JP2011232596A - 画像形成装置及び濃度調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】テストパッチの濃度を正確に検出しつつキャリブレーション処理に要する時間を短縮化する。
【解決手段】記憶部と、トナー像を形成する画像形成部と、トナー像が転写され記録媒体への二次転写を行う中間転写体と、中間転写体表面の濃度を検出する濃度検出部と、トナー像が転写されていない場合の中間転写体表面の濃度である背景濃度を中間転写体表面における位置情報と対応づけて記憶部に記憶する背景濃度測定部と、中間転写体を所定の駆動速度で駆動させながら画像形成部に濃度調整用のトナー像であるテストパッチを中間転写体表面に形成させるテストパッチ形成制御部と、テストパッチの濃度と背景濃度測定部により記憶部に記憶された中間転写体表面における当該テストパッチが形成された位置の位置情報に対応する背景濃度との差分に応じて画像形成部による画像形成濃度を調整する濃度補正部とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、複合機、プリンタ、ファクシミリ機等の画像形成装置に関し、特にキャリブレーション処理を行う際の技術に関する。

従来から、電子写真方式の画像形成装置では、画像濃度調整用のテストパッチを中間転写ベルト表面上に形成して当該テストパッチの濃度を検出し、当該テストパッチの濃度に基づいて、現像バイアス電圧やプリント対象データの変換テーブル等を調整して濃度調節を行うキャリブレーション処理が行われることで、画像品質が確保されている。

例えば、下記特許文献１には、転写ベルトに描画された画像パッチの濃度を光センサにより検出し、当該検出された画像パッチの濃度に基づいて、現像バイアス電圧を調整する画像濃度調整を行う技術が記載されている。

このようなキャリブレーション処理では、中間転写ベルト表面上に形成されたテストパッチの濃度を正確に算出するために、何も描画されていない中間転写ベルト表面の輝度等の影響を取り除くべく、中間転写ベルト表面に形成されたテストパッチの濃度を測定するとともに、何も描画されていない中間転写ベルトにおける当該テストパッチが形成される位置の濃度（バックグラウンドの濃度）も測定して、当該両測定値の差分を算出する必要があった。

特開２００２−２２９２９６号公報

しかしながら、従来では、バックグラウンドの濃度の測定位置とテストパッチの濃度の測定位置とを合致させるべく中間転写ベルトに位置検出用部材が設けられ、キャリブレーション処理を実行する度に、当該位置検出用部材の検出を待ってからバックグラウンドの濃度が測定され、再び位置検出用部材が検出されるのを待ってから、バックグラウンドの濃度が測定された位置と同じ位置にテストパッチが描画され、当該テストパッチの濃度と、バックグラウンドの濃度の差分値が算出されていた。つまり、キャリブレーション処理を実行する度に、位置検出部材の検出を待つべく多くの時間を費やしてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、テストパッチの濃度を正確に検出しつつ、キャリブレーション処理に要する時間を短縮化できる画像形成装置及び濃度調整方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、記憶部と、
トナー像の形成を行う画像形成部と、
前記画像形成部が形成したトナー像が転写され、記録媒体への二次転写を行う中間転写体と、
前記中間転写体表面の濃度を検出する濃度検出部と、
前記中間転写体表面に前記トナー像が転写されていない場合に、前記濃度検出部により検出された前記中間転写体表面の濃度である背景濃度を、前記中間転写体表面における位置情報と対応づけて前記記憶部に記憶する背景濃度測定部と、
前記中間転写体を所定の駆動速度で駆動させながら、前記画像形成部に濃度調整用のトナー像であるテストパッチを前記中間転写体表面に形成させるテストパッチ形成制御部と、
前記濃度検出部で検出された、前記テストパッチ形成制御部により前記中間転写体表面に形成された前記テストパッチの濃度と、前記背景濃度測定部により前記記憶部に記憶された、前記中間転写体表面における当該テストパッチが形成された位置の位置情報に対応する前記背景濃度と、の差分に応じて前記画像形成部による画像形成濃度を調整するキャリブレーション処理を行う濃度補正部と、
を備えている画像形成装置である。

また、請求項５に記載の発明は、記憶部と、トナー像の形成を行う画像形成部と、前記画像形成部が形成したトナー像が転写され、記録媒体への二次転写を行う中間転写体と、前記中間転写体表面の濃度を検出する濃度検出部と、を備えている画像形成装置において、前記画像形成部による画像形成濃度を調整する濃度調整方法であって、
前記中間転写体表面に前記トナー像が転写されていない場合に、前記濃度検出部により検出された前記中間転写体表面の濃度である背景濃度を、前記中間転写体表面における位置情報と対応づけて前記記憶部に記憶する背景濃度測定ステップと、
前記中間転写体を所定の駆動速度で駆動させながら、前記画像形成部に濃度調整用のトナー像であるテストパッチを前記中間転写体表面に形成させるテストパッチ形成制御ステップと、
前記濃度検出部で検出された、前記テストパッチ形成制御ステップにより前記中間転写体表面に形成された前記テストパッチの濃度と、前記背景濃度測定ステップにより前記記憶部に記憶された、前記中間転写体表面における当該テストパッチが形成された位置の位置情報に対応する前記背景濃度と、の差分に応じて前記画像形成部による画像形成濃度を調整するキャリブレーション処理を行う濃度補正ステップと、
を備えている濃度調整方法である。

これらの発明では、テストパッチ形成制御部（テストパッチ形成制御ステップ）により、中間転写体を所定の駆動速度で駆動させながら、濃度調整用のトナー像であるテストパッチが中間転写体表面に形成され、濃度補正部（濃度補正ステップ）により、当該テストパッチの濃度と、背景濃度測定部（背景濃度測定ステップ）によって記憶部に記憶された、中間転写体表面における当該テストパッチが形成された位置の位置情報に対応する背景濃度と、の差分に応じて画像形成部による画像形成濃度を調整するキャリブレーション処理が行われる。

このため、キャリブレーション処理を行う度に中間転写ベルト表面及びテストパッチの濃度を順次測定しなくとも、背景濃度測定部（背景濃度測定ステップ）によって記憶部に記憶された、中間転写体表面における当該テストパッチが形成された位置の位置情報に対応する背景濃度を用いて、トナー像が転写されていない場合における中間転写ベルト表面の輝度等の影響を取り除いたテストパッチの濃度を迅速且つ正確に検出することができ、キャリブレーション処理に要する時間を短縮することができるようになる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記中間転写体表面に設けられた位置検出用部材の通過を検出する部材位置検出部と、
前記部材位置検出部により前記位置検出用部材の通過が検出された後の前記中間転写体の駆動時間を計測する計時部と、
をさらに備え、
前記背景濃度測定部は、前記計時部により計測された前記位置検出用部材の通過が検出された後の前記中間転写体の駆動時間と前記中間転写体の所定の駆動速度との乗算結果を前記中間転写体表面における位置情報として、前記背景濃度と対応づけて前記記憶部に記憶する。

この発明では、背景濃度測定部により、中間転写体表面の背景濃度に対応する中間転写体表面における位置情報が、計時部により計測された位置検出用部材の通過が検出された後の中間転写体の駆動時間と中間転写体の所定の駆動速度との乗算結果として算出され、当該背景濃度と対応づけて記憶部に記憶される。

このため、キャリブレーション処理を行う度に中間転写ベルト表面の背景濃度を測定しなくとも、中間転写体表面の位置情報に対応する背景濃度を記憶部から取得することができるようになる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記濃度補正部は、前記画像形成部により形成させた前記テストパッチの前記中間転写体表面における位置の位置情報を、前記計時部により計測された前記位置検出用部材の通過が検出された後の前記中間転写体の駆動時間と前記中間転写体の所定の駆動速度とを乗算して算出する。

この発明では、背景濃度測定部及び濃度補正部により取り扱われる、中間転写体表面の背景濃度に対応する中間転写体表面における位置情報及びテストパッチの中間転写体表面における位置の位置情報が、共に、計時部により計測された位置検出用部材の通過が検出された後の中間転写体の駆動時間と中間転写体の所定の駆動速度との乗算結果として算出される。

このため、キャリブレーション処理を行う度に中間転写ベルト表面及びテストパッチの濃度を順次測定しなくとも、テストパッチが形成された位置の位置情報を算出することにより、迅速に、当該算出した位置情報に対応する背景濃度を記憶部から取得することができるようになる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置であって、操作者により入力された、前記背景濃度測定部によって前記濃度検出部により検出された前記中間転写体表面の濃度である背景濃度を前記中間転写体表面における位置情報と対応づけて前記記憶部に記憶させる時期を受け付ける測定時期受付部をさらに備えている。

この発明では、背景濃度測定部によって中間転写体表面の背景濃度を記憶部に記憶させる時期を操作者の希望に応じて柔軟に調整することができる。このため、例えば、画像形成装置の未使用状態が長く続いているような状況等を見計らって、キャリブレーション処理を行う事前に、背景濃度測定部によって中間転写体表面の背景濃度を記憶部に記憶させておくことにより、実際にキャリブレーション処理を行う際に要する時間を短縮することができるようになる。

本発明によれば、テストパッチの濃度を正確に検出しつつ、キャリブレーション処理に要する時間を短縮化できる画像形成装置及び濃度調整方法を提供することが可能になる。

本発明に係る画像形成装置の一例としてのプリンタの断面図。 濃度補正用のテストパッチが形成された中間転写ベルトを示す概略図。 プリンタの電気的構成の一例を示すブロック図。 背景濃度測定部により中間転写体表面の濃度である背景濃度が中間転写体表面における位置情報と対応づけて記憶部に記憶される一例を示す説明図。 キャリブレーション処理により現像バイアス電圧が調整される一例を示す説明図。 キャリブレーション処理の流れの一例を示すフローチャート。

本発明における画像形成装置の一例としてのプリンタ１の内部構造の概要について、図１に基づいて説明する。尚、図１においては、紙面左右方向を左右方向といい、紙面表裏方向を前後方向といい、特に図１の−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、紙面表方向を前方、紙面裏方向を後方という。

図１に示すように、プリンタ１は、箱形でなる装置本体１１を有する。装置本体１１の内部には、ネットワーク接続等がされたコンピュータ等の外部機器から伝送されてくる画像データに基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、記録紙Ｐに転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の記録紙を貯留する用紙貯留部１４とが備えられている。装置本体１１の上部には、定着処理後の記録紙Ｐが排出される用紙排出部１５が形成されている。

装置本体１１上部の左方には、記録紙Ｐの出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーやスタートボタン、更には、通常の画像形成動作を行う通常画像形成モードと、通常画像形成モードに比して同一の画像データに基づく画像形成動作に要するトナーの消費量を抑制するトナー抑制モードとを択一的に設定する等、出力条件を入力するための各種のキーが設けられている。また、操作パネルには、表示部（図略）が設けられており、当該表示部がプリンタ１の動作状況や状態等を表示する。

画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された記録紙Ｐにトナー像を形成させるものである。本実施形態では、画像形成部１２は、上流側から下流側（右方から左方）へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン色のトナーを用いるシアン用ユニット１２Ｃと、イエロー色のトナーを用いるイエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック色のトナーを用いるブラック用ユニット１２Ｋとを備えている。

そして、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、感光体ドラム１２０及び現像部１２１がそれぞれ備えられている。感光体ドラム１２０は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるものであり、周面にアモルファスシリコン層が積層されている。各ユニットの感光体ドラム１２０は、図１において反時計方向へ向けて回転しつつ現像部１２１からトナーの供給を受ける。

各感光体ドラム１２０の直下位置には帯電部１２２がそれぞれ設けられているとともに、各帯電部１２２のさらに下方位置には露光部１２３が設けられている。

各感光体ドラム１２０は、帯電部１２２によって周面が一様に帯電され、当該帯電後の感光体ドラム１２０の周面に対して、上記コンピュータ等から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザ光が各露光部１２３から照射される。これにより、レーザ光が照射された部分の電荷がレーザ光の強度（露光量）に応じて消去され、各感光体ドラム１２０の周面に静電潜像が形成される。

現像部１２１は、トナーが貯留された図略のトナーコンテナから図略の現像ローラにトナーを供給し、当該現像ローラに所定の現像バイアス電圧を印加する。このとき、感光ドラム１２０と現像ローラとの間には電位差が生じるため、現像ローラに付着しているトナーが感光ドラム１２０の表面に向かって移動する。このようにして、感光体ドラム１２０の周面に形成された静電潜像に、現像部１２１からトナーが供給されて、感光体ドラム１２０の周面にトナー像が形成される。

感光体ドラム１２０の上方位置には、駆動ローラ１２４ａ及び従動ローラ１２４ｂ間に張架された本発明に係る中間転写体としての中間転写ベルト１２４が設けられている。この中間転写ベルト１２４は、当該各感光体ドラム１２０に当接させて設けられている。

中間転写ベルト１２４は、各感光体ドラム１２０に対応して設けられた１次転写ローラ１２５によって感光体ドラム１２０の周面に押し付けられた状態で、各感光体ドラム１２０と同期しながら駆動ローラ１２４ａと従動ローラ１２４ｂとの間を所定の駆動速度で周回（無端回転）する。

中間転写ベルト１２４が周回すると、それぞれの１次転写ローラ１２５により中間転写ベルト１２４表面にマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２０によるマゼンタトナーのトナー像の転写が行われ、次いで、中間転写ベルト１２４の同一位置にシアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２０によるシアントナーのトナー像の転写が重ねて行われ、次いで、中間転写ベルト１２４の同一位置にイエロー用ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２０によるイエロートナーのトナー像の転写が重ねて行われ、最後にブラック用ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２０によるブラックトナーのトナー像の転写が重ねて行われる。これにより中間転写ベルト１２４の表面にカラーのトナー像が形成される。

この中間転写ベルト１２４表面に形成されたトナー像は、用紙貯留部１４から搬送されてきた記録紙Ｐに転写される。

具体的には、中間転写ベルト１２４の駆動ローラ１２４ａと対向する位置には、中間転写ベルト１２４の周面と当接した状態で２次転写ローラ１１３が設けられている。この中間転写ベルト１２４を挟んで駆動ローラ１２４ａと２次転写ローラ１１３とのニップ部には、上下方向に延びる用紙搬送路１１１が形成されている。

この用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４からの記録紙が、搬送ローラ対１１２の駆動により、中間転写ベルト１２４と２次転写ローラ１１３とのニップ部に向けて搬送される。

用紙搬送路１１１における中間転写ベルト１２４と２次転写ローラ１１３とのニップ部では、当該用紙搬送路１１１を搬送される記録紙Ｐが中間転写ベルト１２４と２次転写ローラ１１３とによる押圧挟持と、２次転写ローラ１１３の転写バイアスとにより、中間転写ベルト１２４上のトナー像が当該記録紙Ｐに転写（二次転写）される。

定着部１３は、中間転写ベルト１２４と２次転写ローラ１１３とのニップ部で記録紙Ｐに二次転写されたトナー像を当該記録紙Ｐに対して定着処理を施すものである。

定着部１３は、内部に加熱源である通電発熱体（定着ヒータ）を備えた熱ローラ１３４と、この熱ローラ１３４と対向配置された定着ローラ１３０と、この定着ローラ１４０及び熱ローラ１３４間に張設された定着ベルト１３３と、この定着ベルト１３３を介して前記熱ローラ１３４と対向配置された加圧ローラ１３２とを備えている。

トナー像が転写された状態で定着部１３へ供給された記録紙Ｐは、加圧ローラ１３２と高温の定着ベルト１３３との間を通過しながら熱ローラ１３４からの熱を得て定着処理が施される。定着処理が完了した記録紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１の頂部に設けられた用紙排出部１５の排紙トレイ１５１へ向けて排出される。

用紙貯留部１４は、装置本体１１の右方の側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、装置本体１１内における露光部１２３より下方位置に挿脱可能に装着された用紙トレイ１４２とを備えている。用紙トレイ１４２には用紙束が貯留される。

用紙トレイ１４２は、上面が全面開口の箱体を備えて構成され、複数枚の記録紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１が貯留可能である。用紙トレイ１４２に貯留された用紙束Ｐ１の最上位の記録紙Ｐは、左端の上面が用紙束Ｐ１からピックアップローラ１４３の駆動で用紙搬送路１１１へ向けて繰り出され、１枚ずつ繰り出されて記録紙Ｐが搬送ローラ対１１２の駆動で用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２における２次転写ローラ１１３と中間転写ベルト１２４との間のニップ部へ向けて送り込まれる。

また、２次転写ローラ１１３と中間転写ベルト１２４とのニップ部よりも、中間転写ベルト１２４の走行方向の下流側（左方）となる位置であって、中間転写ベルト１２４の周面に対向する位置には、トナー濃度検出センサ２３が設けられている。

トナー濃度検出センサ２３は、中間転写ベルト１２４表面のトナー濃度を検出するセンサである。トナー濃度検出センサ２３は、中間転写ベルト１２４表面に向けて所定の光量で光を出力し、反射光の光量に比例した電気信号（電圧値）を当該トナー濃度検出センサ２３の駆動制御部としての後述する濃度検出部１０１（図３）に出力する。

例えば、図１及び図２に示すように、トナー濃度検出センサ２３は、中間転写ベルト１２４の駆動ローラ１２４ａの長さ方向（図中の＋Ｙ−Ｙ方向）において異なる２つの箇所に配設されている。ただし、トナー濃度検出センサ２３の数及び配設箇所をこれに限定する趣旨ではない。

また、中間転写ベルト１２４の駆動ローラ１２４ａの長さ方向（図中の＋Ｙ−Ｙ方向）の両側面には、位置検出用部材１２４１が設けられ、さらに、当該位置検出用部材１２４１よりも外側（図中の＋Ｙ方向及び−Ｙ方向）には、位置検出用部材検出センサ２５が設けられている。

位置検出用部材検出センサ２５は、位置検出用部材１２４１の通過を検出するセンサである。位置検出用部材検出センサ２５は、所定の駆動速度で回転する中間転写ベルト１２４の側面に向けて所定の光量で光を出力し、反射光の光量に比例した電気信号（電圧値）を当該位置検出用部材検出センサ２５の駆動制御部としての後述する部材位置検出部１０２（図３）に出力する。

また、中間転写ベルト１２４を挟んで従動ローラ１２４ｂと対向する位置には、中間転写ベルト１２４上のトナーを除去するクリーニングローラ（クリーニング部）３５が設けられている。

図３は上記プリンタ１の概略構成の一例を示すブロック図である。プリンタ１には、プリンタ１全体の制御を司る制御部１００が備えられている。

制御部１００には、本発明に係る記憶部としての、画像形成制御プログラム等の装置全体の動作プログラムを記憶したＲＯＭ１１２と、画像データ等を一時的に格納すると共に作業領域として機能するＲＡＭ１１３と、各部の設定値や画像データ等を記憶する図略の不揮発性メモリ等が接続されている。

また、制御部１００には、図略のＣＰＵが備えられ、ＲＯＭ１１２に記憶された上記の画像形成制御プログラム等の動作プログラムが当該ＣＰＵにより実行されることにより、装置全体の制御が行われる。

また、制御部１００には、上記の各色用の作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋが接続されている。制御部１００は、作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋにそれぞれ備えられている帯電部１２２、露光部１２３、及び現像部１２１と、感光体ドラム１２０上のトナー像を記録紙に転写するために１次転写ローラ１２５に転写バイアスを印加する転写バイアス部１８２と、感光体ドラム１２０の駆動源であるドラムモータ１１５とを制御する。

尚、図３では、マゼンタ，シアン，イエロー，黒用の各作像ユニットを１つの作像ユニットで示しているが、実際には各色用にそれぞれの作像ユニットが制御部１００に接続されて制御されている。

さらに、制御部１００には、上記のトナー濃度検出センサ２３及び位置検出用部材検出センサ２５が接続されており、各センサの検出信号（出力電圧）が制御部１００に入力される。

定着モータ１３０は、熱ローラ１３４及び加圧ローラ１３２（図１）を回転駆動するものであり、ドライバ１３０ａを介して制御部１００によって制御される。定着ヒータ１３１は、熱ローラ１３４（図１）内に設けられており、制御部１００によってオン・オフが制御される。

また、転写ベルト駆動モータ１９０は、中間転写ベルト１２４を所定の駆動速度で走行させる駆動ローラの駆動源であり、ドライバ１２５ａを介して制御部１００によって制御される。

操作部１２７は、ユーザからの各種操作指示が入力される操作パネルと上記の表示部とを備える。また、制御部１００は、インタフェース１２９を介してＰＣ（パーソナルコンピュータ）１３０と接続されている。プリンタ１はこのＰＣ１３０から入力される画像データに基づいて画像形成を行う。

レジストモータ１８３は、図略のレジストローラを回転駆動するものであり、ドライバ１８３ａを介して制御部１００によって制御される。

２次転写用モータ１２９は、２次転写ローラ１１３（図１）を回転駆動するものであり、ドライバ１２９ａを介して制御部１００によって制御される。

さらに、制御部１００には、２次転写ローラ１１３に転写バイアスを印加する２次転写バイアス部１３８が接続されている。

また、制御部１００は、濃度検出部１０１と、部材位置検出部１０２と、計時部１０３と、背景濃度測定部１０４と、テストパッチ形成制御部１０５と、濃度補正部１０６としても機能する。

濃度検出部１０１は、トナー濃度検出センサ２３の出力信号が示す電圧値に基づいて、中間転写ベルト１２４表面のトナー濃度を算出する。つまり、トナー濃度検出センサ２３及び濃度検出部１０１により、本発明に係る濃度検出部が構成されている。

部材位置検出部１０２は、中間転写ベルト１２４とともに所定の駆動速度で回転する位置検出用部材１２４１が位置検出用部材検出センサ２５の前方を通過した際に、位置検出用部材検出センサ２５の出力信号が示す電圧値が急激に変動することにより、位置検出用部材１２４１の通過を検出する。つまり、位置検出用部材検出センサ２５及び部材位置検出部１０２により、本発明に係る部材位置検出部が構成されている。

計時部１０３は、部材位置検出部１０２により位置検出用部材１２４１の通過が検出された後の中間転写ベルト１２４の駆動時間、つまり、部材位置検出部１０２により位置検出用部材１２４１の通過が検出された後の転写ベルト駆動モータ１９０の駆動時間を、例えばタイマー等により計測して、当該計測値をＲＡＭ１１３に記憶する。

背景濃度測定部１０４は、中間転写ベルト１２４表面にトナー像が転写されていない場合に、トナー濃度検出センサ２３及び濃度検出部１０１により検出された中間転写ベルト１２４表面の濃度である背景濃度を、中間転写ベルト１２４表面における位置情報と対応づけてＲＡＭ１１３に記憶する。

例えば、図２及び図４に示すように、背景濃度測定部１０４は、トナー濃度検出センサ２３及び濃度検出部１０１を介して、中間転写ベルト１２４の周回方向（図中の矢印方向）の位置Ｘｍ１〜Ｘｋ４の濃度（背景濃度）ＤＸｍ１〜Ｄｘｋ４を検出すると、中間転写ベルト１２４表面における位置情報Ｘｍ１〜Ｘｋ４と対応づけてＲＡＭ１１３に記憶する。

尚、ここで、背景濃度測定部１０４は、計時部１０３により計測された、位置検出用部材検出センサ２５及び部材位置検出部１０２を介して位置検出用部材１２４１の通過が検出された後の中間転写ベルト１２４の駆動時間（転写ベルト駆動モータ１９０の駆動時間）と、中間転写ベルト１２４の所定の駆動速度Ｖｘとの乗算結果を、位置情報Ｘｍ１〜Ｘｃ４として算出している。

また、背景濃度測定部１０４は、当該背景濃度をＲＡＭ１１３に記憶するように説明したが、これに限定する趣旨ではなく、本発明に係る記憶部としてのＲＯＭ１１２や図略の不揮発性メモリに記憶するように構成してもよい。

テストパッチ形成制御部１０５は、中間転写ベルト１２４を所定の駆動速度で駆動させながら、各色別の作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋにテストパッチを中間転写ベルト１２４に形成させる。

具体的には、テストパッチ形成制御部１０５は、各色別の作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋに対して、各ユニットに備えられた現像ローラに印加する現像バイアス電圧を、現像部１２１で許容可能な下限値から上限値まで数段階（例えば、４段階）に変更させ、感光体ドラム１２０の周面にテストパッチのトナー像を形成させる。

続いて、テストパッチ形成制御部１０５は、転写ベルト駆動モータ１９０を駆動制御して、中間転写ベルト１２４を所定の駆動速度で駆動させながら、１次転写ローラ１２５に対して中間転写ベルト１２４に当該トナー像を転写させるとともに、当該変更させた各現像バイアス電圧値をＲＡＭ１１３に記憶する。

例えば、図２に示すように、テストパッチ形成制御部１０５は、テストパッチＰＭ１〜４，ＰＣ１〜４，ＰＹ１〜４，ＰＫ１〜４を中間転写ベルト１２４表面に形成するとともに、当該テストパッチＰＭ１〜４，ＰＣ１〜４，ＰＹ１〜４，ＰＫ１〜４を形成した際の現像バイアス電圧値をＲＡＭ１１３に記憶する。

濃度補正部１０６は、濃度検出部１０１で検出された当該テストパッチの濃度と、背景濃度測定部１０４によりＲＡＭ１１３（記憶部）に記憶された、中間転写ベルト１２４表面における当該テストパッチが形成された位置の位置情報に対応する背景濃度と、の差分に応じて、画像形成部１２による画像形成濃度を調整するキャリブレーション処理を行う。

例えば、濃度補正部１０６は、キャリブレーション処理として、現像部１２１により形成されるトナー像の濃度が予めＲＯＭ１１２や不揮発性メモリ等に設定された目標濃度となるように、現像部１２１の制御パラメータを調整する。

尚、ここにいう目標濃度とは、一度も使用されていないプリンタ１において新しいトナーで画像形成動作を行った場合に画質上最適となる画像濃度を示すものである。当該目標濃度は、プリンタ１の機種毎に定められ、プリンタ１の工場出荷時に予めＲＯＭ１１２や不揮発性メモリに記憶されている。

図２を用いてキャリブレーション処理の具体例について説明すると、濃度補正部１０６は、トナー濃度検出センサ２３及び濃度検出部１０１により、中間転写ベルト１２４表面に形成されたテストパッチＰＭ１〜４，ＰＣ１〜４，ＰＹ１〜４，ＰＫ１〜４のトナー濃度のそれぞれが検出されると、位置検出用部材検出センサ２５及び部材位置検出部１０２を介して位置検出用部材１２４１の通過が検出された後の中間転写ベルト１２４の駆動時間（転写ベルト駆動モータ１９０の駆動時間）と、中間転写ベルト１２４の駆動速度Ｖｘとを乗算して、各テストパッチＰＭ１〜４，ＰＣ１〜４，ＰＹ１〜４，ＰＫ１〜４の位置情報を算出する。

続いて、濃度補正部１０６は、当該算出した各テストパッチの位置情報に対応する背景濃度をＲＡＭ１１３から取得し、トナー濃度検出センサ２３及び濃度検出部１０１により検出された各テストパッチＰＭ１〜４，ＰＣ１〜４，ＰＹ１〜４，ＰＫ１〜４のトナー濃度と当該取得した背景濃度との差分を算出する。

例えば、濃度補正部１０６は、各テストパッチＰＭ１〜４，ＰＣ１〜４，ＰＹ１〜４，ＰＫ１〜４のトナー濃度を示す濃度値と、当該テストパッチに対応する背景濃度を示す濃度値を減算して当該差分を算出する。

尚、当該差分の算出方法は、これに限定する趣旨ではなく、例えば、トナーの磁性に応じて濃度値の大小関係が上記例とは逆の関係になる場合には、各テストパッチＰＭ１〜４，ＰＣ１〜４，ＰＹ１〜４，ＰＫ１〜４のトナー濃度を示す濃度値と、当該テストパッチに対応する背景濃度を示す濃度値と、を加算して当該差分を算出する等、当該テストパッチが形成される中間転写ベルト１２４における位置の濃度（背景濃度）が、各テストパッチＰＭ１〜４，ＰＣ１〜４，ＰＹ１〜４，ＰＫ１〜４のトナー濃度から取り除かれるように算出される方法であればよい。

続いて、濃度補正部１０６は、当該算出した各テストパッチの濃度と背景濃度との差分値と、当該各テストパッチＰＭ１〜４，ＰＣ１〜４，ＰＹ１〜４，ＰＫ１〜４の形成時にＲＡＭ１１３に記憶された現像バイアス電圧値と、を組み合わせた形でＲＡＭ１１３に記憶する。

続いて、濃度補正部１０６は、図５に示すように、ＲＡＭ１１３に記憶された現像バイアス電圧値と上記のテストパッチが形成された位置におけるトナー濃度と背景濃度との差分値との組み合わせに対応する点Ｐ１〜４を、横軸を現像バイアス電圧、縦軸を上記のテストパッチが形成された位置におけるトナー濃度と背景濃度との差分値とする２次元座標系にプロットして、各点Ｐ１〜４からの距離の２乗の和が最小となる近似直線Ｌを、例えば、直帰回帰等の所定の算出方法により算出する。

続いて、濃度補正部１０６は、当該算出した近似直線Ｌ上の点Ｐ１〜４のうち、予めＲＡＭ１１３に設定された目標濃度に対応する現像バイアス電圧値（図中の点Ｐ５の現像バイアス電圧値）を求め、当該求めた現像バイアス電圧値を現像部１２１による画像形成動作時の現像バイアス電圧値として設定する。

ここで、濃度補正部１０６により設定された現像バイアス電圧値が、現像部１２１で許容可能な下限値を下回る或いは上限値を上回るような場合は、それぞれ下限値或いは上限値を現像部１２１による画像形成動作時の現像バイアス電圧値として設定する。

尚、濃度補正部１０６は、上記の作像ユニット１２Ｋにおける現像バイアス電圧値の調整と同様にして、他の作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙについても現像バイアス電圧値の調整を行う。

次に、キャリブレーション処理の流れについて説明する。尚、作像ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙについては作像ユニット１２Ｋと同様の処理が行われるものとして、以下では、作像ユニット１２Ｋについて行われる当該画像形成処理について説明する。

また、以下では、濃度補正部１０６による濃度補正処理は、所定時間経過後或いは所定枚数印刷後等の定期的に実行されるものとして説明するが、濃度補正処理の実行時期はこれに限らず、例えば、プリンタ１の電源投入時、或いは、操作パネルからキャリブレーション処理の実行指示を受け付けた時期等でもよく、設計事項として適宜変更しても構わない。

プリンタ１に電源が投入されると、制御部１００により、ＲＯＭ１１２に記憶された目標濃度が読み出されてＲＡＭ１１３に設定される、または、中間転写ベルト１２４が所定の駆動速度Ｖｘ（図２）で駆動される等の初期化処理が開始される。

ここで、図６に示すように、中間転写ベルト１２４の側面に設けられた位置検出用部材１２４１が部材位置検出部１０２により検出されると（Ｓ１；ＹＥＳ）、背景濃度計測部１０２は、計時部１０３により計測された位置検出用部材１２４１の通過が検出された後の中間転写ベルト１２４の駆動時間を用いて、中間転写ベルト１２４における位置情報を算出し、当該算出した位置情報と、トナー濃度検出センサ２３及び濃度検出部１０１により検出された当該算出した位置情報が示す位置における中間転写ベルト１２４表面の濃度（背景濃度）と、を対応づけてＲＡＭ１１３等に記憶する（Ｓ２、背景濃度計測ステップ）。

そして、上記のキャリブレーション処理を実行する時期になると（Ｓ３；ＹＥＳ）、テストパッチ形成制御部１０５は、画像形成部１２にテストパッチを中間転写ベルト１２４表面に形成し、各テストパッチ形成時の現像バイアス電圧値をＲＡＭ１１３に記憶する（Ｓ４、テストパッチ形成制御ステップ）。

続いて、濃度補正部１０６は、トナー濃度検出センサ２３及び濃度検出部１０１により、中間転写ベルト１２４表面に形成されたテストパッチのトナー濃度のそれぞれが検出されると、位置検出用部材検出センサ２５及び部材位置検出部１０２を介して位置検出用部材１２４１の通過が検出された後の中間転写ベルト１２４の駆動時間（転写ベルト駆動モータ１９０の駆動時間）と、中間転写ベルト１２４の駆動速度Ｖｘ（図２）とを乗算して、各テストパッチの位置情報を算出し、当該算出した各テストパッチの位置情報に対応する背景濃度をＲＡＭ１１３等から取得して、トナー濃度検出センサ２３及び濃度検出部１０１により検出された各テストパッチのトナー濃度と、当該取得した背景濃度との差分を算出する（Ｓ５）。つまり、ここで、中間転写ベルト１２４表面の輝度の影響等が排除された適切なテストパッチの濃度が算出される。

続いて、濃度補正部１０６は、当該算出した各テストパッチの濃度と背景濃度との差分値と、当該各テストパッチの形成時にＲＡＭ１１３に記憶された現像バイアス電圧値と、を組み合わせた形でＲＡＭ１１３に記憶する。

続いて、濃度補正部１０６は、図５に示すように、ＲＡＭ１１３に記憶された現像バイアス電圧値と上記の差分値との組み合わせに対応する点を２次元座標系にプロットして、各組み合わせに対応する点からの距離の和が最小となる近似直線を算出する。

そして、濃度補正部１０６は、予めＲＡＭ１１３に設定された目標濃度に対応する当該近似直線上の現像バイアス電圧値を現像部１２１による画像形成動作時の現像バイアス電圧値として設定し（Ｓ６）、キャリブレーション処理を終了する。つまり、ステップＳ５及びステップＳ６により、本発明に係る濃度補正ステップの一例が構成されている。

尚、上記のフローにおいて、ステップＳ２は、プリンタ１の電源投入後の初期化処理時に行われるものとして説明したが、これに限定する趣旨ではなく、例えば、所定時間経過後或いは所定枚数印刷後等の定期的に行われる、或いは、操作パネル等を介して操作者から入力された背景濃度測定部１０４の動作開始時期を受け付ける測定時期受付部を設けて、当該測定時期受付部により、背景濃度測定部１０４の動作開始時期が受け付けられた場合に、ステップＳ２の処理を行うように構成してもよい。

また、上記実施形態において、キャリブレーション処理は、現像バイアス電圧を調整する処理として説明したが、これに限定する趣旨ではなく、例えば、感光体ドラム１２０にトナー像の静電潜像を形成すべく、帯電部１２２によってレーザ光を照射する際の駆動電圧を調整する、或いは、画像形成対象の画像データにおける濃度値を調整する等、他の画像形成動作時の画像濃度を調整する処理であっても構わない。

また、上記実施形態において図１乃至図６に示した構成及び設定は単なる一例に過ぎず、これに限定する趣旨ではない。例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一例として、各カラー専用の作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋを備えたカラープリンタを示したが、これに限らず、モノクロプリンタや、スキャナ機能、ファクシミリ機能、プリンタ機能、コピー機能等を兼ね備えた複合機等であっても構わない。

１ プリンタ（画像形成装置）
１２ 画像形成部
１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋ 作像ユニット（画像形成部）
２３ トナー濃度検出センサ（濃度検出部）
２５ 位置検出用部材検出センサ（部材位置検出部）
１００ 制御部
１０１ 濃度検出部（濃度検出部）
１０２ 部材位置検出部（部材位置検出部）
１０３ 計時部
１０４ 背景濃度測定部
１０５ テストパッチ形成制御部
１０６ 濃度補正部
１１２ ＲＯＭ（記憶部）
１１３ ＲＡＭ（記憶部）
１２１ 現像部
１２４ 中間転写ベルト（中間転写体）
１２４１ 位置検出用部材
Ｄｘｍ１〜Ｄｘｋ４ 背景濃度
ＰＭ１〜ＰＫ４ テストパッチ
Ｓ２ 背景濃度測定ステップ
Ｓ４ テストパッチ形成制御ステップ
Ｓ５，Ｓ６ 濃度補正ステップ
Ｖｘ 駆動速度
Ｘｍ１〜Ｘｋ４ 位置情報

Claims (5)

1. 記憶部と、
   トナー像の形成を行う画像形成部と、
   前記画像形成部が形成したトナー像が転写され、記録媒体への二次転写を行う中間転写体と、
   前記中間転写体表面の濃度を検出する濃度検出部と、
   前記中間転写体表面に前記トナー像が転写されていない場合に、前記濃度検出部により検出された前記中間転写体表面の濃度である背景濃度を、前記中間転写体表面における位置情報と対応づけて前記記憶部に記憶する背景濃度測定部と、
   前記中間転写体を所定の駆動速度で駆動させながら、前記画像形成部に濃度調整用のトナー像であるテストパッチを前記中間転写体表面に形成させるテストパッチ形成制御部と、
   前記濃度検出部で検出された、前記テストパッチ形成制御部により前記中間転写体表面に形成された前記テストパッチの濃度と、前記背景濃度測定部により前記記憶部に記憶された、前記中間転写体表面における当該テストパッチが形成された位置の位置情報に対応する前記背景濃度と、の差分に応じて前記画像形成部による画像形成濃度を調整するキャリブレーション処理を行う濃度補正部と、
   を備えている画像形成装置。
2. 前記中間転写体表面に設けられた位置検出用部材の通過を検出する部材位置検出部と、
   前記部材位置検出部により前記位置検出用部材の通過が検出された後の前記中間転写体の駆動時間を計測する計時部と、
   をさらに備え、
   前記背景濃度測定部は、前記計時部により計測された前記位置検出用部材の通過が検出された後の前記中間転写体の駆動時間と前記中間転写体の所定の駆動速度との乗算結果を前記中間転写体表面における位置情報として、前記背景濃度と対応づけて前記記憶部に記憶する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記濃度補正部は、前記画像形成部により形成させた前記テストパッチの前記中間転写体表面における位置の位置情報を、前記計時部により計測された前記位置検出用部材の通過が検出された後の前記中間転写体の駆動時間と前記中間転写体の所定の駆動速度とを乗算して算出する請求項２記載の画像形成装置。
4. 操作者により入力された、前記背景濃度測定部によって前記濃度検出部により検出された前記中間転写体表面の濃度である背景濃度を前記中間転写体表面における位置情報と対応づけて前記記憶部に記憶させる時期を受け付ける測定時期受付部をさらに備えている請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 記憶部と、トナー像の形成を行う画像形成部と、前記画像形成部が形成したトナー像が転写され、記録媒体への二次転写を行う中間転写体と、前記中間転写体表面の濃度を検出する濃度検出部と、を備えている画像形成装置において、前記画像形成部による画像形成濃度を調整する濃度調整方法であって、
   前記中間転写体表面に前記トナー像が転写されていない場合に、前記濃度検出部により検出された前記中間転写体表面の濃度である背景濃度を、前記中間転写体表面における位置情報と対応づけて前記記憶部に記憶する背景濃度測定ステップと、
   前記中間転写体を所定の駆動速度で駆動させながら、前記画像形成部に濃度調整用のトナー像であるテストパッチを前記中間転写体表面に形成させるテストパッチ形成制御ステップと、
   前記濃度検出部で検出された、前記テストパッチ形成制御ステップにより前記中間転写体表面に形成された前記テストパッチの濃度と、前記背景濃度測定ステップにより前記記憶部に記憶された、前記中間転写体表面における当該テストパッチが形成された位置の位置情報に対応する前記背景濃度と、の差分に応じて前記画像形成部による画像形成濃度を調整するキャリブレーション処理を行う濃度補正ステップと、
   を備えている濃度調整方法。

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