JP2005338673A

JP2005338673A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005338673A
Application number: JP2004160506A
Authority: JP
Inventors: Masaru Watanabe; 優渡辺; Hiroto Kondo; 浩人近藤; Hideki Ishida; 英樹石田; Atsushi Ishizaki; 厚史石崎
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】中間転写体を用いる耐用年数の長い画像形成装置において、画像濃度補正用のトナー像を中間転写体上に形成し、そのトナー像をセンサで検知したデータに基づいて画像の濃度を補正する際に、中間転写体のムラのある地肌の影響を取り除く。
【解決手段】中間転写体上にトナー像からなる回転時間測定用パターンを形成するために光走査ユニットが露光してから、回転時間測定用パターンがセンサに検知されるまでの時間ｔ１と、それから回転時間測定用パターンが再び検知されるまでの時間ｔ２を測定する。時間ｔ１、ｔ２と、あらかじめ設定した時間Ｔによって、中間転写体の地肌を測定するタイミングと画像濃度補正用のトナー像を形成するタイミングを調整することにより、画像濃度補正用のトナー像の検知位置と地肌の検知位置を一致させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、カラーの画像形成が可能な画像形成装置に関するものである。

近年の技術の進歩により、画像形成装置でのカラー画像の形成が一般に普及し、画質も向上している。しかし、カラー画像を形成する場合、複数の画像形成ユニットから出力された複数のトナー像を重ねるため、温度や湿度といった環境の変化により、各色のトナーの出力される濃度が一定ではなくなり、出力される画像の質が変化することが知られている。また、装置の耐用年数が長くなる傾向にあり、長期間の使用によって部品が劣化することによっても出力される画像の質が変化することが知られている。

そこで、安定した画像を出力するための画像濃度補正方法として、転写ドラムや転写ベルトといった中間転写体上に画像濃度補正用パターンを形成し、その濃度を測定して濃度を補正する方法が知られている。

中間転写体の地肌の状態は個体差や長期間の使用による劣化、傷などにより均一ではないため、画像濃度補正用パターンの濃度を正確に測定するために、中間転写体の地肌の影響を補正用画像パターンの濃度の測定結果から補正する方法が提案されている。

特許文献１では、中間転写体の所定位置での地肌の濃度を測定し、その位置に画像濃度補正用パターン（パッチ）を形成してその濃度を測定し、測定した画像濃度補正用パターンの濃度を地肌の濃度で補正することが提案されている。

特許文献２では、中間転写体全周の地肌の濃度を測定し、その平均値により画像濃度補正用パターンの濃度を補正することが提案されている。
特許３２７２７６８号公報（第２頁−第４頁、図６）特開２００３−２１５９８１号公報（第４、５頁、図２）

しかし、特許文献１では中間転写体の地肌の測定位置と画像濃度補正用パターンの測定位置を正確に一致させる手段が不明確であり、特許文献２では中間転写体の地肌の濃度の平均値を用いることから、地肌の濃度のムラが反映されず、正確に画像濃度補正用パターンの測定結果を補正することができない。

また、測定する補正用画像パターンの数が多い場合は１つの補正用画像パターンの副走査方向の幅が狭くなり、その狭い範囲での測定が必要となるため、地肌濃度に基づいて補正用画像パターンの濃度を補正するには、地肌の測定位置とその上に形成された補正用画像パターンの位置を正確に合わせる必要がある。

そこで本発明は、長寿命の画像形成装置において常に正確な濃度補正が行えるように、地肌の測定位置と画像濃度補正用パターンを形成する位置を正確に一致させる手段を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の画像形成装置では、タンデム配置された複数の画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットによって形成されたトナー画像を用紙に転写する中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトのクリーニング手段と、前記中間転写ベルト上に光を照射しその反射光を検知するセンサと、全体の動作を制御する制御部とを備え、前記中間転写ベルトの地肌濃度と、その地肌の上に形成される画像濃度補正用パターンの濃度とを前記センサで測定して画像の濃度補正を行う画像形成装置において、前記画像形成ユニットのうち１組により前記中間転写ベルトに形成された回転時間測定用パターンを前記センサで検知して、前記制御部により、中間転写ベルトが１回転するのにかかる時間を測定し、その結果を前記画像濃度補正用パターンの露光タイミングに反映させる構成とする。

また、本発明の画像形成装置では、前記制御部により以下のステップを順次遂行することとする。
（ａ１）前記クリーニング手段の動作を解除するステップ
（ｂ１）前記複数の画像形成ユニットのうち前記中間転写ベルトの回転方向の最上流部のものが前記中間転写ベルト上に回転時間測定用パターンを形成するために感光体ドラムに露光した時点Ａから前記回転時間測定用パターンが前記センサに最初に検知される時点Ｂまでの時間ｔ１を測定し、時間ｔ１があらかじめ設定した時間Ｔよりも長いという結果を受け、前記時点Ｂから前記中間転写ベルトが１回転して前記回転時間測定用パターンが前記センサに２回目に検知される時点Ｃまでの時間ｔ２を測定するステップ
（ｃ１）前記時点Ｃから時間Ｔが経過した時点Ｐ１より、時間ｔ２が経過する時点Ｑ１まで前記中間転写ベルトの地肌を前記センサで検知するステップ
（ｄ１）前記時点Ｃから時間ｔ２＋Ｔ−ｔ１が経過した時点Ｒ１より、前記複数の画像形成ユニットの前記中間転写ベルトの回転方向上流部に位置するものから順に前記中間転写ベルト上に画像濃度補正用パターンを重複しないように形成するステップ
（ｅ１）前記時点Ｑ１から前記画像濃度補正用パターンを前記センサで検知するステップ
（ｆ１）前記（ｃ１）での前記中間転写ベルトの地肌の検知結果と、前記（ｅ１）での前記画像濃度補正用パターンの検知結果との演算により、前記画像濃度補正用パターンの検知結果から前記中間転写ベルトの地肌の影響を除去するステップ
（ｇ１）前記クリーニング手段を稼働状態にし、前記回転時間測定用パターンおよび前記画像濃度補正用パターンを前記中間転写ベルトから除去するステップ。

また、本発明の画像形成装置では、前記制御部により以下のステップを順次遂行することとする。
（ａ２）前記クリーニング手段の動作を解除するステップ
（ｂ２）前記複数の画像形成ユニットのうち前記中間転写ベルトの回転方向の最上流部のものが前記中間転写ベルト上に回転時間測定用パターンを形成するために感光体ドラムに露光した時点Ａから前記回転時間測定用パターンが前記センサに最初に検知される時点Ｂまでの時間ｔ１を測定し、あらかじめ設定した時間Ｔが時間ｔ１よりも長いという結果を受け、前記時点Ｂから前記中間転写ベルトが１回転して前記回転時間測定用パターンが前記センサに２回目に検知される時点Ｃまでの時間ｔ２を測定するステップ
（ｃ２）前記時点Ｂから時間Ｔが経過した時点Ｐ２より、時間ｔ２が経過する時点Ｑ２まで前記中間転写ベルトの地肌を前記センサで検知するステップ
（ｄ２）前記時点Ｃから時間Ｔ−ｔ１が経過した時点Ｒ２より、前記複数の画像形成ユニットの前記中間転写ベルトの回転方向上流部に位置するものから順に前記中間転写ベルト上に画像濃度補正用パターンを重複しないように形成するステップ
（ｅ２）前記時点Ｑ２から前記画像濃度補正用パターンを前記センサで検知するステップ
（ｆ２）前記（ｃ２）での前記中間転写ベルトの地肌の検知結果と、前記（ｅ２）での前記画像濃度補正用パターンの検知結果との演算により、前記画像濃度補正用パターンの検知結果から前記中間転写ベルトの地肌の影響を除去するステップ
（ｇ２）前記クリーニング手段を稼働状態にし、前記回転時間測定用パターンおよび前記画像濃度補正用パターンを前記中間転写ベルトから除去するステップ。

また、本発明の画像形成装置では、前記制御部により以下のステップを順次遂行することとする。
（ａ３）前記クリーニング手段の動作を解除するステップ
（ｂ３）前記複数の画像形成ユニットのうち前記中間転写ベルトの回転方向の最上流部のものが前記中間転写ベルト上に回転時間測定用パターンを形成するために感光体ドラムに露光した時点Ａから前記回転時間測定用パターンが前記センサに最初に検知される時点Ｂまでの時間ｔ１を測定し、時間ｔ１とあらかじめ設定した時間Ｔが等しいという結果を受け、時間Ｔを時間ｔ１より短く設定し直すステップ
（ｃ３）前記時点Ｂから前記中間転写ベルトが１回転して前記回転時間測定用パターンが前記センサに２回目に検知される時点Ｃまでの時間ｔ２を測定するステップ
（ｄ３）前記時点Ｃから時間Ｔが経過した時点Ｐ１より、時間ｔ２が経過する時点Ｑ１まで前記中間転写ベルトの地肌を前記センサで検知するステップ
（ｅ３）前記時点Ｃから時間ｔ２＋Ｔ−ｔ１が経過した時点Ｒ１より、前記複数の画像形成ユニットの前記中間転写ベルトの回転方向上流部に位置するものから順に前記中間転写ベルト上に画像濃度補正用パターンを重複しないように形成するステップ
（ｆ３）前記時点Ｑ１から前記画像濃度補正用パターンを前記センサで検知するステップ
（ｇ３）前記（ｄ３）での前記中間転写ベルトの地肌の検知結果と、前記（ｆ３）での前記画像濃度補正用パターンの検知結果との演算により、前記画像濃度補正用パターンの検知結果から前記中間転写ベルトの地肌の影響を除去するステップ
（ｈ３）前記クリーニング手段を稼働状態にし、前記回転時間測定用パターンおよび前記画像濃度補正用パターンを前記中間転写ベルトから除去するステップ。

また、本発明の画像形成装置では、前記クリーニング手段が前記中間転写体に接するブレードからなるものとする。

また、本発明の画像形成装置では、前記複数の画像形成ユニットの感光体ドラムを前記クリーニング手段に兼用させるものとする。

また、本発明の画像形成装置では、前記センサの照射光の全体が前記画像濃度補正用パターンを照射する位置にある時に検知したデータのみを画像濃度の補正に用いるものとする。

本発明による画像形成装置では、中間転写ベルトの地肌濃度と、その地肌の上に形成される画像濃度補正用パターンの濃度とをセンサで測定して画像の濃度補正を行うにあたって、中間転写ベルトに形成された回転時間測定用パターンをセンサで検知して中間転写ベルトが１回転するのにかかる時間を測定し、その結果を画像濃度補正用パターンの露光タイミングに反映させるため、画像濃度補正用パターンの形成された位置の地肌の測定結果がわかり、測定した画像濃度補正用パターンの濃度から地肌の影響を正確に除去することができる。

また、本発明によれば、時点Ａから時点Ｂまでの時間ｔ１が、あらかじめ設定した時間Ｔよりも長いという結果を受け、時点Ｒ１から画像濃度補正用パターンを形成するため、画像濃度補正用パターンを形成できる時間が最大でｔ２−Ｔとなる。これにより、多くの画像濃度補正用パターンを形成できるため、画像濃度補正の精度を向上させることができる。

また、本発明によれば、時点Ａから時点Ｂまでの時間ｔ１が、あらかじめ設定した時間Ｔよりも長いという結果を受け、時点Ｒ２から画像濃度補正用パターンを形成し、画像濃度の補正をするため、画像濃度の補正が時点Ｃから時間ｔ２が経過するまでに完了し、画像濃度の補正にかかる時間を短縮できる。

また、本発明によれば、時点Ａから時点Ｂまでの時間ｔ１が、あらかじめ設定した時間Ｔと等しいという結果を受け、時間Ｔを時間ｔ１より短く設定し直すため、時間Ｔと時間ｔ１とが等しい場合でも画像濃度の補正ができる。

また、本発明によれば、中間転写体のクリーニング手段が前記中間転写体に接するブレードからなるものとするため、中間転写体上のトナーを確実に除去することができる。

また、本発明によれば、複数の画像形成ユニットの感光体ドラムを中間転写体のクリーニング手段に兼用させるものとするため、クリーニング手段を新たに設ける必要がない。

また、本発明によれば、センサの照射光の全体が画像濃度補正用パターンを照射する位置にある時に検知したデータのみを画像濃度の補正に用いるため、検知したデータが各画像濃度補正パターンの色、濃度を正確に検知したものとなり、精密な画像濃度補正をすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。図１は本発明の画像形成装置の実施形態に係る複写機の概略構成図である。本体ハウジング１は、上ハウジング１１と下ハウジング１３と、その間に位置する連結ハウジング１２とを有し、上ハウジング１１の上には原稿搬送部２が載置される。原稿搬送部２は紙面の奥側を支点として開閉自在に取り付けられている。

原稿搬送部２は、原稿給紙トレイ２１、原稿搬送部本体２２、原稿排紙トレイ２３および原稿カバー２４を備える。原稿排紙トレイ２３は、原稿カバー２４上面の一部として一体に形成されている。原稿給紙トレイ２１は原稿搬送路２７の上流端をなし、原稿排紙トレイ２３は原稿搬送路２７の下流端をなす。原稿搬送部本体２２内の原稿搬送路２７には、原稿搬送方向上流側から順にピックアップローラ２２ａ、搬送ローラ対２２ｂ、レジストローラ対２２ｃおよび排出ローラ対２２ｄが設けられている。そして、レジストローラ対２２ｃと排出ローラ対２２ｄとの間に画像読取り部２５が設けられている。原稿給紙トレイ２１に画像面を上向きにセットされた画像原稿（不図示）は、コピー開始ボタン（不図示）が押されると、前記各ローラによって原稿搬送路２７を搬送され、途中画像読取り部２５で露光部３によって画像が読み取られる。

露光部３は上ハウジング１１に内蔵されている。露光部３は、露光ランプ３１、反射板３２、第１のミラー３３、第２のミラー３４、第３のミラー３５、集光レンズ３６およびイメージセンサ（例えばライン型のＣＣＤ）３７を備える。露光ランプ３１および第１のミラー３３は第１のキャリッジ（不図示）上に搭載され、第２のミラー３４および第３のミラー３５は第２のキャリッジ（不図示）上に搭載されている。いわゆるシートスルー方式で原稿画像を読み取る場合には、第１のキャリッジが画像読取り部２５の直下に移動し、露光ランプ３１からの光照射光が移動中の原稿を露光する。照射光は第１のミラー３３、第２のミラー３４、第３のミラー３５および集光レンズ３６を通じてＣＣＤ３７に到達して光電変換処理を経て電気信号となるように読み取られる。他方、原稿固定方式で原稿画像を読み取る場合には、原稿載置板２６上に載置された原稿の画像は露光部３による読取走査を受けることにより、ＣＣＤ３７上に縮小結像され、光電変換処理を経て電気信号となるように読み取られる。

連結ハウジング１２には排紙トレイ８が設けられており、画像が形成された用紙Ｐが排出される。

下ハウジング１３には、給紙部４、画像形成部５および定着装置７が内蔵されている。まず給紙部４について説明する。給紙部４は給紙カセット４１、給紙ローラ４２、給紙トレイ４３、給紙ローラ４４および搬送ローラ４５からなる。下ハウジング１３の下部には用紙Ｐが収容された給紙カセット４１が配設され、用紙Ｐはここから給紙ローラ４２により１枚ずつ用紙搬送路４６へ送り出され、搬送ローラ対４５によって搬送される。また、下ハウジング１３の左側下部には開閉可能な給紙トレイ４３が備えられており、ここに用紙Ｐを載置しておくことにより、前記と同様に用紙Ｐは給紙ローラ４４により１枚ずつ用紙搬送路４６へ送り出され、搬送ローラ４５によって搬送される。

次に画像形成部５について説明する。図２は本発明の実施形態に係る画像形成部５の概略構成図である。画像形成部５はマゼンタ、シアン、イエローおよびブラック用の画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄ、一次転写ローラ５７、中間転写ベルト６１、二次転写ローラ６３およびセンサ６４からなる。

中間転写ベルト６１は、支持ローラ６２ａおよび６２ｂによって水平となるように張架支持されている。中間転写ベルト６１の上側の外面に全ての画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄが接触している。支持ローラ６２ａは中間転写ベルト６１を駆動させるものであり、中間転写ベルト６１は図２において左回り（矢印方向）に回転する。ただし、支持ローラは、第１実施形態では６２ａおよび６２ｂの２本としているが、画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄが接触する面が水平方向に並ぶ限りにおいて３本以上であってもよい。

画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄはタンデム配置されており、配列順序は変更可能である。各々の画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄと中間転写ベルト６１を挟んで対向する位置に一次転写ローラ５７が１本ずつ配置される。

二次転写ローラ６３は一次転写ローラ５７と同様のローラからなり、支持ローラ６２ａのところで中間転写ベルト６１との間にニップを形成する。画像を形成する際に、後に説明するように画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄから一次転写ローラ５７によって各色のトナー画像を転写された中間転写ベルト６１は、二次転写ローラ６３のニップ部において用紙Ｐにトナーを転写する。

センサ６４は中間転写ベルト６１上に光を照射し、その反射光を検知するもので、画像の濃度を補正する際に用いられる。

画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄの画像を形成する部分はいずれも同じ構造であり、中間転写ベルト６１の回転に合わせて回転する感光体ドラム５１の周囲に、感光体ドラム５１の上方から回転方向（矢印方向）に従って、帯電器５２、光走査ユニット５３、現像器５４、さらに中間転写ベルト６１との接触部を挟んで、クリーニング器５５を周辺要素として配列している。

最後に定着装置７について説明する。定着装置７は定着ローラ７１と加圧ローラ７２とが圧接してなり、ここで用紙Ｐに転写されたトナー画像が加熱・加圧されて用紙Ｐに定着される。

次に全体の動作を説明する。以下の動作は上ハウジング１１に設けられた制御部９により制御されるものである。中間転写ベルト６１は図２において左回り（矢印方向）に回転し、これに接触する各画像形成ユニット５０ａ、５０ｂ、５０ｃおよび５０ｄの感光体ドラム５１は対応して右回り（矢印方向）に回転する。感光体ドラム５１が回転すると、感光体ドラム５１の表面は、まず帯電器５２により均一に帯電される。次に光走査ユニット５３から、露光部３において読み取られた原稿画像の電気信号に基づいて照射されるレーザ光により、用紙Ｐに形成される画像の部分又は前記画像以外の部分に相当する電荷が消去され、感光体ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。そして現像器５４によって感光体ドラム５１上の前記静電潜像にトナーが供給されトナー画像として顕像化する。

感光体ドラム５１がさらに回転し、前記トナー画像が中間転写ベルト６１を挟んで一次転写ローラ５７と対向する位置に来たときに、一次転写ローラ５７にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、前記トナー画像が感光体ドラム５１から中間転写ベルト６１に転写される。転写されなかった残留トナーはクリーニング器５５によって除去される。

中間転写ベルト６１上に画像形成ユニット５０ａから５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの順にトナー画像が転写により積み重ねられ、さらに中間転写ベルト６１が回転し、前記積み重ねられたトナー画像が二次転写ローラ６３と対向する位置に来たときに、それに合わせて中間転写ベルト６１と二次転写ローラ６３との間に用紙Ｐが用紙搬送路４６を搬送されてくる。このとき二次転写ローラ６３にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、前記積み重ねられたトナー画像が中間転写ベルト６１から用紙Ｐに転写される。中間転写ベルト６１上の転写されなかった残留トナーは、中間転写体６１に接するブレードを備えるクリーニング器６５によって中間転写ベルト６１上から除去される。トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置７に搬送され、前述したようにトナー画像が定着され、排紙トレイ８に排出される。

本発明の第１の実施形態において、制御部により図３に示すタイムテーブルに従って、画像濃度を補正するためのトナー像による画像濃度補正パターンを中間転写ベルト６１上に形成し、センサ６４によって検知する。

図３中の時点Ｕにおいて、クリーニング器５５の動作を解除し、画像濃度の補正に用いるトナー像が消えないようにする。

続いて、図４に示すように、中間転写ベルト６１の回転方向の最上流部にある画像形成ユニット５０ａの光走査ユニット５３が回転時間測定用パターンを形成するために感光体ドラム５１に露光した時点Ａから、トナー像となった回転時間測定用パターンがセンサ６４に検知される時点Ｂまでの時間ｔ１を測定する。

続いて、時間ｔ１があらかじめ設定した時間Ｔよりも長いという結果を受け、時点Ｂから中間転写ベルト６１が１回転して回転時間測定用パターンが再びセンサ６４に検知される時点Ｃまでの時間ｔ２を測定する。

時点Ｃから時間Ｔが経過した時点Ｐ１より、時間ｔ２が経過する時点Ｑ１まで中間転写ベルト６１の地肌をセンサ６４で検知する。

中間転写ベルト６１の地肌をセンサ６４で検知している間の、時点Ｃから時間ｔ２＋Ｔ−ｔ１が経過した時点Ｒ１より、画像形成ユニット５０ａから５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの順に中間転写ベルト６１上に画像濃度補正用パターン９２を重複しないように形成する。ここで、時点Ｒ１に画像形成ユニット５０ａの光走査ユニット５３が露光して形成された画像濃度補正用パターン９２が転写された中間転写ベルト６１の位置は、時点Ｐ１にセンサ６４で検知された位置と一致する。図５は、画像形成ユニット５０ａと中間転写ベルト６１と回転時間測定用パターン９１と画像濃度補正用パターン９２との関係を示す斜視図である。画像濃度補正用パターン９２は、各色のトナーの各種濃度の長方形のパッチからなる。

時点Ｑ１において、画像濃度補正用パターン９２の先端部がセンサ６４に対向する位置に来るので、センサ６４により画像濃度補正用パターン９２が全て通過するまで検知し、画像濃度の補正に係る測定が完了する。

最後に、回転時間測定用パターン９１が４回目にセンサ６４に検知される時点Ｅにおいて、クリーニング器５５を動作させ、回転時間測定用パターン９１と画像濃度補正用パターン９２を中間転写ベルト６１上から除去する。

以上の過程により、各画像濃度補正用パターン９２に対応する位置の中間転写ベルト６１の地肌の検知結果が分かるため、時点Ｐ１から時点Ｑ１までの中間転写ベルト６１の地肌の検知結果と、時点Ｑ１からの画像濃度補正用パターン９２の検知結果とを図示しない制御部によって演算することにより、画像濃度補正パターン９２の検知結果から中間転写ベルト６１の地肌の影響を除去することができる。

第１の実施形態において、中間転写ベルト６１の地肌の検知は、時点Ｐ１から、回転時間測定用パターン９１が３回目にセンサ６４に検知される時点Ｄまでの時間ｔ２−Ｔの間だけでも構わない。これは、画像濃度補正用パターン９２を時点Ｒ１から時間ｔ２−Ｔよりも長く形成すると、回転時間測定用パターン９１と重なってしまうため、画像濃度補正用パターン９２を形成できる最大時間がｔ２−Ｔだからである。

また、あらかじめ設定した時間Ｔを短くするほど、画像濃度補正用パターン９２を形成できる時間が長くなり、画像濃度補正用パターン９２の種類を増やせるため、画像濃度の補正の精度を上げることができる。

また、時点Ａから時点Ｂまで測定した時間ｔ１があらかじめ設定した時間Ｔと等しい場合は、時点Ｂから中間転写ベルト６１が１回転して回転時間測定用パターンが再びセンサ６４に検知される時点Ｃまでの時間ｔ２を測定すると同時に、時間Ｔを時間ｔ１よりも短く設定し直すことで、同様の効果が得られる。

本発明の第２の実施形態において、制御部により図６に示すタイムテーブルに従って、画像濃度を補正するためのトナー像による画像濃度補正パターンを中間転写ベルト６１上に形成し、センサ６４によって検知する。

図６中の時点Ｕにおいて、クリーニング器５５の動作を解除し、画像濃度の補正に用いるトナー像が消えないようにする。

続いて、図３に示すように、中間転写ベルト６１の回転方向の最上流部にある画像形成ユニット５０ａの光走査ユニット５３が回転時間測定用パターンを形成するために感光体ドラム５１に露光した時点Ａから、トナー像となった回転時間測定用パターンがセンサ６４に検知される時点Ｂまでの時間ｔ１を測定する。

続いて、あらかじめ設定した時間Ｔが時間ｔ１よりも長いという結果を受け、時点Ｂから中間転写ベルト６１が１回転して回転時間測定用パターンが再びセンサ６４に検知される時点Ｃまでの時間ｔ２を測定する。

時間ｔ２を測定している間の、時点Ｂから時間Ｔが経過した時点Ｐ２より、時間ｔ２が経過する時点Ｑ２まで中間転写ベルト６１の地肌をセンサ６４で検知する。

時点Ｃから時間Ｔ−ｔ１が経過した時点Ｒ２より、画像形成ユニット５０ａから５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの順に中間転写ベルト６１上に画像濃度補正用パターン９２を重複しないように形成する。ここで、時点Ｒ２に画像形成ユニット５０ａの光走査ユニット５３が露光して形成された画像濃度補正用パターン９２が転写された中間転写ベルト６１の位置は、時点Ｐ２にセンサ６４で検知された位置と一致する。

時点Ｑ２において、画像濃度補正用パターン９２の先端部がセンサ６４に対向する位置に来るので、センサ６４により画像濃度補正用パターン９２が全て通過するまで検知し、画像濃度の補正に係る測定が完了する。

最後に、回転時間測定用パターン９１が３回目にセンサ６４に検知される時点Ｄにおいて、クリーニング器５５を動作させ、回転時間測定用パターン９１と画像濃度補正用パターン９２を中間転写ベルト６１上から除去する。

以上の過程により、各画像濃度補正用パターン９２に対応する位置の中間転写ベルト６１の地肌の検知結果が分かるため、時点Ｐ２から時点Ｑ２までの中間転写ベルト６１の地肌の検知結果と、時点Ｑ２からの画像濃度補正用パターン９２の検知結果との演算により、画像濃度補正パターン９２の検知結果から中間転写ベルト６１の地肌の影響を除去することができる。

また、第１の実施形態では時点Ｅで画像濃度補正用パターン９２の検知が完了するが、第２の実施形態では時点Ｄで完了するため、画像濃度の補正にかかる時間を短縮することができる。

第２の実施形態において、中間転写ベルト６１の地肌の検知は、時点Ｐ２から時点Ｃまでの時間ｔ２−Ｔの間だけでも構わない。これは、画像濃度補正用パターン９２を時点Ｒ１から時間ｔ２−Ｔよりも長く形成すると、回転時間測定用パターン９１と重なってしまうため、画像濃度補正用パターン９２を形成できる最大時間がｔ２−Ｔだからである。

本発明の第３の実施形態において、中間転写ベルト６１上の転写されなかった残留トナーのクリーニング器として感光体ドラム５１を用いる。第３の実施形態において、中間転写ベルト６１が回転して残留トナーが感光体ドラム５１に対向する位置に来たときに、一次転写ローラ５７にトナーの帯電極性と同極性の電圧が印加され、残留トナーは感光体ドラム５１に転写され、クリーニング器５５によって除去される。

これにより、残留トナーのクリーニング器を別に設ける必要がなくなり、部品点数を減らせるため、部品の費用を削減でき、装置の小型化も可能となる。

図７は本発明の第４の実施形態に係る、センサ６４に対向する位置近傍の転写ベルト６１上の画像濃度補正用パターン９２の検知の様子を示す概略図である。図７において、中間転写ベルト６１の進行方向は矢印Ａ方向で、回転速度ｖは１２０ｍｍ／ｓであり、センサ６４の照射光６４ａの直径ｄは２ｍｍであり、画像濃度補正用パターン９２の先端に位置するパッチ９２ａの矢印Ａ方向の幅ｗは１２ｍｍである。

図３の時点Ｑ１における様子を示したのが図７（ａ）である。時点Ｑ１においては、照射光６４ａが完全にパッチ９２ａ内に収まっていないため、検知されたデータはパッチ９２ａを反映したものになっていない。そこで、図７（ｂ）に示すように、時点Ｑ１から、照射光６４ａが完全にパッチ９２ａ内に収まるまでの時間ｔ３が経過してから検知を開始することにより、検知されたデータが９２ａを反映したものとなる。ここで時間ｔ３は、
ｔ３＝（ｄ／２）／ｖ＝（２／２）／１２０≒８．３ｍｓ
である。

パッチ９２ａの検知はできる限り多くの点で行いたいため、図７（ｃ）に示すように照射光６４ａがパッチ９２ａ内に収まっている間は測定し続けるのが望ましい。すなわち、照射光６４ａの中央がパッチ９２ａの先端に対向する位置に来てから時間ｔ３が経過し、パッチ９２ａの後端に対向する位置に来る時間ｔ３前までの間、測定し続けるのが望ましい。

また、パッチ９２ａのみならず、画像濃度補正用パターン９２を構成する他のパッチについても同様に、照射光６４ａが各パッチに完全に収まる位置にあるときにデータを測定するものとする。

これにより、センサ６４で検知した内容が画像濃度補正用パターン９２の各色、各濃度のパッチを正確に反映したものとなる。また、パッチを小さくしても各濃度のパッチを正確に検知できるため、パッチの種類を増やすことができ、精度の高い画像濃度補正が行えるようになる。

本発明に係る、画像濃度補正パターンの形成、検知の方法は、ベルトやドラムからなる中間転写体を用いる画像形成装置に用いることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。本発明の実施形態に係る画像形成部の概略構成図。本発明の第１の実施形態に係る画像濃度補正用のトナー像の書き出しおよび検知のタイムテーブル。本発明の第１の実施形態に係る画像形成部の概略構成図。本発明の第１の実施形態に係る画像形成部および画像濃度補正用のトナー像の概略の斜視図。本発明の第２の実施形態に係る画像濃度補正用のトナー像の書き出しおよび検知のタイムテーブル。本発明の第４の実施形態に係る画像濃度補正用パターンとセンサの照射光との位置関係の概略図。

符号の説明

１本体ハウジング
５画像形成部
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ画像形成ユニット
５３光走査ユニット
５７一次転写ローラ
６１中間転写ベルト
６４センサ
６４ａセンサ照射光
９１回転時間測定用パターン
９２画像濃度補正用パターン
９２ａパッチ

Claims

タンデム配置された複数の画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットによって形成されたトナー画像を用紙に転写する中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトのクリーニング手段と、前記中間転写ベルト上に光を照射しその反射光を検知するセンサと、全体の動作を制御する制御部とを備え、
前記中間転写ベルトの地肌濃度と、その地肌の上に形成される画像濃度補正用パターンの濃度とを前記センサで測定して画像の濃度補正を行う画像形成装置において、
前記画像形成ユニットのうち１組により前記中間転写ベルトに形成された回転時間測定用パターンを前記センサで検知して、前記制御部により、中間転写ベルトが１回転するのにかかる時間を測定し、その結果を前記画像濃度補正用パターンの露光タイミングに反映させることを特徴とする画像形成装置。
前記制御部により以下のステップを順次遂行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置：
（ａ１）前記クリーニング手段の動作を解除するステップ
（ｂ１）前記複数の画像形成ユニットのうち前記中間転写ベルトの回転方向の最上流部のものが前記中間転写ベルト上に回転時間測定用パターンを形成するために感光体ドラムに露光した時点Ａから前記回転時間測定用パターンが前記センサに最初に検知される時点Ｂまでの時間ｔ１を測定し、時間ｔ１があらかじめ設定した時間Ｔよりも長いという結果を受け、前記時点Ｂから前記中間転写ベルトが１回転して前記回転時間測定用パターンが前記センサに２回目に検知される時点Ｃまでの時間ｔ２を測定するステップ
（ｃ１）前記時点Ｃから時間Ｔが経過した時点Ｐ１より、時間ｔ２が経過する時点Ｑ１まで前記中間転写ベルトの地肌を前記センサで検知するステップ
（ｄ１）前記時点Ｃから時間ｔ２＋Ｔ−ｔ１が経過した時点Ｒ１より、前記複数の画像形成ユニットの前記中間転写ベルトの回転方向上流部に位置するものから順に前記中間転写ベルト上に画像濃度補正用パターンを重複しないように形成するステップ
（ｅ１）前記時点Ｑ１から前記画像濃度補正用パターンを前記センサで検知するステップ
（ｆ１）前記（ｃ１）での前記中間転写ベルトの地肌の検知結果と、前記（ｅ１）での前記画像濃度補正用パターンの検知結果との演算により、前記画像濃度補正用パターンの検知結果から前記中間転写ベルトの地肌の影響を除去するステップ
（ｇ１）前記クリーニング手段を稼働状態にし、前記回転時間測定用パターンおよび前記画像濃度補正用パターンを前記中間転写ベルトから除去するステップ。
前記制御部により以下のステップを順次遂行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置：
（ａ２）前記クリーニング手段の動作を解除するステップ
（ｂ２）前記複数の画像形成ユニットのうち前記中間転写ベルトの回転方向の最上流部のものが前記中間転写ベルト上に回転時間測定用パターンを形成するために感光体ドラムに露光した時点Ａから前記回転時間測定用パターンが前記センサに最初に検知される時点Ｂまでの時間ｔ１を測定し、あらかじめ設定した時間Ｔが時間ｔ１よりも長いという結果を受け、前記時点Ｂから前記中間転写ベルトが１回転して前記回転時間測定用パターンが前記センサに２回目に検知される時点Ｃまでの時間ｔ２を測定するステップ
（ｃ２）前記時点Ｂから時間Ｔが経過した時点Ｐ２より、時間ｔ２が経過する時点Ｑ２まで前記中間転写ベルトの地肌を前記センサで検知するステップ
（ｄ２）前記時点Ｃから時間Ｔ−ｔ１が経過した時点Ｒ２より、前記複数の画像形成ユニットの前記中間転写ベルトの回転方向上流部に位置するものから順に前記中間転写ベルト上に画像濃度補正用パターンを重複しないように形成するステップ
（ｅ２）前記時点Ｑ２から前記画像濃度補正用パターンを前記センサで検知するステップ
（ｆ２）前記（ｃ２）での前記中間転写ベルトの地肌の検知結果と、前記（ｅ２）での前記画像濃度補正用パターンの検知結果との演算により、前記画像濃度補正用パターンの検知結果から前記中間転写ベルトの地肌の影響を除去するステップ
（ｇ２）前記クリーニング手段を稼働状態にし、前記回転時間測定用パターンおよび前記画像濃度補正用パターンを前記中間転写ベルトから除去するステップ。
前記制御部により以下のステップを順次遂行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置：
（ａ３）前記クリーニング手段の動作を解除するステップ
（ｂ３）前記複数の画像形成ユニットのうち前記中間転写ベルトの回転方向の最上流部のものが前記中間転写ベルト上に回転時間測定用パターンを形成するために感光体ドラムに露光した時点Ａから前記回転時間測定用パターンが前記センサに最初に検知される時点Ｂまでの時間ｔ１を測定し、時間ｔ１とあらかじめ設定した時間Ｔが等しいという結果を受け、時間Ｔを時間ｔ１より短く設定し直すステップ
（ｃ３）前記時点Ｂから前記中間転写ベルトが１回転して前記回転時間測定用パターンが前記センサに２回目に検知される時点Ｃまでの時間ｔ２を測定するステップ
（ｄ３）前記時点Ｃから時間Ｔが経過した時点Ｐ１より、時間ｔ２が経過する時点Ｑ１まで前記中間転写ベルトの地肌を前記センサで検知するステップ
（ｅ３）前記時点Ｃから時間ｔ２＋Ｔ−ｔ１が経過した時点Ｒ１より、前記複数の画像形成ユニットの前記中間転写ベルトの回転方向上流部に位置するものから順に前記中間転写ベルト上に画像濃度補正用パターンを重複しないように形成するステップ
（ｆ３）前記時点Ｑ１から前記画像濃度補正用パターンを前記センサで検知するステップ
（ｇ３）前記（ｄ３）での前記中間転写ベルトの地肌の検知結果と、前記（ｆ３）での前記画像濃度補正用パターンの検知結果との演算により、前記画像濃度補正用パターンの検知結果から前記中間転写ベルトの地肌の影響を除去するステップ
（ｈ３）前記クリーニング手段を稼働状態にし、前記回転時間測定用パターンおよび前記画像濃度補正用パターンを前記中間転写ベルトから除去するステップ。
前記クリーニング手段が前記中間転写体に接するブレードからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記複数の画像形成ユニットの感光体ドラムを前記クリーニング手段に兼用させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記センサの照射光が前記画像濃度補正用パターンに完全に収まる位置にある時に検知したデータのみを画像濃度の補正に用いる請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。