JP2008216600A - 画像形成装置及びトナー量検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラ駆動された転写ベルトで搬送中の濃度パッチのトナー量情報を、所定の検出位置で検出させるトナー量検出手段を備えた画像形成装置において、転写ベルトとローラとの摩擦力が低下しスリップしても、濃度パッチの検出を正確にできる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】中間転写ベルト３で搬送中の位置パッチＰＰを検出位置Ｐで検出して、位置パッチＰＰの元となる潜像の形成開始から検出位置Ｐまでの到達時間を計測し、その到達実測時間と予め設定した到達予定時間との差を算出して補正時間を生成し、その補正時間を用いて当該装置の連係タイミングを補正して、濃度パッチＤＰが検出位置Ｐを通過するタイミングと、トナー量検出手段７が検出するタイミングとが一致するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トナー像のトナー量を検出させて画像濃度を調整可能な画像形成装置、及び、そのトナー量の検出方法に関する。

従来、トナー付着量を検出して適正量のトナー量となるように制御可能な電子写真方式の画像形成装置がある。
このトナー付着量の制御例として、トナー像である濃度パッチを感光体に形成し、その濃度パッチを光学式のセンサで撮像し、その反射光をトナー量情報としてトナー付着量を算出し、その算出結果に基づいて、現像器へのトナー補給や、帯電電位や現像バイアス電位、露光による電位等の画像形成条件を制御している（例えば、特許文献１参照）。
また、電子写真方式の画像形成装置として、感光体とその感光体にトナー像を形成させる画像形成手段とを備えて構成されたステーションが、フルカラー画像出力可能に、ローラ駆動される転写ベルトに沿うように複数配設されたものがある。
このタイプの画像形成装置におけるトナー付着量の制御は、上記と同じではあるが、その濃度パッチの検出位置を転写ベルト上の所定位置で行っており、さらに、この場合における濃度パッチの検出タイミングは、例えば、装置の設計寸法や設計速度等から、潜像の形成開始からトナー像が検出位置に到達するまでの時間を割り出したタイミングとなっている。
特開平５−１４７２９号公報（第１頁、図６）

しかしながら、転写ベルトを備えた画像形成装置は、経時変化やトナーによる汚れ、クリーナによる負荷の増大等により、転写ベルトとローラとの摩擦力が低下しスリップしてしまう恐れがあった。
スリップをすれば、当然のことながら転写ベルトの搬送速度に変化が生じてしまい、その結果、上記した濃度パッチの検出タイミングで検出を行った場合、検出位置から搬送されてきた濃度パッチの位置がずれて、信頼性のある正常な検出ができない。
もっとも、この場合のスリップといっても、信頼性のある検出が担保できない僅かなスリップであり、ベルト素地だけを検出してしまうような的外れな大幅なスリップの場合、明らかに装置の異常であるため、その場合の対策も必要であった。
そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる画像形成装置、トナー量検出方法を提供することを目的とする。

上記技術課題を達成するために、本発明に係る画像形成装置及びトナー量検出方法は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１に係る画像形成装置は、ローラ駆動された転写ベルトにより搬送中のトナー像のトナー量情報を、所定の検出位置で検出するトナー量検出手段と、前記トナー像が前記検出位置を通過する通過タイミングを検知し、前記通過タイミングに基づいて前記トナー量検出手段の検出タイミングとする動作補正手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項２に係る画像形成装置は、請求項１において、前記動作補正手段は、前記トナー像の元となる潜像の形成開始から前記トナー像が前記検出位置に到達されるまでの到達時間を計測する時間計測手段と、前記到達時間の理論値である到達予定時間と、前記時間計測手段で計測された到達実測時間との差を補正時間として生成する補正時間生成手段と、前記補正時間を用いて、前記トナー像が前記検出位置に位置するタイミングと、前記トナー量検出手段の検出タイミングとを一致させる連係タイミング可変手段と、を備えることを特徴とする。
請求項３に係る画像形成装置は、請求項２において、前記連係タイミング可変手段は、前記潜像の形成開始を前記補正時間だけ早めることを特徴とする。
請求項４に係る画像形成装置は、請求項２において、前記連係タイミング可変手段は、前記トナー量検出手段の検出タイミングを前記補正時間だけ遅らせることを特徴とする。

請求項５に係る画像形成装置は、請求項２乃至４の何れか１項において、前記時間計測手段は、前記トナー像が前記検出位置に到達したことを検出する画像位置検出手段を備え、前記画像位置検出手段と前記トナー量検出手段とが、前記転写ベルトの幅方向横一列に配設されてなり、前記トナー像は、前記トナー量情報検出手段で検出させる濃度パッチと、前記画像位置検出手段で検出させる位置パッチとで構成されることを特徴とする。
請求項６に係る画像形成装置は、請求項２乃至５の何れか１項において、前記補正時間が零以外の場合、搬送異常が生じたことを報知させる報知手段を備えたことを特徴とする。
請求項７に係る画像形成装置は、請求項２乃至６の何れか１項において、前記補正時間が予め設定された時間より大きい場合、印刷動作を停止させる停止手段を備えたことを特徴とする。
請求項８に係る画像形成装置は、請求項１乃至７の何れか１項において、感光体と、該感光体に前記トナー像を形成する画像形成手段とを備えたステーションが、フルカラー画像出力可能に前記転写ベルトに沿うように複数配設されると共に、前記動作補正手段は、前記ステーション毎に対応可能に構成されていることを特徴とする。
請求項９に係る画像形成装置は、請求項１乃至８の何れか１項において、前記潜像が形成される感光体の回転を制御する感光体回転制御手段と、前記転写ベルトを掛架させたローラの回転を制御する駆動ローラ回転制御手段と、前記感光体回転制御手段と前記駆動ローラ回転制御手段とが正常に動作しているか否かを検知する検知手段と、を備え、前記検知手段によって正常な動作が検知したこと条件に、前記動作補正手段が動作することを特徴とする。

請求項１０に係るトナー量検出方法は、ローラ駆動した転写ベルトで搬送中のトナー像のトナー量情報を所定の検出位置で検出するトナー量検出方法であって、前記転写ベルトで搬送中の前記トナー像を前記検出位置で検出して、前記トナー像の元となる潜像の形成開始から前記検出位置までの到達時間を計測し、その計測値である到達実測時間と、前記到達時間の理論値である到達予定時間との差を算出して補正時間を生成し、該補正時間を用いて、前記トナー像が前記検出位置に位置するタイミングと前記トナー量情報の検出タイミングとを一致するように動作補正することを特徴とする。
請求項１１に係るトナー量検出方法は、請求項１０において、前記トナー量情報の検出タイミングを、前記潜像の形成開始を前記補正時間分早めることを特徴とする。
請求項１２に係るトナー量検出方法は、請求項１０において、前記トナー量情報の検出タイミングを、前記補正時間分遅くしたことを特徴とする。
請求項１３に係るトナー量検出方法は、請求項１０乃至１２の何れか１項において、前記補正時間が零以外の場合、搬送異常が生じたことを報知することを特徴とする。
請求項１４に係るトナー量検出方法は、請求項１０乃至１３の何れか１項において、前記補正時間が予め設定した時間より大きい場合、印刷動作を停止することを特徴とする。
請求項１５に係るトナー量検出方法は、請求項１０乃至１４の何れか１項において、前記潜像が形成される感光体の回転と、前記転写ベルトを掛架させたローラの回転とが正常な動作をしていることを条件に、前記トナー像が前記検出位置に位置するタイミングと前記トナー量情報の検出タイミングとを一致するように動作補正することを特徴とする。

本発明によれば、経時変化やトナーによる汚れ、クリーナによる負荷の増大等により、転写ベルトとローラとの摩擦力が低下しスリップをしても、ローラ駆動した転写ベルトで搬送中のトナー像が検出位置を通過するタイミングを動作補正手段が検知し、そのタイミングに基づいて、トナー量検出手段が、トナー像のトナー量情報を検出するタイミングとするから、濃度パッチの検出タイミングがずれることなく、信頼性のある正常な検出ができる。したがって、感光体上に安定したトナー付着量による画像を形成することが可能となり、安定した画像を出力できる画像形成装置を提供できる。
また、転写ベルトで搬送中のトナー像を検出位置で検出して、トナー像の元となる潜像の形成開始から検出位置までの到達時間を計測し、その到達時間と予め設定した到達予定時間との差を算出して生成した補正時間を、予め設定した時間より大きい場合、印刷動作を停止するから、装置異常を認識することができる。

次に、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、添付図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る画像形成装置は、感光体１とその感光体１にトナー像を形成させる画像形成手段２とを備えて構成されたステーションＳが、フルカラー画像出力可能に、ローラ駆動される中間転写ベルト３に沿うように複数配設され、画像形成条件を最適に制御させるトナー付着量の制御が可能な電子写真方式の画像形成装置が例示されている。
すなわち、第１の実施の形態に係る画像形成装置は、図１に示すように、回動可能に設けられた感光体１と、その感光体１に潜像を形成させ該潜像を現像させてトナー像を形成させる画像形成手段２と、感光体１と係合可能に且つ複数のローラ４に回動可能に掛架された無端状の中間転写ベルト３と、その中間転写ベルト３を挟んで感光体１との対面位置に配設され感光体１上のトナー像をベルト表面に静電転写させる一次転写器５と、その中間転写ベルト３を挟んで配設され中間転写ベルト３上のトナー像を記録紙Ｗに静電転写させる二次転写器６と、ローラ駆動された中間転写ベルト３で搬送中のトナー像からなる濃度パッチＤＰのトナー量情報を所定の検出位置Ｐで検出させるトナー量検出手段７と、検出位置Ｐをトナー像が通過したタイミングを検知させ、そのタイミングに基づいてトナー量検出手段７の検出タイミングとさせる動作補正手段８と、トナー量検出手段７の検出結果に基づいて画像形成条件を最適に制御させるトナー付着量制御手段９とを備えてなる。

また、第１の実施の形態に係る画像形成装置は、図９に示すように、感光体１の回転を制御させる感光体回転制御手段１１と、中間転写ベルト３を掛架させたローラ４の回転を制御させる駆動ローラ回転制御手段４１と、感光体回転制御手段１１と駆動ローラ回転制御手段４１とが正常な動作がされていることを検知させる検知手段（図示せず）とを備えている。
また、中間転写ベルト３の掛架形状は、図１に示すように、感光体１との係合側となる上側が水平状に架設され、図１において下側右方が下向きの山状となるように、残りの下側が水平状に架設されている。
このように複数のローラ４で掛架された中間転写ベルト３は、ローラ４に係合された駆動ローラ回転制御手段４１で図１において時計回りに回転され、感光体１は、感光体回転制御手段１１に係合されて図１において反時計回りに回転されるようになっている。
そして、感光体１と画像形成手段２と一次転写器５とを備えて構成されたステーションＳが、中間転写ベルト３の上側に沿うように、かつ、フルカラー画像出力可能に４つ配設（図１の左から右に向かってイエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、黒Ｋのトナー画像形成手段２）されており、さらに、中間転写ベルト３右方の下側への傾斜状折り返し部の途中に、トナー量検出手段７と、動作補正手段８の一構成部である画像位置検出手段８４（後述する）が配設されており、かかる位置が検出位置Ｐとなっている。

以下、本発明の要部である、トナー量検出手段７の検出タイミングを生成させる動作補正手段８について詳述する。
動作補正手段８は、時間計測手段８１と、補正時間生成手段８２と、連係タイミング可変手段８３とを備えて構成される。
時間計測手段８１は、画像位置検出手段８４を備えて構成される。
画像位置検出手段８４は、図３に示すように、略直方体状に形成されたセンサーケース８４１の底面に所要の傾斜角でもって発光素子８４２と、その発光素子８４２からの照射光の正反射光を受光する正反射光受光素子８４３とが配設されてなり、中間転写ベルト３右方（図１において）の下側への傾斜状折り返し部の途中（検出位置Ｐ）に、中間転写ベルト３の幅方向に向かって装置の機枠等に架設された板状のブラケット８５にセンサーケース８４１を介して取り付けられている。
さらに、この画像位置検出手段８４は、ベルト搬送方向の位置ずれ検出とベルト幅方向位置のずれ検出とを検出させる画像位置ずれ検出手段と兼用させている。すなわち、中間転写ベルト３の中央と、ベルト幅方向両端の計３個所に形成させる位置ずれ検出用位置パッチに対応して設けられた３つの画像位置ずれ検出手段のうち、その１つを兼用している。また、画像位置検出手段８４で検出させる位置パッチＰＰも、画像位置ずれ検出手段で検出させる位置ずれ検出用位置パッチを流用している。本実施の形態では、中間転写ベルト３の中央に配設された画像位置ずれ検出手段を画像位置検出手段８４に流用したものとして説明する。
なお、上記した画像位置ずれ検出手段は、この位置ずれ検出用位置パッチ（位置パッチＰＰ）の平行線を夫々検出して、平行線同士の間隔具合でもって搬送方向の夫々の画像ずれを検知している。また、平行斜線を夫々検出して、平行斜線同士の間隔具合でもってベルト幅方向の画像ずれを検知するようになっている（何れかの平行斜線がベルト幅方向へ位置ずれしていれば、平行斜線同士の間隔が変化する）。

この位置パッチＰＰは、図２に示すように、ベルト幅方向へ延出され、シアンＣ、黒Ｋ、イエローＹ、マゼンタＭの４色の平行線と、その４色の平行斜線とが交互に配設されてなり、中間転写ベルト３で搬送されてきた平行線を画像位置検出手段８４で検出するようになっている。
また、このブラケット８５には、濃度パッチＤＰを検出させるためのトナー量検出手段７が、中央の画像位置検出手段８４と両端の画像位置ずれ検出手段との夫々の間に２箇所ずつ配設されており、この計４個所に配設されたトナー量検出手段７の内訳は、イエロートナー像検出用、シアントナー像検出用、マゼンタトナー像検出用、黒トナー像検出用となっている。
このうち、イエロートナー像検出用、シアントナー像検出用、マゼンタトナー像検出用の各トナー量検出手段７の構成は、図４に示すように、略直方体状に形成されたセンサーケース８４１の底面に、所要の傾斜角度でもって発光素子８４２と、その発光素子８４２からの照射光の正反射光を受光する正反射光受光素子８４３と、拡散反射光を受光する拡散光受光素子８４４とが配設されてなる。黒トナー像検出用のトナー量検出手段７の構成は、画像位置検出手段８４の構成と同じになっている（図３参照）。
このように、中央の画像位置検出手段８４とトナー量検出手段７とが、中間転写ベルト３の幅方向横一列に配設される。

また、濃度パッチＤＰは、図２に示すように、矩形状に形成された各色のトナー像からなり、各色の濃度パッチＤＰは、搬送方向に夫々４つ形成されて、濃度の平均値が得られようになっている。なお、この濃度パッチＤＰと位置パッチＰＰとの配置は、図２に示すように、より正確な補正時間ΔＴを得るために、それぞれのパッチの形成開始位置が揃っているものを例示しているが、多少、濃度パッチＤＰと位置パッチＰＰとが反双方向に前後して配置されていても良いものである。
このように画像位置検出手段８４を備えて構成された時間計測手段８１は、画像形成手段２の一構成部である帯電部で一様帯電された感光体１に対し、位置パッチＰＰの潜像（単色の平行線の潜像）の形成開始、すなわち、画像形成手段２の一構成部である露光部２１でレーザー光の照射開始を時間計測の基点とさせ、現像部での現像（潜像の位置パッチＰＰをトナー像化）と中間転写ベルト３への一次転写を経て、検出位置Ｐに搬送された位置パッチＰＰ（平行線部分）が画像位置検出手段８４で検出された時点で時間計測の終了とさせる。
この時間計測手段８１は、中間転写ベルト３の中央に配設された一つの画像位置検出手段８４で、位置パッチＰＰの４色の平行線夫々に対して行っており、そのため、画像位置検出手段８４による検出回数とステーションＳとが対応づけられている（例えば、検出の“山”が“３”の場合、マゼンタＭ用の感光体１からの時間計測）。
その他の態様としては、例えば、黒色のステーションＳにのみ行って、既知である各ステーションＳから検出位置Ｐまでの距離に応じて時間を算出させたり、画像位置検出手段８４を各色毎に設け、また、位置パッチＰＰも、ベルト幅方向に各色毎に形成させて、夫々を時間計測させたりしても良い。

ここで、トナー量検出手段７と連係されるトナー付着量制御手段９について図５を参照しながら説明する。
まず、図５は、現像電位差に対するトナー付着量の関係を示し、横軸は現像電位と放電電位との差である現像電位差、縦軸は現像されるトナー付着量を示しており、予め設定された目標トナー付着量に対しての感光体１上に形成される現像電位差が既知になっている。
また、トナー量検出手段７で検出した濃度パッチＤＰの反射光量とトナー付着量とが予め対応づけられている。
そして、画像形成回数や所定の稼動時間経過等、トナー付着量の制御を実行する所定の条件が当該装置に予め記録されており、その条件となったとき、濃度パッチＤＰに対応する画像データに基づいて、一様に帯電された感光体１にレーザー光を照射して放電させる。この放電により濃度パッチＤＰの潜像である放電電位が形成される。
次に、画像形成手段２の一構成部である現像部によって、現像電位と放電電位との差である現像電位差でもって、濃度パッチＤＰのトナー像が現像され、一次転写器５によって、感光体１上のトナー像からなる濃度パッチＤＰが中間転写ベルト３の表面に静電転写される。
中間転写ベルト３の表面に静電転写された濃度パッチＤＰは、中間転写ベルト３によって搬送され、その濃度パッチＤＰが検出位置Ｐに達した際、トナー量検出手段７によって濃度パッチＤＰの反射光量が検出されてトナー付着量が計測される。なお、このトナー量検出手段７の検出タイミングの詳細は後述する。
そして、図５に示した線図（データ）を用いて、計測されたトナー付着量に対応した現像電位差を導出させる。この導出された現像電位差と、目標トナー付着量における現像電位差とに差が生じていた場合、その差を充足させて目標トナー付着量となるように画像形成条件を変更させる。例えば、記録紙Ｗの白紙部にカブリが発生しないような帯電電位、導出した現像電位差となるレーザー光量、現像電位等を設定させる。
このようにトナー付着量制御手段９は、形成された濃度パッチＤＰのトナー付着量を計測させ、その結果に基づいて目標トナー付着量となるように画像形成条件を変更させている。

補正時間生成手段８２は、図６に示すように、露光部２１から感光体１へのレーザー光照射位置から中間転写ベルト３との接点部までの距離Ｌ１と、その接点部から検出位置Ｐまでの中間転写ベルト３における距離Ｌ２とを加算したものを、感光体１及び中間転写ベルト３の回動速度Ｓ０で除算させてなる到達予定時間Ｔ１（位置パッチＰＰの潜像の形成開始から、トナー像となった位置パッチＰＰが検出位置Ｐに到達されるまでの理論上（設計上）の達時間）が予め記録されており、その到達予定時間Ｔ１と実測値である到達実測時間Ｔ２（中間転写ベルト３とローラ４とがスリップすることで到達予定時間Ｔ１と異なる）との差を算出させて補正時間ΔＴを生成させるようになっている。
仮に、中間転写ベルト３とローラ４とがスリップしない場合、すなわち、搬送速度が正常の場合、図７に示すように、露光開始を基点とした濃度パッチＤＰの検出タイミングと、濃度パッチＤＰの検出位置Ｐでの通過タイミングとが一致するが、中間転写ベルト３とローラ４とがスリップした場合、すなわち、搬送速度が異常の場合、例えば、濃度パッチＤＰは、検出位置Ｐまで完全に達しておらず、ΔＬ分のずれが生じた位置で濃度パッチＤＰの検出が行われてしまう。
したがって、トナー量検出手段７は、ベルト素地と濃度パッチＤＰとをミックスした部分を検出してしまい、図８に示すように、トナー量検出手段７の出力は、ベルト素地と濃度パッチＤＰとをミックスした反射光に基づいた出力となって、トナー付着量を少なめ（または多め）に算出してしまう。その検出誤差がそのまま、トナー付着量制御の制御誤差になってしまうが、本実施の形態では、連係タイミング可変手段８３で、濃度パッチＤＰの検出位置Ｐでの通過タイミングと、トナー量検出手段７の検出タイミングとを一致させている。
この連係タイミング可変手段８３は、潜像の形成開始を補正時間生成手段８２で生成された補正時間ΔＴだけ早めて潜像形成を開始させて、濃度パッチＤＰの検出位置Ｐでの通過タイミングと、トナー量検出手段７の検出タイミングとを一致させるようになっている。

次に、以上のように構成された第１の実施の形態に係る画像形成装置の一連の動作を、図９、図１０を参照しながら説明する。なお、上記した検知手段（図示せず）が、感光体回転制御手段１１と駆動ローラ回転制御手段４１との双方が正常に動作しているかを検知し、正常に動作していることを条件にして、以下の一連の動作が行われる。
まず、画像形成回数や所定の稼動時間経過等、トナー付着量の制御を実行するための所定の条件になると、各ステーションＳは、位置パッチＰＰを形成するための画像形成（各色の平行線、平行斜線の形成開始）を開始すると同時に、画像位置検出手段８４は、現像後の位置パッチＰＰが検出可能な状態となり、また、時間計測手段８１は、位置パッチＰＰの潜像開始を基点として計測を開始する。
画像位置検出手段８４が、現像後の位置パッチＰＰ（平行線）を検出すると、即座に時間計測を終了し、補正時間生成手段８２は、到達予定時間Ｔ１と到達時間（実測値）との差を算出して補正時間ΔＴを生成する。

次に、連係タイミング可変手段８３は、図１０に示すように、濃度パッチＤＰを形成するための露光開始タイミングを、予め設定された通常の開始タイミングより補正時間ΔＴだけ早くなるように制御して、各ステーションＳで濃度パッチＤＰの画像形成を開始する。
トナー量検出手段７の検出タイミングを、通常のタイミングのままとすることで、濃度パッチＤＰの検出位置Ｐでの通過タイミングと、トナー量検出手段７の検出タイミングとが一致した状態で濃度パッチＤＰを検出する。
このようにして、信頼性のある正常な濃度パッチＤＰの検出が完了したら、上記したように、トナー付着量制御手段９が、濃度パッチＤＰの反射光からトナー付着量を計測し、そのトナー付着量に対応した現像電位差を導出する。
そして、この導出した現像電位差と、目標トナー付着量における現像電位差とに差が生じていた場合、その差を充足するように、例えば、記録紙Ｗの白紙部にカブリが発生しないような帯電電位、導出した現像電位差となるレーザー光量、現像電位等を設定して、目標トナー付着量となるように画像形成条件を変更する。
この第１の実施の形態に係る画像形成装置によれば、濃度パッチＤＰの検出タイミングがずれることなく、信頼性のある正常な検出ができる。したがって、感光体１上に安定したトナー付着量による画像を形成することが可能となり、安定した画像を出力できる画像形成装置を提供できる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る画像形成装置は、第１の実施の形態において、濃度パッチＤＰの潜像の形成開始を、補正時間ΔＴだけ早めるとした連係タイミング可変手段８３に換えて、トナー量検出手段７の検出タイミングを補正時間ΔＴだけ遅らせたものであり（図１１参照）、他の構成は第１の実施の形態と同じであるため、その詳細な説明は省略する。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る画像形成装置は、第１の実施の形態で説明した補正時間ΔＴを算出した結果、零以外（ΔＴ＝０（零）：中間転写ベルト３とローラ４とがスリップしない）、すなわち、中間転写ベルト３とローラ４とがスリップした場合、当該装置の液晶表示部等に、搬送異常が生じていることを報知させる報知手段と、補正時間ΔＴが予め設定された時間より大きい場合、印刷動作を停止させる停止手段を備えた例である。
前者の報知手段は、ベルト素地だけを検出してしまうような的外れな大幅なスリップの場合と、僅かにスリップを起こしている場合とに分けて報知させることが好ましい。
後者の停止手段は、スリップ状態と予め設定された時間（設定時間）とが対応づけられており、補正時間ΔＴがその設定時間よりも大きい場合、上記した大幅なスリップが生じていると判断させて、印刷動作を停止させるようになっている。この印刷動作停止の場合、上記した報知手段は、その旨（印刷動作の理由）を報知させることが好適である。
この第３の実施の形態に係る画像形成装置によれば、補正時間ΔＴを、予め設定した時間より大きい場合、印刷動作を停止するから、装置異常を認識することができる。
なお、本実施の形態では、感光体回転制御手段１１と駆動ローラ回転制御手段４１との双方が正常に動作していることを前提にして動作補正手段を例示しているが、検知手段が感光体回転制御手段１１と駆動ローラ回転制御手段４１との双方が正常に動作していないことを検知した場合、動作補正手段の動作はしないようになっている。この場合、報知手段によってその旨を報知させることが好ましい。

以上、本実施の形態では、画像形成装置として説明したが、トナー量検出方法でも良いものである。この場合も、中間転写ベルト３で搬送中の位置パッチＰＰを検出位置Ｐで検出して、位置パッチＰＰの元となる潜像の形成開始から検出位置Ｐまでの到達時間を計測し、その到達時間と予め設定した到達予定時間Ｔ１との差を算出して補正時間ΔＴを生成し、その補正時間ΔＴを用いて当該装置の連係タイミングを補正して、濃度パッチＤＰが検出位置Ｐを通過するタイミングと、トナー量検出手段７が検出するタイミングとを一致するようにする。
この場合も、濃度パッチＤＰの潜像の形成開始を補正時間ΔＴ分早めたり、トナー量情報の検出タイミングを、補正時間ΔＴ分遅くさせたりすることが好適である。
また、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

第１の実施の形態に係る画像形成装置の模式図である。 画像位置検出手段及びトナー量検出手段と、中間転写ベルト上に形成された位置パッチ及び濃度パッチとの関係を示す模式図である。 画像位置検出手段の構成を示す模式図である。 トナー量検出手段（シアン、マゼンタ、イエロー用）の構成を示す模式図である。 現像電位差に対する付着量の関係をグラフで示した図である。 露光開始位置から検出位置までの距離と搬送速度とを表した模式図である。 検出タイミングと濃度パッチの位置関係を示した模式図である。 トナー量検出手段の出力とトナー量付着量との関係を示した模式図である。 動作補正手段の構成を示すブロック図である。 補正時間とトナー量検出手段の検出タイミングとの関係を示した模式図である。 補正時間とトナー量検出手段の検出タイミングとの関係を示した模式図である。

符号の説明

１ 感光体、１１ 感光体回転制御手段、２ 画像形成手段、２１ 露光部、３ 中間転写ベルト、４ ローラ、４１ 駆動ローラ回転制御手段、５ 一次転写器、６ 二次転写器、７ トナー量検出手段、８ 動作補正手段、８１ 時間計測手段、８２ 補正時間生成手段、８３ 連係タイミング可変手段、８４ 画像位置検出手段、８４１ センサーケース、８４２ 発光素子、８４３ 正反射光受光素子、８４４ 拡散光受光素子、８５ ブラケット、９ トナー付着量制御手段、ＤＰ 濃度パッチ、ＰＰ 位置パッチ、Ｐ 検出位置、Ｗ 記録紙、Ｓ ステーション、Ｔ１ 到達予定時間、Ｔ２ 到達実測時間、ΔＴ 補正時間

Claims (15)

1. ローラ駆動された転写ベルトにより搬送中のトナー像のトナー量情報を、所定の検出位置で検出するトナー量検出手段と、
   前記トナー像が前記検出位置を通過する通過タイミングを検知し、前記通過タイミングに基づいて前記トナー量検出手段の検出タイミングとする動作補正手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記動作補正手段は、
   前記トナー像の元となる潜像の形成開始から前記トナー像が前記検出位置に到達されるまでの到達時間を計測する時間計測手段と、
   前記到達時間の理論値である到達予定時間と、前記時間計測手段で計測された到達実測時間との差を補正時間として生成する補正時間生成手段と、
   前記補正時間を用いて、前記トナー像が前記検出位置に位置するタイミングと、前記トナー量検出手段の検出タイミングとを一致させる連係タイミング可変手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記連係タイミング可変手段は、前記潜像の形成開始を前記補正時間だけ早めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記連係タイミング可変手段は、前記トナー量検出手段の検出タイミングを前記補正時間だけ遅らせることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記時間計測手段は、前記トナー像が前記検出位置に到達したことを検出する画像位置検出手段を備え、前記画像位置検出手段と前記トナー量検出手段とが、前記転写ベルトの幅方向横一列に配設されてなり、
   前記トナー像は、前記トナー量情報検出手段で検出させる濃度パッチと、前記画像位置検出手段で検出させる位置パッチとで構成されることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記補正時間が零以外の場合、搬送異常が生じたことを報知させる報知手段を備えたことを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記補正時間が予め設定された時間より大きい場合、印刷動作を停止させる停止手段を備えたことを特徴とする請求項２乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 感光体と、該感光体に前記トナー像を形成する画像形成手段とを備えたステーションが、フルカラー画像出力可能に前記転写ベルトに沿うように複数配設されると共に、前記動作補正手段は、前記ステーション毎に対応可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記潜像が形成される感光体の回転を制御する感光体回転制御手段と、
   前記転写ベルトを掛架させたローラの回転を制御する駆動ローラ回転制御手段と、
   前記感光体回転制御手段と前記駆動ローラ回転制御手段とが正常に動作しているか否かを検知する検知手段と、を備え、
   前記検知手段によって正常な動作が検知したことを条件に、前記動作補正手段が動作することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. ローラ駆動した転写ベルトで搬送中のトナー像のトナー量情報を所定の検出位置で検出するトナー量検出方法であって、
    前記転写ベルトで搬送中の前記トナー像を前記検出位置で検出して、前記トナー像の元となる潜像の形成開始から前記検出位置までの到達時間を計測し、その計測値である到達実測時間と、前記到達時間の理論値である到達予定時間との差を算出して補正時間を生成し、前記補正時間を用いて前記トナー像が前記検出位置に位置するタイミングと前記トナー量情報の検出タイミングとを一致するように動作補正することを特徴とするトナー量検出方法。
11. 前記トナー量情報の検出タイミングを、前記潜像の形成開始を前記補正時間分早めることを特徴とする請求項１０に記載のトナー量検出方法。
12. 前記トナー量情報の検出タイミングを、前記補正時間分遅くしたことを特徴とする請求項１０に記載のトナー量検出方法。
13. 前記補正時間が零以外の場合、搬送異常が生じたことを報知することを特徴とする請求項１０乃至１２の何れか１項に記載のトナー量検出方法。
14. 前記補正時間が予め設定した時間より大きい場合、印刷動作を停止することを特徴とする請求項１０乃至１３の何れか１項に記載のトナー量検出方法。
15. 前記潜像が形成される感光体の回転と、前記転写ベルトを掛架させたローラの回転とが正常な動作をしていることを条件に、前記トナー像が前記検出位置に位置するタイミングと前記トナー量情報の検出タイミングとを一致するように動作補正することを特徴とする請求項１０乃至１４の何れか１項に記載のトナー量検出方法。

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