて、感光体ドラム等の潜像担持体や、転写搬送ベルト等の無端移動体の位置を補正することで潜像形成位置を補正させるようにしてもよい。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、プリントする画像面積に関わらず、文字中抜けの発生を防ぎ、良好な画像が得られるという効果がある。
【００８４】
同請求項２に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、転写バイアスは他の目的で可変である場合が多いのでコストアップせず、簡単な構成で上記効果が得られ、あるいは電界強度を変えずに文字中抜けの発生を防ぐので、電界強度を変えても文字中抜けの発生が防げない場合や、別の異常画像が発生する場合には有効となる。
【００８５】
同請求項３に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、単位時間のトナー補給量が安定しているシステムでは、消費トナー量の推定精度が高いため、文字中抜け発生防止の精度が高くなる。
【００８６】
同請求項４に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、単位時間のトナー補給量が不安定であるシステム（ばらつきが大きい）や、特に２値書き込み方式では消費トナー量の推定精度が高いため、文字中抜け発生防止の精度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。
【図２】トナー像形成部の概略構成を示す拡大図である。
【図３】トナー像形成部の現像装置を示す縦断面図である。
【図４】制御部の動作内容を示すフロー図である。
【図５】レーザプリンタの転写ユニットの概略構成を示す拡大図である。
【図６】転写ユニットの転写圧調整手段を示す模式図である。
【図７】レーザプリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。
【図８】レーザプリンタによって形成する濃度検知用の基準パターン像を示す模式図である。
【図９】レーザプリンタにおける各感光体ドラムの設置ピッチを示す模式図である。
【図１０】レーザプリンタの転写搬送ベルト上に形成するパターンブロックを示す模式図である。
【図１１】同作像条件を示す図である。
【図１２】同作像条件テーブルを示す図である。
【図１３】同現像バイアス値と各基準像のトナー付着量との関係を示すグラフである。
【図１４】同転写搬送ベルトを反射型フォトセンサとともに示す斜視図である。
【図１５】同レーザプリンタにおける反射型フォトセンサと、その周辺の構成とを示す側面図である。
【図１６】濃度パターンの書き込みのフロー図である。
【図１７】位置ずれ検知用パターンの書き込みのフロー図である。
【図１８】センサ出力電圧とサンプリング数の関係を示す図である。
【図１９】トナー付着量を算出するためのテーブルを示す図である。
【図２０】目標値補正のための条件と補正量の関係を示す図である。
【図２１】位置ずれパターンの書き込みのフロー図である。
【図２２】パターンの通過時間とセンサ出力の関係を示す図である。
【図２３】濃度検知開始から位置ずれ補正制御を実行するまでの全体動作のフロー図である。
【図２４】同レーザプリンタによって形成する位置ずれ検知用の基準パターン像を転写搬送ベルトとともに示す模式図である。
【図２５】位置ずれ検知用の基準パターン像を示す拡大模式図である。
【図２６】位置ずれが生じていない状態の基準パターン像を示す模式図である。
【図２７】基準像にスキューによる位置ずれが生じた状態の基準パターン像を示す模式図である。
【図２８】基準像に副走査方向へのレジストによる位置ずれが生じた状態の基準パターン像を示す模式図である。
【図２９】基準像に主走査方向へのレジストによる位置ずれが生じた状態の基準パターン像を示す模式図である。
【図３０】基準像に主走査方向へのレジストによる位置ずれと、主走査方向の倍率変動とが生じた状態の基準パターン像を示す模式図である。
【図３１】転写電流と文字中抜け最適範囲の関係（Ａ）及び画像面積率と転写電流の関係（Ｂ）を示す図である。
【符号の説明】
１トナー像形成部
２光書込ユニット
３、４給紙カセット
５レジストローラ対
６転写ユニット
７定着ユニット
８排紙トレイ
１１感光体ドラム
２０現像装置
２２現像ローラ
２３、２４搬送スクリュウ
２５現像ドクタ
２６トナー濃度センサ（Ｔセンサ）
２７粉体ポンプ
２８仕切り壁
２９第１供給部
３０第２供給部
６０転写搬送ベルト
６５転写バイアス印加部材
６９反射型フォトセンサ
１００転写紙
１０１基準像（基準トナー像）
１５０制御部
Ｐ基準パターン像

Claims

トナー像を担持する像担持体と、該像担持体にトナー像を形成するための現像剤を保持する２成分現像装置と、該２成分現像装置の動作履歴を記憶する動作履歴記憶装置と、トナー像の形成に使用したトナー量を推定するトナー量推定装置と、該トナー量推定装置と上記動作履歴記憶装置の出力から上記現像装置の単位動作当たりのトナー消費量を推定する演算装置と、上記像担持体上のトナー像を転写する転写装置と、該転写装置の転写条件を制御可能な転写条件制御装置を備える画像形成装置であって、上記演算装置で推定した単位動作当たりのトナー消費量によって上記転写装置の転写条件を制御することを特徴とする画像形成装置。
請求項１の画像形成装置において、上記制御する転写条件が転写電界強度または転写ニップ圧であることを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２の画像形成装置において、回転してトナーを補給するトナー補給装置を有し、上記トナー量推定装置は、上記トナー補給装置の回転数で使用したトナー量を推定することを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２の画像形成装置において、上記トナー量推定装置は、上記像担持体への書き込み画素の総数で使用したトナー量を推定することを特徴とする画像形成装置。