JP2011102886A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置構成上の変動要因に起因するトナー像パッチの濃度変動を抑え、高い画像品質を安定的に維持する。
【解決手段】感光体の周長以上の長さを有する濃度変動検出用トナー像３０を形成し、濃度センサー４３によって濃度変動検出用トナー像３０の濃度を検出して、濃度変動の周期性を検出し、そして所定の濃度検出値を示す感光体上の位置に、画像濃度に影響を与える画像形成条件を多段階に変化させて、周期的にトナー像パッチＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３を形成する。その濃度を濃度センサー４３により検出し最適の画像形成条件の設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は画像形成装置に関し、より詳細には、画像濃度に影響を与える画像形成条件を多段階に変化させてトナー像パッチを形成するとともに、その濃度を前記濃度センサーにより検出し最適の画像形成条件の設定する画像形成装置に関するものである。

ファクシミリやプリンタ、複写機などの電子写真方式を用いた画像形成装置では、環境条件の変化や感光体・現像剤の経時劣化などにより最適の画像形成条件が変動するため、初期設定条件のままでは良好な画像形成が達成できない。このため、所定のタイミングで、画像濃度に影響を与える現像バイアス電圧や帯電電圧、露光量などの画像形成条件を多段階に変化させて、濃度検出用のトナー像パッチを形成し、このトナー像パッチの濃度をセンサーで検出して、最適の画像形成条件を設定することが従来から行われている。

ところが、このような画像形成装置では、像担持体の偏心など装置構成上の変動要因に起因して、形成されるトナー像パッチの濃度が周期的に変動することがある。トナー像パッチにこのような変動が現れた場合、その画像濃度に基づいて画像形成条件の最適化を行ったとしても画像形成条件を適正な値に設定することは困難となり、良好な画質のトナー像を安定して形成することができなくなる。

そこで、例えば、特許文献１では、感光体周長の領域内に、現像ローラ周長に相当するトナー像パッチを形成することで、感光体及び現像ローラに起因する濃度変動の影響を除外する技術が提案されている。また、特許文献２では、濃度変動が顕著である低付着量のトナー像パッチにおいて感光体周長のパッチ画像の検出値を平均化することで、濃度変動の影響を除外する技術が提案されている。

特開2004-61837号公報 特開2004-61809号公報

しかしながら、特許文献１において、トナー像パッチの濃度変動は、感光体及び現像ローラの偏心のみが原因とは限らず、正弦波のような周期で濃度変動が常に起こるとは言えない。また、特許文献２において、トナー像パッチの付着量は、濃度センサーで検出するまでは不明であり、全てのトナー像パッチが低付着量である可能性もあるので、濃度変動の影響を完全に除外できるとは限らない。加えて、目標付着量（高付着量）域の濃度変動と低付着量域の濃度変動とを比較すると、高付着量域の方が濃度変動は小さいものの、高付着量域での濃度変動がまったくないわけではない。さらに、トナー像パッチの全てを感光体周長以上とした場合には、画像形成条件の適正化に要する時間が非常に長くなる。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、装置構成上の変動要因に起因するトナー像パッチの濃度変動を抑え、高い画像品質を安定的に維持できる画像形成装置を提供することにある。

本発明によれば、表面に静電潜像を担持し回転駆動する無端状の像担持体と、前記静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する現像手段と、濃度検出用として形成されたトナー像パッチの濃度を検出する濃度センサーとを備え、画像濃度に影響を与える画像形成条件を多段階に変化させてトナー像パッチを形成するとともに、その濃度を前記濃度センサーにより検出し最適の画像形成条件の設定する画像形成装置において、前記像担持体の周長以上の長さを有する濃度変動検出用トナー像を形成するとともに、前記濃度センサーによって前記濃度変動検出用トナー像の濃度を検出して、濃度変動の周期性を検出し、所定の濃度検出値を示す前記像担持体上の位置に周期的に前記トナー像パッチを形成することを特徴とする画像形成装置が提供される。

前記トナー像パッチを形成する前記像担持体上の位置としては、前記濃度変動検出用トナー像の濃度検出値の平均値、最大値、最小値のいずれかが好ましい。

また、前記濃度変動検出用トナー像の濃度検出値の、下記式から算出される変動率が０．０５以上のとき、所定の濃度検出値を示す前記像担持体上の位置に周期的に前記トナー像パッチを形成するのが好ましい。
濃度検出値の変動率＝（最大値−最小値）／平均値

前記トナー像パッチ間に、トナー像の位置ズレ検出用のレジストパッチを形成してもよい。

前記像担持体の積算回転数が所定値に達したとき、又は画像形成枚数が所定枚数に達したとき、又は環境温度が所定値以上変動したとき、又は環境湿度が所定値以上変動したときに、前記濃度変動検出用トナー像を形成して、前記トナー像パッチの形成位置を定めるのが好ましい。

本発明の画像形成装置では、像担持体の周長以上の長さを有する濃度変動検出用トナー像を形成し、濃度センサーによって濃度変動検出用トナー像の濃度を検出して、濃度変動の周期性を検出し、そして所定の濃度検出値を示す像担持体上の位置に周期的にトナー像パッチを形成するので、装置構成上の変動要因に起因するトナー像パッチの濃度変動を小さく抑えることができる。これにより、高画像品質を安定的に維持できるようになる。

本発明に係る画像形成装置（複写機）の一例を示す概説図である。 本発明で使用する濃度センサーの一例を示す概説図である。 濃度変動検出用トナー像及び濃度センサーによるその検出値の一例を示す図である。 図３において、センサー検出値の平均値Ｖ_ａｖｅを示す位置ＰＯにトナー像パッチＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３を形成する場合の概説図である。 トナー像パッチの、濃度センサー検出値と現像バイアス電圧との相関関係例を示す図である。 濃度変動検出用トナー像、濃度センサーによるその検出値、トナー像パッチの形成例を示す図である。 濃度変動検出用トナー像、濃度センサーによるその検出値、トナー像パッチの他の形成例を示す図である。 画像形成条件の最適化制御におけるトナー像パッチの形成制御例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置の一例としてのタンデム型フルカラー複写機（以下、「複写機」と記すことがある）の概説図である。以下、図を参照しながら説明する。

（複写機の全体構成）
図１の複写機は、画像読取部１０と、画像形成部２０と、制御部１００とを備えている。

画像読取部１０は、不図示の原稿ガラス板上に載置された原稿の画像を、スキャナ１１を移動させて読み取るものである。スキャナ１１に設置された露光ランプの照射により得られた原稿画像は、光学系により結像され、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の三種類の波長の光にそれぞれ対応したＣＣＤイメージセンサー１２によりＡＤ変換され、原稿に対応したＲ、Ｇ、Ｂの各画像データとされる。

得られた各色成分の画像データは、制御部１００において各種のデータ処理が施され、更にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各再現色（以下、各再現色に関連する構成部分の番号に、このＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する）の画像データに変換される。変換された画像データは制御部１００内の画像メモリ１００ａに再現色ごとに格納され、記録媒体Ｐの供給と同期して１走査ラインごとに読み出され、感光体ドラム５１Ｙ〜５１Ｋを露光するレーザダイオード（不図示、以下、「ＬＤ」と表記する）の駆動信号となる。

画像形成部２０は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであって、中間転写ベルト４１が張架されてなる中間転写部４０と、中間転写ベルト４１に対向してその周回方向上流側（以下、単に「上流側」という）から周回方向下流側（以下、単に「下流側」という）に沿って所定間隔で配置されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像プロセス部５０Ｙ〜５０Ｋとからなる。

他に、矢印Ｂ方向に沿った記録媒体Ｐの搬送経路上には、中間転写部４０の二次転写位置へ記録媒体Ｐを給送する給紙部７０と、中間転写部４０の二次転写位置の、記録媒体搬送方向下流側に配置された定着部８０とがある。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像プロセス部５０Ｙ〜５０Ｋにおいて、露光走査部６０Ｙ〜６０Ｋは、それぞれ上記制御部１００から出力された駆動信号を受けてレーザ光を発するＬＤ（不図示）や、このレーザ光を偏向して感光体ドラム５１Ｙ〜５１Ｋ上を主走査方向に露光走査させるためのポリゴンミラー（不図示）等を備えている。また画像プロセス部５０Ｙ〜５０Ｋは、感光体ドラム５１Ｙ〜５１Ｋと、その周囲に配設された帯電チャージャ５２Ｙ〜５２Ｋ、現像器５３Ｙ〜５３Ｋ、転写チャージャ５４Ｙ〜５４Ｋ及びクリーナ５５Ｙ〜５５Ｋなどからなる。

感光体ドラム５１Ｙ〜５１Ｋは、前記露光を受ける前にクリーナ５５Ｙ〜５５Ｋで表面の残存トナーが除去され、不図示のイレーサランプに照射されて除電された後、帯電チャージャ５２Ｙ〜５２Ｋにより一様に帯電されており、このように帯電した状態で上記レーザ光により露光を受けると、感光体ドラム５１Ｙ〜５１Ｋの表面に静電潜像が形成される。

現像器５３Ｙ〜５３Ｋには、それぞれの色のトナーをそれぞれ所定のトナー濃度で含有する二成分の現像剤が入っており、各静電潜像は、それぞれ各色の現像器５３Ｙ〜５３Ｋにより各色のトナーで現像される。これにより感光体ドラム５１Ｙ〜５１Ｋの表面にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像がそれぞれ形成され、各転写位置において中間転写ベルト４１の裏面側に配設された転写チャージャ５４Ｙ〜５４Ｋの作用により、矢印Ａ方向に周回している中間転写ベルト４１上に順次転写されていく。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が、周回してくる中間転写ベルト４１上の同じ位置に重ね合せて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。

各色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト４１は、さらに周回して、中間転写ベルト４１が対向する二次転写ローラ４２と当接して転写ニップ部を形成する位置までやってくる。この転写ニップ部には、中間転写ベルト４１の周回と同期して記録媒体Ｐが給送されてきており、転写ニップ部で中間転写ベルト４１上の多重転写された各色のトナー像が記録媒体Ｐに転写される。なお、記録媒体Ｐに転写されず中間転写ベルト４１上に残存したトナーはクリーニングブレード４９で除去・回収される。

各色のトナー像が多重転写された記録媒体Ｐは、矢印Ｂ方向に定着部８０まで搬送される。定着部８０の定着ローラ８１は内部にヒータＨを備え、制御部１００により、ヒータＨへの通電が制御される。記録媒体Ｐは、定着ローラ８１により高温で加圧され、定着ローラ８１の表面のトナー粒子が記録媒体表面に融着して定着された後、排紙トレイ８２上に排出される。

制御部１００は、上記のような通常の画像形成動作の制御を行う以外に、画像形成条件の最適化制御のタイミングや内容などの制御も行う。画像形成条件の最適化制御の構成及び制御内容について以下説明する。

制御部１００は、環境変化、経時変化等による画質の変動に対して、常時適切な画像が形成できるように、画像形成条件の最適化制御を行う。最適化制御として、カブリマージン制御、光量制御、最大濃度制御、ガンマ補正制御、レジスト制御などが実施され、所定のシステム速度や露光量、現像バイアス、帯電電位などのプロセス条件を設定後、中間転写ベルト４１上にトナー像パッチを形成し、濃度センサー４３により当該パッチを検出し、検出結果に基づいて画像形成条件を調整する。濃度センサー４３は、光学式に画像濃度を検知するセンサーであり、その構成などについては後述する。

なお、トナー像パッチを中間転写ベルト４１から記録媒体Ｐに転写・定着した後、その濃度を検出してもよいが、画像形成条件の最適化の度に記録媒体Ｐを消費することになるので、記録媒体Ｐに転写させることなく中間転写ベルト４１でトナー像パッチの濃度を測定することが望ましい。

画像形成条件の最適化制御は定期的に実施される。本実施形態にかかる複写機では、例えば、カラープリントの場合、２００枚プリント毎、モノクロプリントの場合、１００枚プリント毎に実施する。なお、実施の頻度は異なっても実施する最適化制御の内容は共通である。モノクロプリントが１００枚に達した時点、カラープリントが２００枚に達した時点、何れの場合であっても、プリントモードには関係なく、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋ、すべての色について最適化制御（トナー像パッチの形成）が行われる。

最適化制御時に用いるトナー像パッチは、モノクロ、カラー何れのプリントモードでも、最適化制御の動作は基本的に共通であるから同一のトナー像パッチを用いることができる。

以下、画像形成条件の一つである最大濃度の最適化制御を例に説明を続ける。図２に、濃度センサーとしての濃度センサー４３の基本構成を示す。濃度センサー４３は、発光素子４３１と受光素子４３２とを備える。中間転写ベルト４１上に形成されたトナー像パッチ２０４に発光素子４３１から光を照射し、トナー像パッチ２０４で反射された光を受光素子４３２で受光し、トナー像パッチ２０４の濃度を検知する。なお、中間転写ベルト４１が透光性部材からなる場合には、発光素子と受光素子とを、トナー像パッチを挟んで対称となるように配置し、トナー像パッチ及び中間転写ベルト４１を透過した光を受光素子で受光するようにしても構わない。

図３に、濃度変動検出用トナー像３０及び濃度センサー４３によるその検出値の一例を示す。中間転写ベルト４１（図１に図示）上に、回転方向に細長い帯状の濃度変動検出用トナー像３０が形成される。この濃度変動検出用トナー像３０の形状は、感光体の回転方向の長さＬが感光体の周長以上であれば特に限定はないが、画像形成条件の最適化制御を短時間で終わらせると共に、消費トナー量を抑える観点からは、長さＬを感光体の周長と同じ長さとし、幅Ｄを濃度センサー４３が検知できる必要最小限の幅とするのが好ましい。また、濃度変動検出用トナー像３０を形成する際の現像バイアス電圧は、濃度変動が敏感に検知されるよう、最大濃度バイアス電圧の半分程度のとするのが好ましい。なお、感光体や現像器等を新品に交換した場合に濃度変動の検出を行うときは、規定の現像バイアス電圧で度変動検出用トナー像を形成してもよい。

中間転写ベルト４１上に形成された濃度変動検出用トナー像３０は、中間転写ベルト４１の回転によって濃度センサー４３の検知領域に搬送される。そして、濃度センサー４３によって濃度変動検出用トナー像３０の濃度が検出される。図３に示すグラフは、センサー検出値と、濃度変動検出用トナー像３０の位置とを対応させて表したものである。なお、このグラフの縦軸としてのセンサー検出値は、スパイクノイズ等を除去するため移動平均をとった値である。このグラフから理解されるように、濃度変動検出用トナー像の濃度は回転方向の位置によって変動する。

そこで、まず、濃度変動検出用トナー像３０の濃度変動率を求める。具体的には、センサー検出値の平均値Ｖ_ａｖｅ、最大値Ｖ_ｍａｘ、最小値Ｖ_ｍｉｎをそれぞれ求め、下記式から濃度検出値の変動率を算出する。
濃度検出値の変動率＝（Ｖ_ｍａｘ−Ｖ_ｍｉｎ）／Ｖ_ａｖｅ

この変動率が０．０５以上の場合、濃度変動検出用トナー像３０の位置による濃度変動が大きいと判断し、後述するように、所定の検出値を示す感光体上の位置に周期的にトナー像パッチを形成する。一方、変動率が０．０５未満の場合には、濃度変動が僅かであるので、トナー像パッチの形成位置は前回の位置から変更しない。なお、上記変動率に拘わらず、センサー検出値に基づきトナー像パッチの形成位置を変更するようにしてももちろん構わない。

上記変動率が０．０５以上の場合にトナー像パッチは、所定のセンサー検出値を示す感光体上に位置に周期的に形成する。これにより、感光体や現像ローラの偏心等の装置構成上の変動要因等に起因するトナー像パッチの濃度変動が小さく抑えられる。トナー像パッチ形成位置の指標となるセンサー検出値に特に限定はないが、例えば、センサー検出値の平均値Ｖ_ａｖｅ、最大値Ｖ_ｍａｘ、最小値Ｖ_ｍｉｎのいずれかを用いるのが好ましい。例えば、トナー画像が高濃度になるにしたがって人間の視覚感度では濃度変動を視認しにくくなるので、センサー検出値が最小値Ｖ_ｍｉｎを示す位置にトナー像パッチを形成すれば、トナー画像濃度を全体に薄くなる方向にシフトでき、トナー消費量を抑えることができるようになる。

図３では、感光体上の、センサー検出値が平均値Ｖ_ａｖｅを示す位置ＰＯにトナー像パッチを形成している。この図の濃度変動検出用トナー像には、センサー検出値が平均値Ｖ_ａｖｅを示す位置が１箇所しかないので、図４に示すように、トナー像パッチＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３は感光体周長の間隔で形成される。具体的には、トナー像パッチＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３は、現像バイアス電圧をＶ_１、Ｖ_２、Ｖ_３として感光体周長の間隔でそれぞれ形成される。露光部電位Ｖｉと現像バイアス電位とのギャップは、｜Ｖｉ−Ｖ_１｜＜｜Ｖｉ−Ｖ_２｜＜｜Ｖｉ−Ｖ_３｜の関係にある。現像バイアス電圧Ｖ_１、Ｖ_２、Ｖ_３は、予め設定しておいてもよいし、あるいは前回定めた値を中心として設定してもよい。トナー像パッチの形成個数、すなわち、変化させる現像バイアス電圧の数は、複数であれば特に限定はない。形成数が増えるほど、後述する相関関係の精度は高まるが、画像形成条件の最適化のための時間が長くなるので、通常は３〜５個程度が実使用上推奨される。

また、図４（ｂ）に示すように、トナー像パッチの形成間隔が感光体の周長といった長い場合には、トナー像パッチの形成間に、トナー像の位置ズレ検出用のレジストパッチＲＰを形成してもよい。これにより、画像形成条件の最適化のための時間を短縮できるようになる。このレジストパッチＲＰは、中間転写ベルト４１上に、トナーの色ごとに回転方向先端側から順にブラック、イエロー、シアン、マゼンタの順に形成され、これらのレジストパッチＲＰがセンサーで検知され、主走査、副走査書き出し位置や画像クロックが調整される。レジストパッチＲＰを形成できるトナー像パッチの形成間隔は、レジストパッチＲＰの形状や個数等などによって異なるが、通常は、トナー像パッチの形成間隔が感光体周長の１／２以上あればレジストパッチＲＰは形成できる。

次に、以上のようにして形成したトナー像パッチＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の濃度を、濃度センサー４３によって検出し、現像バイアス電圧と濃度センサー４３の検出値との相関関係を回帰計算により算出する。図５に一例を示す。そして、現像バイアス電圧と濃度センサー４３の検出値との相関関係から、図５に示すように、濃度センサー４３が前記基準出力値となる現像バイアス電圧を求め、この現像バイアス電圧を設定値と定める。

濃度変動検出用トナー像３０を形成して、トナー像パッチを形成する位置を定める時期としては、例えば、感光体の積算回転数が所定値に達したとき、画像形成枚数が所定枚数に達したとき、環境温度や環境湿度が所定値以上変動したときが好ましい。一方、トナー像パッチを形成して最適の画像形成条件を求める時期は、上記の濃度変動検出用トナー像３０を形成して、トナー像パッチを形成する位置を定める時期よりも短い周期で行われる。このため、濃度変動検出用トナー像３０を形成することなく、最適の画像形成条件を求める場合は、濃度変動検出用トナー像３０を形成して直近に求めた位置にトナー像パッチを形成するのが好ましい。

図６に本発明の他の実施形態を示す。この実施形態も、センサー検出値が平均値Ｖ_ａｖｅを示す位置にトナー像パッチを形成する場合であって、図６の濃度変動検出用トナー像では、センサー検出値が平均値Ｖ_ａｖｅを示す位置がＰＯ_１及びＰＯ_２の２箇所ある。したがって、感光体１回転当たり２つのトナー像パッチが形成される。この図では、感光体が２回転することによって４つのトナー像パッチＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４が形成される。これらのトナー像パッチは、前記実施形態と同様に、異なる現像バイアス電圧で形成され、濃度センサー４３によってそれぞれの濃度が検出されて、現像バイアス電圧と濃度センサー４３の検出値との相関関係が求められる。そして、前記実施形態と同様に、濃度センサー４３が前記基準出力値となる現像バイアス電圧が求められ、この現像バイアス電圧が設定値と定められる。

なお、感光体の周長内に２箇所以上にトナー像パッチを周期的に形成する場合、隣り合うトナー像パッチが重ならないようにする必要がある。図７に一例を示す。この図に示す実施形態も、センサー検出値が平均値Ｖ_ａｖｅを示す位置にトナー像パッチを形成する場合である。濃度変動検出用トナー像に、センサー検出値が平均値Ｖ_ａｖｅを示す位置がＰＯ_１〜ＰＯ_４及びＰＯ_Ｘの５箇所ある。ところが、位置ＰＯ_２と位置ＰＯ_Ｘとの間隔が、トナー像パッチの、回転方向の長さよりも短く、位置ＰＯ_２及び位置ＰＯ_Ｘにそれぞれトナー像パッチを形成すると、２つのトナー像パッチの一部が重なる。そこで、このような場合には、位置ＰＯ_Ｘにトナー像パッチは形成せず、次の位置ＰＯ_３にトナー像パッチを形成する。これにより、２つのトナー像パッチの重なりが防止される。

また、各トナー像パッチを形成する際に、現像バイアス電圧を段階的に変化させる必要があるところ、この現像バイアス電圧の変更に所定の時間が必要となる。このため、隣り合うトナー像パッチの形成位置が近く、現像バイアス電圧の変更が間に合わない場合にも、回転方向後側の形成位置にはトナー像パッチを形成せず、次の形成位置にトナー像パッチを形成する。

このように、濃度変動検出用トナー像の濃度検出値から求めたトナー像パッチの形成位置が、隣り合うトナー像パッチが重なる位置や次のトナー像パッチを形成するためのバイアス電圧の変更が間に合わない位置の場合には、回転方向後側の形成位置には、トナー像パッチを形成せず、次の形成位置にトナー像パッチを形成する。

図８に、以上説明した画像形成条件の一つとしての最大濃度の最適化制御のフローチャートを示す。まず、感光体の周長以上の回転方向の長さを有する濃度変動検出用トナー像を形成する（ステップＳ１０１）。そして、形成された濃度変動検出用トナー像の濃度を濃度センサーによって検出する（ステップＳ１０２）。次いで、濃度センサーの検出値から、その平均値Ｖ_ａｖｅ、最大値Ｖ_ｍａｘ、最小値Ｖ_ｍｉｎをそれぞれ求め（ステップＳ１０３）、前記式から濃度検出値の変動率を算出する（ステップＳ１０４）。濃度検出値の変動率が０．０５以上の場合は（ステップＳ１０５）、感光体の周方向位置による濃度変動が大きいと判断し、感光体上の、センサー検出値が平均値Ｖ_ａｖｅを示す位置に、現像バイアス電圧を段階的に変化させながらトナー像パッチを周期的に形成する（ステップＳ１０６）。一方、濃度検出値の変動率が０．０５未満の場合は（ステップＳ１０５）、感光体の周方向位置による濃度変動は小さいと判断し、センサー出力値によるトナー像パッチの形成位置の特定は行わす、バイアス電圧の変更が段階的に行える範囲において任意にトナー像パッチを形成する（ステップＳ１０７）。

以上説明した実施形態では、画像形成条件として現像バイアス電圧を例に説明したが、これ以外にも、現像バイアス電圧の振幅や帯電電圧、露光量などの画像形成条件を最適化することができる。

また、前記実施形態は、中間転写ベルトを用いた、いわゆるフルカラー画像形成装置であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、感光体上に形成されたトナー画像を用紙等の転写材に転写し定着させるものであればよい。したがって、モノクロ画像を形成する画像形成装置についても本発明を提供できる。

本発明の画像形成装置は、装置構成上の変動要因に起因するトナー像パッチの濃度変動を小さく抑えることができ、高画像品質を安定的に維持できるようになるので有用である。

Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４ トナー像パッチ
ＲＰ レジストパッチ
３０ 濃度変動検出用トナー像
４３ 濃度センサー
５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋ 感光体ドラム（像担持体）
５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｋ 現像器（現像手段）
４３１ 発光素子
４３２ 受光素子

Claims (6)

1. 表面に静電潜像を担持し回転駆動する無端状の像担持体と、前記静電潜像をトナーにより顕像化してトナー像を形成する現像手段と、濃度検出用として形成されたトナー像パッチの濃度を検出する濃度センサーとを備え、画像濃度に影響を与える画像形成条件を多段階に変化させてトナー像パッチを形成するとともに、その濃度を前記濃度センサーにより検出し最適の画像形成条件の設定する画像形成装置において、
   前記像担持体の周長以上の長さを有する濃度変動検出用トナー像を形成するとともに、前記濃度センサーによって前記濃度変動検出用トナー像の濃度を検出して、濃度変動の周期性を検出し、所定の濃度検出値を示す前記像担持体上の位置に周期的に前記トナー像パッチを形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記濃度変動検出用トナー像の濃度検出値の平均値を示す前記像担持体上の位置に、周期的に前記トナー像パッチを形成する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記濃度変動検出用トナー像の濃度検出値の最大値又は最小値を示す前記像担持体上の位置に、周期的に前記トナー像パッチを形成する請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記濃度変動検出用トナー像の濃度検出値の、下記式から算出される変動率が０．０５以上のとき、所定の濃度検出値を示す前記像担持体上の位置に周期的に前記トナー像パッチを形成する請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
   濃度検出値の変動率＝（最大値−最小値）／平均値
5. 前記トナー像パッチ間に、トナー像の位置ズレ検出用のレジストパッチを形成する請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体の積算回転数が所定値に達したとき、又は画像形成枚数が所定枚数に達したとき、又は環境温度が所定値以上変動したとき、又は環境湿度が所定値以上変動したときに、前記濃度変動検出用トナー像を形成して、前記トナー像パッチの形成位置を定める請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。