JP2007322909A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御用画像の算出を精度良く行う上で、ロール部材の振れ分による影響を如何に抑え、制御用画像情報のばらつきを抑制する。
【解決手段】複数のロール部材２（２ａ〜２ｃ）に掛け渡されて循環回転し且つ可視像Ｇを搬送する像搬送ベルト１と、この像搬送ベルト１上の可視像Ｇに関する作像プロセス制御用画像Ｇp情報を検出し且つ像搬送ベルト１が接触するロール部材２（２ａ）に対向した位置にて像搬送ベルト１の外側に当該像搬送ベルトから離間配置されるプロセス制御センサ３とを備え、作像プロセス制御用画像Ｇpが、像搬送ベルト１の移動方向に沿って前記ロール部材２（２ａ）周長Ｌrの整数倍（例えばｋ倍）ある長尺検出有効領域Ｌsを有するか、あるいは、作像プロセス制御用画像Ｇp位置が前記ロール部材２（２ａ）周長Ｌrでの位置に対して同期する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置に係り、複数のロール部材に像搬送ベルトを掛け渡し、像搬送ベルト上の可視像に関する作像プロセス制御用のプロセス制御センサを配設した態様の画像形成装置の改良に関する。

一般に、プリンタや複写機等の画像形成装置においては、画像が搬送可能な像搬送ベルトを用いたものが多く採用されている。また、環境変化や経時変化による画像濃度の変動を補正制御するために、例えば像搬送ベルトとしての中間転写ベルトに作像プロセス制御用画像として例えばトナー像パッチを形成し、このトナー像パッチ濃度をプロセス制御用の濃度センサにて計測するようにしたものが既に知られている（例えば特許文献１参照）。
この種の作像プロセス制御方式においては、濃度センサは、中間転写ベルトの波打ちにによる距離変動の影響を受け難くするために、中間転写ベルトの張架ロールに対向して濃度センサを配設することが既に提案されている。

ところが、この種の張架ロールは製造上その真円度を完全にすることは不可能であり、この種の張架ロールの回転に伴う振れよって前記濃度センサにてトナー像パッチの算出値がばらつくという事態を生ずる。
そこで、従来にあっては、特許文献１に示すように、例えば中間転写ベルトの表面状態（傷／光沢）に加え、張架ロールの振れ分を考慮する方法として、予め中間転写ベルト表面のトナー像パッチの載っていない状態での濃度センサ検出値から張架ロールの振れ分を算出し、トナー像パッチの算出値を補正する方式が採られている。

特開２００２−２１４８５５号公報（発明の実施の形態，図２，図６）

しかしながら、例えば中間転写ベルト上にトナー像パッチが載っていない状態で張架ロールの振れ分を算出し、トナー像パッチの算出値を補正したとしても、トナー像パッチのトナー付着量（濃度）により前記振れ分の影響度合が違い、トナー像パッチの算出値にばらつきが生ずるという技術的課題が新たに見出された。
尚、このような技術的課題は、中間転写ベルトに限られるものではなく、この中間転写ベルト、感光体ドラム等のようにトナー像を直接的に担持する像担持ベルトや、例えば用紙を介してトナー像を間接的に担持する用紙搬送ベルト等についても同様に生ずるものである。
本発明は、上述したような技術的課題に着目したもので、トナー像パッチ等の制御用画像の算出を精度良く行う上で、ロール部材の振れ分による影響を如何に抑え、制御用画像情報のばらつきを抑制しようとするものである。

すなわち、本発明は、複数のロール部材に掛け渡されて循環回転し且つ可視像を搬送する像搬送ベルトと、この像搬送ベルト上の可視像に関する作像プロセス制御用画像情報を検出し且つ像搬送ベルトが接触するロール部材に対向した位置にて像搬送ベルトの外側に当該像搬送ベルトから離間配置されるプロセス制御センサとを備え、作像プロセス制御用画像が、像搬送ベルトの移動方向に沿って前記ロール部材周長の整数倍ある長尺検出有効領域を有することを特徴とするものである。

また、本発明の他の態様は、複数のロール部材に掛け渡されて循環回転し且つ可視像を搬送する像搬送ベルトと、この像搬送ベルト上の可視像に関する作像プロセス制御用画像情報を検出し且つ像搬送ベルトが接触するロール部材に対向した位置にて像搬送ベルトの外側に当該像搬送ベルトから離間配置されるプロセス制御センサとを備え、作像プロセス制御用画像位置が前記ロール部材周長での位置に対して同期したものであることを特徴とするものである。
尚、本発明から派生する各発明の代表的態様については実施の形態の欄にて詳細に説明する。

本発明によれば、作像プロセス制御用画像として、像搬送ベルトの移動方向に沿ってロール部材周長の整数倍である長尺検出有効領域を具備させるようにしたので、ロール部材の整数倍未満の短い非長尺検出有効領域を用いる場合に比べて、ロール部材の周期分の挙動を考慮した情報収集が可能になり、像搬送ベルトのロール部材の振れに伴う作像プロセス制御用画像のばらつきを有効に抑えることができる。
また、本発明の他の態様によれば、作像プロセス制御用画像位置とロール部材周長での位置とを同期させるようにしたので、両者の位置関係を一定に保つことが可能になり、その分、像搬送ベルトのロール部材の振れに伴う作像プロセス制御用画像のばらつきを有効に抑えることができる。

＜本発明が適用される実施の形態の全体概要＞
先ず、本発明が適用される実施の形態に係る画像形成装置の全体概要を図１に基づいて説明する。
図１（ａ）において、本発明が適用される実施の形態は、複数のロール部材２（２ａ〜２ｃ）に掛け渡されて循環回転し且つ可視像Ｇを搬送する像搬送ベルト１と、この像搬送ベルト１上の可視像Ｇに関する作像プロセス制御用画像Ｇp情報を検出し且つ像搬送ベルト１が接触するロール部材２（２ａ）に対向した位置にて像搬送ベルト１の外側に当該像搬送ベルト１から離間配置されるプロセス制御センサ３とを備え、作像プロセス制御用画像Ｇpが、像搬送ベルト１の移動方向に沿って前記ロール部材２（２ａ）周長Ｌrの整数倍（例えばｋ倍）ある長尺検出有効領域Ｌsを有するものである。
尚、図１（ａ）は本発明に係る画像形成装置の実施の形態を模式的に示したものであり、これに限定される趣旨ではない。また、図１（ｂ）についても同様である。

このような技術的手段において、像搬送ベルト１には、中間転写ベルトや感光体ベルト等のように可視像Ｇを直接担持する像担持ベルトと、例えば記録材としての用紙を介して可視像Ｇを間接的に担持する用紙搬送ベルトとが挙げられる。
また、ロール部材２には張架ロール部材は勿論それ以外のロール部材も含む。
更に、ロール部材２に対向した位置とは、ロール部材２の配設領域に対応した投影領域を広く含むものであり、ロール部材２との接触領域近傍の像搬送ベルト１に対向する位置も含まれる。
更にまた、プロセス制御センサ３としては、例えば濃度制御用の濃度センサや位置制御用の位置センサなどが代表的であるが、作像プロセスの制御に用いるものであれば適宜選定して差し支えない。
また、作像プロセス制御用画像Ｇpは長尺検出有効領域Ｌsを有するが、この長尺検出有効領域Ｌsは像搬送ベルト１の移動方向に沿ってロール部材２（２ａ）周長Ｌrの整数倍（例えばｋ倍）に相当すればよく、この長尺検出有効領域Ｌs内をプロセス制御センサ３にて順次検出するようにすれば、ロール部材２の１周期分に対応するロール部材２の振れ分を把握することが可能になり、その分、ロール部材２の振れ分に伴うばらつきを有効に吸収することができる。

また、プロセス制御センサ３の好ましいレイアウトとしては、像搬送ベルト１が所定の張力にて張架されるロール部材に対向配置されているものが挙げられる。本態様によれば、対象とするロール部材として張架ロールを用いると、像搬送ベルト１の波打ちによる距離変動の影響は受けにくい。
更に、プロセス制御センサ３の好ましい別のレイアウトとしては、像搬送ベルト１が接触するロール部材のうち像搬送ベルト１との接触領域に対向配置されているものが挙げられる。この場合には、像搬送ベルト１の波打ちを有効に防止できる点で好ましい。

また、作像プロセス制御用画像Ｇpの好ましい態様としては、像搬送ベルト１の移動方向に沿ってロール部材２周長Ｌrの整数倍以上の長さを有するものが挙げられる。本態様によれば、作像プロセス制御用画像Ｇpをロール部材２周長Ｌrの整数倍（例えばｋ倍）以上の長さに設定すれば、作像プロセス制御用画像Ｇp内に長尺検出有効領域Ｌsを確保することができる。
更に、作像プロセス制御用画像Ｇpの好ましい態様としては、少なくとも濃度がハイライト部で長尺検出有効領域Ｌsを有するものが挙げられる。この場合、ハイライト部の方がプロセス制御用画像Ｇpに対しロール部材２の振れ分の影響度合が大きいため、ハイライト部で長尺検出有効領域Ｌsを確保するようにすればよい。
更にまた、少なくとも濃度がハイライト部で長尺検出有効領域Ｌsを有し、ハイライト部以外では前記長尺検出有効領域Ｌsよりも短い非長尺検出有効領域を有するものであればよい。この場合、ハイライト部以外では作像プロセス制御用画像Ｇpに対しロール部材２の振れ分の影響度合が小さいため、ハイライト部以外では非長尺検出有効領域を確保するようにしたものである。

また、図１（ａ）に示す実施の形態について別の捉え方をすれば、複数のロール部材２に掛け渡されて循環回転し且つ可視像Ｇを搬送する像搬送ベルト１と、この像搬送ベルト１上の可視像Ｇに関する作像プロセス制御用画像Ｇp情報を検出し且つ像搬送ベルト１が接触するロール部材２に対向した位置にて像搬送ベルト１の外側に当該像搬送ベルト１から離間配置されるプロセス制御センサ３と、像搬送ベルト１の移動方向に沿って前記ロール部材２周長Ｌrの整数倍（ｋ倍）ある長尺検出有効領域Ｌsが含まれる作像プロセス制御用画像Ｇpを作成する制御用画像作成装置５とを備えるものが挙げられる。

更に、本発明が適用される実施の形態の別の態様としては、図１（ｂ）に示すように、複数のロール部材２（２ａ〜２ｃ）に掛け渡されて循環回転し且つ可視像Ｇを搬送する像搬送ベルト１と、この像搬送ベルト１上の可視像Ｇに関する作像プロセス制御用画像Ｇp情報を検出し且つ像搬送ベルト１が接触するロール部材２（例えば２ａ）に対向した位置にて像搬送ベルト１の外側に当該像搬送ベルト１から離間配置されるプロセス制御センサ３とを備え、作像プロセス制御用画像Ｇp位置は前記ロール部材２（２ａ）周長Ｌrでの位置に対して同期したものである態様が挙げられる。
これは、図１（ａ）と異なり、作像プロセス制御用画像Ｇp位置を像搬送ベルト１の基準位置Ｈpに合わせ込む方式である。尚、像搬送ベルト１の基準位置Ｈpはロール部材２（２ａ）の基準位置Ｒpに対して一定距離ｃ離間するように設定される。
特に、本態様においては、像搬送ベルト１はロール部材２の周長Ｌrの整数倍の長さを有するものであることが好ましい。

また、図１（ｂ）に示す実施の形態について別の捉え方をすれば、複数のロール部材２に掛け渡されて循環回転し且つ可視像Ｇを搬送する像搬送ベルト１と、この像搬送ベルト１上の可視像Ｇに関する作像プロセス制御用画像Ｇp情報を検出し且つ像搬送ベルト１が接触するロール部材２に対向した位置にて像搬送ベルト１の外側に当該像搬送ベルト１から離間配置されるプロセス制御センサ３と、作像プロセス制御用画像Ｇp位置と前記ロール部材２周長Ｌrでの位置とを同期させるように作像プロセス制御用画像Ｇpを作成する制御用画像作成装置５とを備えたものが挙げられる。

以下、図２以降の添付図面を用いて本発明の実施の形態をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は本発明が適用される画像形成装置の実施の形態１の概略構成を示す。
同図において、画像形成装置は所謂タンデム型カラープリンタ１０であり、このタンデム型カラープリンタ１０は、無端ベルトからなる中間転写ベルト４０が複数のロール４２により所定の張力を持って掛け渡されている。また、中間転写ベルト４０上には、そのベルト走行方向Ｘに沿ってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像記録ユニット４４（４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ）が順に配設されている。尚、以下の説明では、特に区別しない限り、各画像記録ユニット４４は同一構成であるので、各色に対応する符号を省略して説明する。

各々の画像記録ユニット４４は、それぞれ図示しない装置本体フレームに回転可能に取り付けられた感光体ドラム４６を有し、各感光体ドラム４６の周囲には、そのドラム回転方向に沿って帯電器５０、レーザ走査装置１２、現像器５２及び１次転写ロール５４、クリーナ４８、イレーズランプ（図示省略）が順に配置されている。
すなわち、本実施の形態に係る画像記録ユニット４４は、帯電器５０によって感光体ドラム４６が帯電され、レーザ走査装置１２によって感光体ドラム４６の表面に光が照射されて潜像が形成され、現像器５２によってトナー像が形成され、１次転写ロール５４によって中間転写ベルト４０に転写されるようになっている。その後、感光体ドラム４６に残留するトナーがクリーナ４８によって除去された後に、除電用のイレーズランプ（図示せず）で感光体ドラム４６上の電荷が除電される。このサイクルが繰り返され画像形成が行われている。

また、中間転写ベルト４０上に形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像からなる濃度パッチは、ベルト走行方向Ｘにおいてブラック（Ｋ）の画像記録ユニット４４Ｋの下流側に配置されている濃度センサ（ＡＤＣセンサ：ＡＤＣはAuto Density Controlの略）３４にて検出されるようになっている。このＡＤＣセンサ３４は、例えば反射型フォトセンサにて構成されており、図３に示すように、中間転写ベルト４０が所定の張力にて張架されている複数の張架ロール４２（４２１〜４２５）のうちの一つ４２１に対向した位置に配置されている。また、このＡＤＣセンサ３４は、張架ロール４２１の振れ分に対して高い感度を持つ鏡面成分を検出するもの、あるいは、偏向素子などを用いて、鏡面成分及び拡散成分の両成分を検出するものになっている。
ここで、張架ロール４２１に対向する位置とは、図３に示すように、張架ロール４２１の配設領域に対応した投影領域Ｗを広く含むものであり、張架ロール４２１との接触領域近傍の中間転写ベルト４０に対向する位置も含まれる。但し、本実施の形態では、濃度センサ３４は、中間転写ベルト４０が張架ロール４２１に接触する領域に対向して設けられている。
一方、画像記録対象となる用紙Ｐは用紙フィード部５６により一枚ずつ繰り出される。繰り出された用紙Ｐは、図中で示す経路を辿って搬送され、２次転写ロール６０の圧接位置へと送られ、２次転写ロール６０で中間転写ベルト４０上のカラー画像が用紙Ｐに一括転写（２次転写）される。カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着器６４に搬送され、そこで画像の定着処理（加熱、加圧等）がなされた後、図示外のトレイに排出されるようになっている。

また、本実施の形態では、図４（ａ）に示すように、中間転写ベルト４０上にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の濃度パッチＤＰが配列されている。この濃度パッチＤＰは、特に階調性を制御するために複数階調（本例ではＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２の６階調）に分けられており、各々の階調パッチのＣｉｎ（画像インプット濃度）は、例えば、Ｌ１＝１０％，Ｌ２＝２０％，Ｌ３＝４０％，Ｍ＝６０％，Ｓ１＝８０％，Ｓ２＝１００％になっている。
そして、本実施の形態では、濃度パッチＤＰのうちハイライト部（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）のものは大サイズ構成になっており、一方、ハイライト部以外（Ｍ，Ｓ１，Ｓ２）のものは小サイズ構成になっている。
より具体的に述べると、大サイズ構成の濃度パッチＤＰ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）は、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、ＡＤＣセンサ３４の３〜４ｍｍの測定径で数ｍｓｅｃΔｔ（例えば４ｍｓｅｃ）毎にｎ（例えば１３５）ポイント検出できるようにしている。ここで、大サイズ構成の濃度パッチＤＰは、中間転写ベルト４０の移動方向に沿ってＡ（例えば１２６ｍｍ）の長さを有し、この中に、寸法Ｎ＝Δｔ×ｎ（例えば１１３．１ｍｍ）の長尺検出有効領域Ｎを有するようになっている。尚、濃度パッチＤＰの長さＡのうち、長尺検出有効領域Ｎの前後には夫々Ａ_１，Ａ_２だけ非検出領域が残されている。
一方、小サイズ構成の濃度パッチＤＰ（Ｍ，Ｓ１，Ｓ２）は、図４（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ＡＤＣセンサ３４の３〜４ｍｍの測定径で数ｍｓｅｃΔｔ（例えば４ｍｓｅｃ）毎にｍ（１０〜２０）ポイント検出できるように、例えばＢ（本例では２１ｍｍ）程度の長さにしている。ここで、小サイズ構成の濃度パッチＤＰは、中間転写ベルト４０の移動方向に沿ってＢ（例えば２１ｍｍ）の長さを有し、この中に、寸法Ｊ＝Δｔ×ｍ（例えば１２．６ｍｍ）の通常検出有効領域を有するようになっている。尚、濃度パッチＤＰの長さＢのうち、通常検出有効領域Ｊの前後には夫々Ｂ_１，Ｂ_２だけ非検出領域が残されている。
尚、従前の比較の形態では、濃度パッチＤＰは、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、複数階調（本例ではＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２の６階調）の全てについて小サイズ構成として構成され、かつ、その中に通常検出有効領域Ｊを確保するように構成されていた。

更に、本実施の形態では、図２に示す画像濃度検出信号処理部７０において、図６に示すような手順で、階調パッチ濃度をＡＤＣセンサ３４によって検出し、ＡＤＣ算出値（以下Ｒadc）を求め、画像データ補正テーブル（ＬＵＴ：Look Up Table）を算出している。具体的には、ＡＤＣセンサ３４による階調パッチ濃度検出に先立って、中間転写ベルト４０表面のトナー像パッチの載っていない状態をＡＤＣセンサ３４で、例えば中間転写ベルト４０の１周分１００点程度検出し、その平均値をＡＤＣ算出値（以下Ｒadc）の基準値（以下Ｖｃ）としている。また、中間転写ベルト４０表面に濃度パッチＤＰ（トナー像パッチ）の載っていない状態でのＡＤＣセンサ３４検出値に、ＡＤＣセンサ３４に対向している張架ロール４２１の振れ分を求めておき、その振れ分を濃度パッチ作成位置と対応させるようにした補正基準値Ｖｃを採用してもよい。
次に、ＡＤＣセンサ３４により階調パッチのうち、ハイライト部（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）の各々一つの濃度パッチＤＰにおいて、例えば１３５ポイント検出し、その平均値（以下Ｖpatch）を算出し、ＡＤＣ算出値（以下Ｒadc）を、Ｒadc＝Ｖpatch＊１０２３／Ｖｃで求め、一方、ハイライト部以外の濃度パッチＤＰにおいては、例えば１０〜２０ポイント検出し、その平均値（以下Ｖpatch）を算出し、ＡＤＣ算出値（以下Ｒadc）を、Ｒadc＝Ｖpatch＊１０２３／Ｖｃで求めるようにしている。その算出結果を、各階調パッチＲadc［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］とする。
ここで、ＶｃおよびＶpatchの平均値を求めるに際し、中間転写ベルト４０の１周分１００点程度の検出値および濃度パッチＤＰの所定ポイント検出値のＭａｘ側１点以上、Ｍｉｎ側１点以上を削除した後に平均値を求める方法が一般的である。

次に、図２に示す画像濃度目標値記憶部３８に記憶された各階調パッチのＲadc目標値ＲadcS［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］を呼び出し、上記で求まった各階調パッチのＲadc算出値Ｒadc［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］と画像濃度目標値記憶部３８に記憶された各階調パッチのＲadc目標値ＲadcS［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］とを比較することで、図２に示す階調補正制御部３６において、画像データ補正テーブル（ＬＵＴ：Look Up Table）が求められ、画像処理部１１で画像データ信号が処理されてレーザ走査装置１２にて出力される。
つまり、階調補正制御部３６は、図６に示すように、Ｒadc算出値ＲadcとＲadc目標値ＲadcSとの差分ΔＲadcを算出（ΔＲadc［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］＝Ｒadc［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］−ＲadcS［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］）し、その後、画像データ補正テーブル（ＬＵＴ）の補正分ΔＬＵＴを算出（ΔＬＵＴ［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］＝ΔＲadc［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］＊ｋ［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］；但し、ｋ［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］は係数）し、しかる後、画像データ補正テーブル（ＬＵＴ）を算出（ＬＵＴ［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］＝ＬＵＴ［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］＋ΔＬＵＴ［Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２］）するようになっている。
特に、本実施の形態では、ハイライト部の濃度パッチＤＰを大サイズ構成とし、ハイライト部以外の濃度パッチを小サイズ構成としているが、これは、後述する実施例からも明らかなように、ハイライト部の濃度パッチの方が張架ロール４２１の振れに伴う影響が大きいことから、張架ロール４２１の周長以上の範囲に亘って濃度パッチの濃度検出を行うことで、張架ロール４２１の振れに伴う影響を少なく抑えるようにしたものである。

つまり、本実施の形態では、張架ロール４２１の振れ分を考慮する方法として、影響度合いが大きいハイライト部での階調パッチの各々のパッチ内検出領域を張架ロール４２１の周長（φ１８ｍｍ×π＝５６．５５ｍｍ）の倍数分にして、張架ロール４２１の振れ分の影響を受けにくくすることで対応することにしたものである。具体的には、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、中間転写ベルト４０に作成する階調パッチ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２の６階調）のうちＬ１，Ｌ２，Ｌ３の濃度パッチサイズを大サイズ構成、例えば張架ロール４２１の周長５６．５５ｍｍを２周期（１１３．１ｍｍ）検出できるように１２６ｍｍ程度とし、ＡＤＣセンサ３４の３〜４ｍｍの測定径で４ｍｓｅｃ毎に１３５ポイント検出できるようにしたものである。尚、ここでは中間転写ベルトスピード（プロセススピード）は例えば２０９ｍｍ／ｓと仮定する。

また、すべて（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２の６階調）の濃度パッチＤＰを、例えば張架ロール４２１の周長５６．５５ｍｍの整数倍まで大きくすることができればよいが、現実的には、作成濃度パッチは中間転写ベルト４０のクリーニング性能およびクリーナトナー回収量に限界があり、またトナー消費量の増加の問題からも、張架ロール４２１の振れ分の影響に対応するために必要なハイライト部側の濃度パッチサイズを大きくすることが有効である。
尚、図２において、符号８０はプリントコントローラ、８１は画像データを画像処理部１１に出力するためのイメージカウント部、８３は現像器５２内のトナー濃度検出用のトナー濃度センサ５３による検出値及びイメージカウント部８１から予測されるトナー消費量に基づいてトナー補給量を求めるトナー濃度検出信号処理部及びトナー補給量制御部、８４はパルス幅変調回路である。

◎実施の形態２
図７は本発明が適用される画像形成装置の実施の形態２の概要を示すものである。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、濃度パッチ（階調パッチ）への張架ロール４２１の振れ分の影響を小さくするものとして、濃度パッチ（階調パッチ）検出位置と張架ロール４２１周長での位置とを同期させることで、濃度パッチ検出精度をアップさせるようにしたものである。
具体的には、先ず、中間転写ベルト４０長さが、張架ロール４２１の周長（周期）の整数倍になる構成とし、中間転写ベルト４０に設けられた基準マーク１０１を、中間転写ベルト基準位置検出装置１０２で検出し、その位置を基準位置とし、階調制御用パッチ形成部３５において記憶しておき、図８に示すように、前記基準位置と、最初に画像を作成するＹ色の濃度パッチ（階調パッチ）の先端または検出する位置が一致するようなタイミングで階調制御用パッチ形成部３５からパッチ作成をスタートすればよい。
本態様によれば、中間転写ベルト４０の長さが張架ロール４２１の周期の整数倍になっているため、中間転写ベルト４０上の基準位置と張架ロール４２１の位置とは同期された状態になる。
また、図８に示すように、各色の濃度パッチのレイアウトは、各色毎に張架ロール４２１の周長に対して同じ位置に作成可能であるため、精度の良い濃度検出を実現することができる。

今、実施の形態１に係る画像形成装置モデルを実施例とし、また、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すような濃度パッチ配列を持つ画像形成装置モデルを比較例とし、以下のような実験を行った。
つまり、先ず、比較例に示すように、２０ｍｍ程度の大きさで作成された濃度パッチ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２の６階調）を検出し、画像データ補正テーブル（ＬＵＴ：Look Up Table）を作成した場合の繰り返しによるＡＤＣ算出値（以下Ｒadc）のばらつきは、図１０（ａ）の比較例に示すようになり、また、画像データ補正テーブルで実施した階調補正後の各色の濃度パッチの繰り返しばらつき（色差ΔＥで示す）は、図１０（ｂ）の比較例に示すようになり、階調パッチ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２の６階調）のうち、ＡＤＣ算出値（以下Ｒadc）のばらつきも各色の濃度パッチの階調補正後の繰り返しばらつき（色差ΔＥで示す）もハイライト部ほど大きいことがわかる。
尚、ＡＤＣ算出値（以下Ｒadc）のばらつきはサンプル数ｎ＝５に対する標準偏差σの２倍の値を示し、色差ΔＥもサンプル数ｎ＝５に対するＭａｘ値の平均を示すものであり、後述する実施例も同様である。

つまり、図３に示すようなＡＤＣセンサ３４の取り付け概略図において、図９に示すように、各ＣｉｎでのＡＤＣセンサ３４のモニター波形を調べたところ、中間転写ベルト４０の張架ロール４２１の振れ分の影響度合が、濃度パッチ（トナー量）によって差があり、精度の良い検出／制御ができないことがわかる。
そこで、実施例のように、影響度合いが大きいハイライト部での階調パッチの各々の濃度パッチ内検出領域を張架ロール４２１の周長（φ１８ｍｍ×π＝５６．５５ｍｍ）の整数倍分にして、張架ロール４２１の振れ分の影響を受けにくくすることで対応することにした。つまり、図４（ａ）及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、中間転写ベルト４０に作成する階調パッチ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｍ，Ｓ１，Ｓ２の６階調）のうちハイライト部（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）の濃度パッチサイズを、張架ロール４２１の周長５６．５５ｍｍを２周期（１１３．１ｍｍ）検出できるように１２６ｍｍ程度とし、ＡＤＣセンサ３４の３〜４ｍｍの測定径で４ｍｓｅｃ毎に１３５ポイント検出できるようにしている。このときの中間転写ベルトスピード（プロセススピード）は、２０９ｍｍ／ｓと仮定している。

そして、本実施例におけるＡＤＣ算出値（以下Ｒadc）のばらつきは、図１０（ａ）の実施例のようになり、また、階調補正後の各色の濃度パッチの繰り返しばらつき（色差ΔＥで示す）は、図１０（ｂ）の実施例のようになり、濃度パッチ検出精度がアップした分、常に安定した階調制御が実現し、特にハイライト部を中心に色安定性の高い画像形成装置を提供できるようになった。
尚、本実施例では、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の濃度パッチサイズを、張架ロール４２１の周長５６．５５ｍｍの２倍としたが、整数倍であれば、同様な効果が得られることは勿論である。

（ａ）（ｂ）は本発明に係る画像形成装置の代表的態様の概要を示す説明図である。 本発明が適用された実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。 実施の形態で用いられる濃度センサのレイアウト例を示す説明図である。 （ａ）は実施の形態で用いられる濃度パッチの作成配列例を示す説明図、（ｂ）は比較の形態で用いられる濃度パッチの作成配列例を示す説明図である。 （ａ）は実施の形態で用いられる大サイズの濃度パッチを示す説明図、（ｂ）は実施の形態及び比較の形態で用いられる小サイズの濃度パッチを示す説明図である。 実施の形態に係る画像形成装置の階調補正制御を示すフローチャートである。 本発明が適用された実施の形態２に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。 実施の形態２で用いられる濃度パッチのレイアウト例を示す説明図である。 実施例における各Ｃｉｎ（画像インプット濃度）での濃度センサのモニター波形を示す説明図である。 （ａ）は実施例、比較例の繰り返し検出におけるＲadcばらつき比較を示す説明図、（ｂ）は実施例、比較例の繰り返しにおける階調補正制御結果色差（ΔＥ）比較を示す説明図である。

符号の説明

１…像搬送ベルト，２（２ａ〜２ｃ）…ロール部材，３…プロセス制御センサ，５…制御用画像作成装置，Ｇ…可視像，Ｇp…作像プロセス制御用画像，Ｌs…長尺検出有効領域，Ｌr…ロール部材周長，Ｈp…像搬送ベルトの基準位置，Ｒp…ロール部材の基準位置

Claims (10)

1. 複数のロール部材に掛け渡されて循環回転し且つ可視像を搬送する像搬送ベルトと、
   この像搬送ベルト上の可視像に関する作像プロセス制御用画像情報を検出し且つ像搬送ベルトが接触するロール部材に対向した位置にて像搬送ベルトの外側に当該像搬送ベルトから離間配置されるプロセス制御センサとを備え、
   作像プロセス制御用画像は像搬送ベルトの移動方向に沿って前記ロール部材周長の整数倍ある長尺検出有効領域を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   プロセス制御センサは像搬送ベルトが所定の張力にて張架されるロール部材に対向配置されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置において、
   プロセス制御センサは像搬送ベルトが接触するロール部材のうち像搬送ベルトとの接触領域に対向配置されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１記載の画像形成装置において、
   作像プロセス制御用画像は像搬送ベルトの移動方向に沿って前記ロール部材周長の整数倍以上の長さを有することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１記載の画像形成装置において、
   作像プロセス制御用画像は少なくとも濃度がハイライト部で長尺検出有効領域を有するものであることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１記載の画像形成装置において、
   作像プロセス制御用画像は少なくとも濃度がハイライト部で長尺検出有効領域を有し、ハイライト部以外では前記長尺検出有効領域よりも短い非長尺検出有効領域を有することを特徴とする画像形成装置。
7. 複数のロール部材に掛け渡されて循環回転し且つ可視像を搬送する像搬送ベルトと、
   この像搬送ベルト上の可視像に関する作像プロセス制御用画像情報を検出し且つ像搬送ベルトが接触するロール部材に対向した位置にて像搬送ベルトの外側に当該像搬送ベルトから離間配置されるプロセス制御センサと、
   像搬送ベルトの移動方向に沿って前記ロール部材周長の整数倍ある長尺検出有効領域が含まれる作像プロセス制御用画像を作成する制御用画像作成装置とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
8. 複数のロール部材に掛け渡されて循環回転し且つ可視像を搬送する像搬送ベルトと、
   この像搬送ベルト上の可視像に関する作像プロセス制御用画像情報を検出し且つ像搬送ベルトが接触するロール部材に対向した位置にて像搬送ベルトの外側に当該像搬送ベルトから離間配置されるプロセス制御センサとを備え、
   作像プロセス制御用画像位置は前記ロール部材周長での位置に対して同期したものであることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８記載の画像形成装置において、
   像搬送ベルトは前記ロール部材の周長の整数倍の長さを有するものであることを特徴とする画像形成装置。
10. 複数のロール部材に掛け渡されて循環回転し且つ可視像を搬送する像搬送ベルトと、
    この像搬送ベルト上の可視像に関する作像プロセス制御用画像情報を検出し且つ像搬送ベルトが接触するロール部材に対向した位置にて像搬送ベルトの外側に当該像搬送ベルトから離間配置されるプロセス制御センサと、
    作像プロセス制御用画像位置と前記ロール部材周長での位置とを同期させるように作像プロセス制御用画像を作成する制御用画像作成装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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