JP2017044877A - 画像形成装置、および画像形成装置の画像濃度補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よく画像濃度を補正することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、画像濃度補正部６１を備える。画像濃度補正部６１は、クリーニングアシスト部６５と、判断部６６と、パッチ画像位置制御部６７とを備える。クリーニングアシスト部６５は、トナー量検知センサーによりトナー量を検知した後、転写ベルト上に一次転写されたパッチ画像の一部を一旦二次転写ローラー側に転写させ、その後二次転写ローラー側に転写させたパッチ画像を転写ベルト側に戻すよう制御する。判断部６６は、クリーニングアシスト部６５を作動させるか否かを判断する。パッチ画像位置調整部６７は、判断部６６によりクリーニングアシスト部６５を作動させると判断されれば、クリーニングアシスト部６５を作動させて二次転写ローラーにパッチ画像の一部を転写させた際に、二次転写ローラー上にパッチ画像同士が重ならない間隔となるよう、パッチ画像形成部により形成される複数のパッチ画像の位置を調整する。【選択図】図５

Description

この発明は、画像形成装置、および画像形成装置の画像濃度補正方法に関するものである。

複合機等に代表される画像形成装置においては、画像読み取り部で原稿の画像を読み取った後、画像形成部に備えられる感光体に対して読み取った画像を基に光を照射し、感光体上に静電潜像を形成する。その後、形成した静電潜像の上に帯電したトナー等の現像剤を供給して可視画像とした後、用紙に転写して定着させ、装置外に排出する。

ここで、フルカラーの画像を形成することができる画像形成装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各色を転写ベルトのような一次転写体上に重ね合わせて、フルカラーの画像を形成するものがある。このような画像形成装置においては、発色性や色の再現性を向上させるために、所定のタイミングで画像濃度を補正する必要がある。

画像濃度を補正する際には、各色の作像ユニットで画像濃度補正用の複数のパッチ画像から構成されるパターン画像を形成し、転写ベルト上に転写する。そして、転写ベルト上に転写されたパターン画像のトナー量を検知することとしている。パターン画像は通常、画像濃度を異ならせた複数のパッチ画像から構成されている。画像形成装置は、各画像濃度に対応するパッチ画像について、検知されたトナー量を基に、感光体に照射されるべきレーザー光の光量等を調整して、画像濃度を補正することとしている。

パッチ画像については、トナー量を検知した後、用紙に転写されることなく、転写ベルト上をクリーニングするクリーニングユニットによって清掃され、トナー回収ボックスに回収される。パッチ画像を用いた画像形成装置の画像濃度の調整に関する技術が、特開２００９−２２３０４２号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２００９−２２３０４２号公報

画像濃度を補正する際に形成されるパッチ画像は、いわゆるベタ画像であることが多い。転写ベルト上に残存するトナーを除去するクリーニングユニットによってこのパッチ画像を除去する場合、転写ベルト上に転写されたトナーの一部が、一度のクリーニングブラシの接触による清掃で除去しきれない場合が生ずる。

このような場合、転写ベルト上に転写されたトナーの一部を、二次転写ローラーに所定のバイアス電圧を印加して、一旦二次転写ローラー側に転写させる。そして、二次転写ローラー側に転写させたトナーの一部を転写ベルトのうちのパッチ画像が形成されていない領域に逆のバイアス電圧を印加して戻すことにより、一度のクリーニングブラシの接触で取り除くことができるようにすることができる。転写ベルトの周長は、基本的に二次転写ローラーの周長よりも十分に長いため、このような構成を採用することにより、より短時間で効率的にパッチ画像のクリーニングを行うことができる。

ここで、二次転写ローラーの周長よりも複数のパッチ画像から構成されるパターン画像の長さが長かった場合、二次転写ローラー側に一旦転写したパッチ画像を構成するトナーの一部が、他のパッチ画像が形成された位置と重なってしまうおそれがある。そうすると、二次転写ローラー側に転写できるトナー量が限られてしまうこととなる。その結果、一次転写ローラーをクリーニングするのに、長時間を要することとなり、効率的な画像濃度の補正を行うことができない。このような場合、上記した特許文献１に開示の技術では、対応することができない。

この発明の目的は、効率よく画像濃度を補正することができる画像形成装置を提供することである。

この発明の他の目的は、効率よく画像濃度を補正することができる画像形成装置の画像濃度補正方法を提供することである。

この発明の一の局面においては、画像形成装置は、複数色のトナーを用いて記録媒体の上にカラーの画像を形成可能である。画像形成装置は、作像器と、一次転写体と、二次転写ローラーと、クリーニングユニットと、画像濃度補正部とを備える。作像器は、各色に対応する感光体、および各色に対応する複数の作像ユニットを含む。一次転写体は、一方方向に回転して、それぞれの作像ユニットによって形成されたトナーによる可視画像をその上に一次転写させる。二次転写ローラーは、一次転写体上に一次転写されたトナーによる可視画像を記録媒体に二次転写させる。クリーニングユニットは、一次転写体上に残存したトナーを除去する。画像濃度補正部は、所定のタイミングで作像ユニットによって形成されるトナーによる可視画像の画像濃度を補正する。画像濃度補正部は、パッチ画像形成部と、トナー量検知センサーと、トナー量調整部と、クリーニングアシスト部と、判断部と、パッチ画像位置制御部とを備える。パッチ画像形成部は、各色のトナーの濃度を調整するためのパターン画像を構成する複数のパッチ画像をそれぞれの感光体上に間隔を開けて形成し、一次転写体上に一次転写させる。トナー量検知センサーは、一次転写体上に一次転写されたパッチ画像のうちのトナーの量を検知する。トナー量調整部は、トナー量検知センサーにより検知されたパッチ画像のトナーの量を基に、各色のトナー量を調整する。クリーニングアシスト部は、トナー量検知センサーによりトナー量を検知した後、一次転写体上に一次転写されたパッチ画像の一部を一旦二次転写ローラー側に転写させ、その後二次転写ローラー側に転写させたパッチ画像を一次転写体側に戻すよう制御する。判断部は、クリーニングアシスト部を作動させるか否かを判断する。パッチ画像位置調整部は、判断部によりクリーニングアシスト部を作動させると判断されれば、クリーニングアシスト部を作動させて二次転写ローラーにパッチ画像の一部を転写させた際に、二次転写ローラー上にパッチ画像同士が重ならない間隔となるよう、パッチ画像形成部により形成される複数のパッチ画像の位置を調整する。

この発明の他の局面においては、画像形成装置の画像濃度補正方法は、複数色のトナーを用いて記録媒体の上にカラーの画像を形成可能であり、各色に対応する感光体、および各色に対応する複数の作像ユニットを含む作像器と、一方方向に回転して、それぞれの作像ユニットによって形成されたトナーによる可視画像をその上に一次転写させる一次転写体と、一次転写体上に一次転写されたトナーによる可視画像を記録媒体に二次転写させる二次転写ローラーと、一次転写体上に残存したトナーを除去するクリーニングユニットと、所定のタイミングで作像ユニットによって形成されるトナーによる可視画像の画像濃度を補正する画像濃度補正部とを備える画像形成装置の画像濃度補正方法である。画像形成装置の画像濃度補正方法は、パッチ画像形成工程と、トナー量検知工程と、トナー量調整工程と、クリーニングアシスト工程と、判断工程と、パッチ画像位置調整工程とを備える。パッチ画像形成工程は、各色のトナーの濃度を調整するためのパターン画像を構成する複数のパッチ画像をそれぞれの感光体上に間隔を開けて形成し、一次転写体上に一次転写させる。トナー量検知工程は、一次転写体上に一次転写されたパッチ画像のうちのトナーの量を検知する。トナー量調整工程は、トナー量検知工程により検知されたパッチ画像のトナーの量を基に、各色のトナー量を調整する。クリーニングアシスト工程は、トナー量検知工程によりトナー量を検知した後、一次転写体上に一次転写されたパッチ画像の一部を一旦二次転写ローラー側に転写させ、その後二次転写ローラー側に転写させたパッチ画像を一次転写体側に戻すよう制御する。判断工程は、クリーニングアシスト工程を作動させるか否かを判断する。パッチ画像位置調整工程は、判断工程によりクリーニングアシスト工程を作動させると判断されれば、クリーニングアシスト工程を作動させて二次転写ローラーにパッチ画像の一部を転写させた際に、二次転写ローラー上にパッチ画像同士が重ならない間隔となるよう、パッチ画像形成工程により形成される複数のパッチ画像の位置を調整する。

このような画像形成装置によると、パッチ画像の一部を二次転写ローラーに一旦転写させる際に、パッチ画像同士が重ならないようにすることができる。そうすると、二次転写ローラー側へのパッチ画像の一部の転写を効率よく行うことができ、画像濃度の補正に要する時間を短縮することができる。したがって、このような画像形成装置は、効率よく画像濃度を補正することができる。

このような画像形成装置の画像濃度補正方法によれば、効率よく画像濃度を補正することができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置を複合機に適用した場合の複合機の外観を示す概略図である。 図１に示す複合機の構成を示すブロック図である。 画像形成部の概略的な構成を示す外観図である。 トナー量検知センサーの概略的な構成を示す外観図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 この発明の一実施形態に係る複合機を用いて、画像濃度を補正する場合の処理の内容を示すフローチャートである。 トナー量検知センサーにより受光される反射光量と、画像濃度を表すトナー量との関係を線で示すグラフである。 パターン画像を構成する複数のパッチ画像を示す図である。 二次転写ローラー側に転写されたパッチ画像のトナーの一部を示す図である。 四つのパッチ画像群から構成されるパターン画像の構成の一例を示す図である。 六つのパッチ画像群から構成されるパターン画像の構成の一例を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置を複合機に適用した場合の複合機の外観を示す概略図である。図２は、図１に示す複合機の構成を示すブロック図である。

図１〜図２を参照して、この発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機１１は、制御部１２と、操作部１３と、画像読み取り部１４と、画像形成部１５と、データを記憶する記憶部としてのハードディスク１６と、ファクシミリ通信部１７と、ネットワーク２５と接続するためのネットワークインターフェース部１８とを備える。

制御部１２は、複合機１１全体の制御を行う。操作部１３は、複合機１１側から発信する情報やユーザーの入力内容を表示する表示画面２１を含む。操作部１３は、印刷部数や階調等の画像形成の条件や電源のオンまたはオフを入力させる。画像読み取り部１４は、セット位置にセットされた原稿を読み取り位置に搬送する原稿搬送装置としてのＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）２２を含む。画像読み取り部１４は、ＡＤＦ２２または不図示の載置台上にセットされた原稿の画像を読み取る。用紙セット部１９は、手差しで用紙Ｐをセットする手差しトレイ２８やサイズの異なる複数枚の用紙Ｐを収納可能な給紙カセット群２９を含む。画像形成部１５は、画像読み取り部１４により読み取られた画像データやネットワーク２５を介して送信された画像データを基に、搬送されてきた用紙Ｐに画像を形成する。画像形成部１５により画像を形成された用紙Ｐは、排出トレイ３０に排出される。ハードディスク１６は、送信された画像データや入力された画像形成条件等の格納を行う。ファクシミリ通信部１７は、公衆回線２４に接続されており、ファクシミリ送信やファクシミリ受信を行う。

なお、複合機１１は、画像データの書き出しや読み出しを行うＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるが、これらについては、図示および説明を省略する。また、図２中の矢印は、制御信号や制御、画像に関するデータの流れを示している。なお、図１に示すように、この実施形態においては、給紙カセット群２９は、３つの給紙カセット２３ａ、２３ｂ、２３ｃから構成されている。

複合機１１は、画像読み取り部１４により読み取られた原稿の画像データを用いて画像形成部１５において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、複合機１１は、ネットワークインターフェース部１８を通じて、ネットワーク２５に接続されたコンピューター２６ａ、２６ｂ、２６ｃから送信された画像データを用いて、画像形成部１５において画像を形成して用紙に印刷することにより、プリンターとして作動する。すなわち、画像形成部１５は、要求された画像を印刷する印刷部として作動する。複合機１１は、ファクシミリ通信部１７を通じて、公衆回線２４から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭを介して画像形成部１５において画像を形成することにより、また、画像読み取り部１４により読み取られた原稿の画像データを、ファクシミリ通信部１７を通じて公衆回線２４に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。複合機１１は、画像処理に関し、複写機能、プリンター機能、ファクシミリ機能等、複数の機能を有する。さらに、各機能に対しても、詳細に設定可能な機能を有する。

この発明の一実施形態に係る複合機１１を含む画像形成システム２７は、上記した構成の複合機１１と、ネットワーク２５を介して複合機１１に接続される複数のコンピューター２６ａ、２６ｂ、２６ｃとを備える。この実施形態においては、複数のコンピューター２６ａ〜２６ｃについては、３台示している。各コンピューター２６ａ〜２６ｃはそれぞれ、複合機１１に対して、ネットワーク２５を介して印刷要求を行って印刷をすることができる。

次に、複合機１１に備えられる画像形成部１５の構成について、さらに詳細に説明する。図３は、この発明の一実施形態に係る複合機１１の概略的な構成を示す断面図である。なお、理解の容易の観点から、図３において、部材のハッチングを省略する。また、図３は、上下方向に延びる平面で複合機１１を切断した場合の断面図である。

図３を参照して、画像形成部１５は、作像器３３と、ＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｕｎｉｔ）３４と、一次転写体としての転写ベルト３５と、一次転写ユニット３７と、二次転写ローラー３８と、クリーニングユニット４６とを備える。作像器３３は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各４色に対応する感光体３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄと、各４色に対応する４つの作像ユニット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄとを含む。ＬＳＵ３４は、画像読み取り部１４によって読み取った画像を基に、４つの作像ユニット３２ａ〜３２ｄにそれぞれ露光する。ＬＳＵ３４については、図３において、一点鎖線で概略的に示している。転写ベルト３５は、作像ユニット３２ａ〜３２ｄによって形成された可視画像を用紙Ｐに転写する前に一次転写される。一次転写ユニット３７は、各作像ユニット３２ａ〜３２ｄによって各感光体３１ａ〜３１ｄ上に形成された可視画像を転写ベルト３５側に転写させる一次転写ローラー３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを含む。二次転写ローラー３８は、転写ベルト３５に一次転写されたトナーによる可視画像を搬送されてきた用紙Ｐに二次転写する。クリーニングユニット４６は、転写ベルト３５上に残存したトナーを除去する。クリーニングユニット４６は、ブラシ状であって、転写ベルト３５に接触するクリーニングブラシ４７と、クリーニングブラシ４７によって転写ベルト３５上から取り除かれたトナーを回収するトナー回収ボックス４８とを含む。

転写ベルト３５は、無端状であって、駆動ローラー４１ａおよび従動ローラー４１ｂ、４１ｃによって一方方向に回転しながら、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の作像ユニット３２ａ〜３２ｄにより形成された可視画像を一次転写される。転写ベルト３５の回転方向は、図３中の矢印Ｄ_１で示される。なお、転写ベルト３５の回転方向において、作像ユニット３２ａ〜３２ｄのうち、イエローの作像ユニット３２ａが最も上流側に配置されており、ブラックの作像ユニット３２ｄが最も下流側に配置されている。また、クリーニングユニット４６は、イエローの作像ユニット３２ａの上流側に配置されている。

転写ベルト３５上に一次転写されたトナーによる可視画像は、二次転写ローラー３８によって用紙搬送路４３ａを搬送されてきた用紙Ｐに位置４４で二次転写される。位置４４は、二次転写ローラー３８が転写ベルト３５を介して駆動ローラー４１ａと近接する位置である。そして、トナーによる可視画像が二次転写された用紙Ｐは、用紙搬送路４３ｂを搬送され、図示しない定着ユニットにより用紙Ｐに定着される。用紙Ｐの搬送方向はおおよそ、図３中の矢印Ｄ_２で示される。定着後、用紙Ｐは複合機１１外、具体的には、排出トレイ３０に排出される。トナーによる可視画像が用紙Ｐに転写された後、転写ベルト３５上に残存したトナーは、クリーニングユニット４６によって除去される。そして、次の画像形成が行われる。なお、二次転写ローラー３８の直径は、図３中の長さＲ_１で示される。

複合機１１は、ブラックの作像ユニット３２ｄのみを用いたモノクロ印刷が可能である。また、複合機１１は、イエローの作像ユニット３２ａ、マゼンタの作像ユニット３２ｂ、およびシアンの作像ユニット３２ｃの少なくともいずれか一つを用いたカラー印刷が可能である。

複合機１１は、転写ベルト３５上に一次転写されたトナーによる可視画像のうちのトナー量を検知するトナー量検知センサー５１を備える。

ここで、トナー量検知センサー５１の構成について、簡単に説明する。図４は、トナー量検知センサー５１の構成を示す概略図である。なお、図３においては、トナー量検知センサー５１は、二点鎖線で概略的に示している。

図１〜図４を参照して、トナー量検知センサー５１は、転写ベルト３５の回転方向において、ブラックの作像ユニット３２ｄの下流側に配置されている。トナー量検知センサー５１は、転写ベルト３５の表面４２側に光を照射する発光素子５２ａと、転写ベルト３５の表面４２側から反射された反射光を受光する受光素子５２ｂと、受光素子５２ｂによって受光した反射光の光量からトナー量を算出するトナー量算出部５４とを備える。この実施形態においては、発光素子５２ａと受光素子５２ｂとは、転写ベルト３５の表面４２に垂直な方向に延びる平面５５に対して、対称の位置となるように設置されている。すなわち、受光素子５２ｂは、発光素子５２ａによって発光された光に対して正反射光を受光する位置に設けられている。発光素子５２ａの一例として、具体的には、赤外光を照射する赤外発光ダイオードが採用される。また、受光素子５２ｂの一例として、具体的には、赤外受光素子が採用される。

発光素子５２ａは、転写ベルト３５の表面４２またはトナーによる可視画像３９に向かって、図４中の矢印Ｅ_１で示す左斜め上方向に赤外光といった光５３ａを照射する。トナーによる可視画像３９が形成されていない場合には、発光素子５２ａは、転写ベルト３５の表面４２に向かって光５３ａを照射することになる。

受光素子５２ｂは、図４中の矢印Ｅ_２で示す左斜め下方向に向かうトナーによる可視画像３９からの反射光５３ｂおよび転写ベルト３５の表面４２からの反射光５３ｂのいずれか一方か、またはトナーによる可視画像３９と転写ベルト３５の表面４２との双方からの反射光５３ｂを受光する。トナーによる可視画像３９が転写ベルト３５の表面４２を完全に覆っていれば、トナーによる可視画像３９からの反射光５３ｂのみを受光する。トナーによる可視画像３９が転写ベルト３５の表面４２上に形成されていなければ、転写ベルト３５の表面４２からの反射光５３ｂのみを受光する。トナーによる可視画像３９が転写ベルト３５の表面４２を完全に覆っておらず、トナーによる可視画像３９のトナー量が少なければ、トナーによる可視画像３９と転写ベルト３５の表面４２との双方からの反射光５３ｂを受光する。

トナー量検知センサー５１は、その表面４２にトナーによる可視画像３９が形成された転写ベルト３５に対して、図４中の矢印Ｅ_１で示す方向に光５３ａを照射する。光５３ａは、トナーによる可視画像３９および転写ベルト３５の表面４２のいずれか一方か、またはトナーによる可視画像３９と転写ベルト３５の表面４２との双方に当たって反射する。反射された反射光５３ｂは、受光素子５２ｂによって受光される。受光素子５２ｂは、受光した光の光量に応じた電流をそれぞれ出力する。トナー量算出部５４は、受光素子５２ｂによって出力された電流を電圧値に変換する。そして、この電圧値に基づいてトナー量を算出する。このようにして、トナー量検知センサー５１は、トナー量を検知する。

次に、制御部１２の構成について説明する。図５は、制御部１２の構成を示すブロック図である。図５を参照して、制御部１２は、画像濃度補正部６１を含む。画像濃度補正部６１は、所定のタイミングで、作像ユニット３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄによって転写ベルト３５上に形成されるトナーによる可視画像の画像濃度等を補正する。具体的な所定のタイミングとしては、画像濃度補正部６１は、例えば、印字枚数が所定の枚数に達したタイミング、具体的には、画像形成の枚数が１０００枚毎のタイミングや、駆動時間が所定の時間に達したタイミング、さらには、環境変化があったタイミング、例えば、温度や湿度が急激に変わったタイミングや複合機１１を構成するユニットの一部を交換するタイミングである。画像濃度補正部６１は、所定のタイミングで、作像ユニット３２ａ〜３２ｄによって転写ベルト３５上に形成される可視画像の濃度、位置、引いては、色ずれを補正する。

画像濃度補正部６１は、パッチ画像形成部６２と、トナー量測定部６３と、トナー量調整部６４と、クリーニングアシスト部６５と、判断部６６と、パッチ画像位置調整部６７とを備える。画像濃度補正部６１は、各色の画像濃度を調整するためのパターン画像を構成する複数のパッチ画像を形成して、画像濃度を補正する。

パッチ画像形成部６２は、作像器３３を用いて、各色の画像濃度を調整するためのパターン画像を構成する複数のパッチ画像をそれぞれの感光体３１ａ〜３１ｄ上に間隔を開けて形成し、一次転写ユニット３７によって転写ベルト３５上に一次転写させる。トナー量測定部６３は、トナー量検知センサー５１を利用して、転写ベルト３５上に一次転写されたパッチ画像のトナー量を測定する。トナー量調整部６４は、トナー量測定部６３により測定されたパッチ画像のトナー量を基に、各色のトナー量を調整する。具体的には、測定されたトナー量を基に、ＬＳＵ３４によって照射されるレーザー光の強度やレーザー光の照射のタイミング等を調整して、転写ベルト３５側に一次転写されるトナー量を調整する。トナー量が測定された後、パッチ画像は、クリーニングユニット４６によって転写ベルト３５上から除去される。クリーニングアシスト部６５は、トナー量測定部６３によりトナー量が測定された後、転写ベルト３５上に一次転写されたパッチ画像の一部を一旦二次転写ローラー３８側に転写させ、その後、二次転写ローラー３８側に転写されたトナーを、再度転写ベルト３５側に転写するよう制御する。判断部６６は、クリーニングアシスト部６５を作動させるか否かを判断する。パッチ画像位置調整部６７は、判断部６６によってクリーニングアシスト部６５が作動されると判断されれば、クリーニングアシスト部６５によって二次転写ローラー３８側に転写されるパッチ画像のトナーが他のパッチ画像と重ならない位置となるようパッチ画像が形成される位置を調整する。

次に、この発明の一実施形態に係る複合機１１を用いて、画像濃度を補正する場合について説明する。図６は、この発明の一実施形態に係る複合機１１を用いて、画像濃度を補正する場合の処理の内容を示すフローチャートである。

図６を参照して、複合機１１は、上記した所定のタイミングに達したこと、例えば、画像形成の枚数が１０００枚となったことを検知する（図６において、ステップＳ１１において、ＹＥＳ、以下、「ステップ」を省略する）。そうすると、画像濃度の補正を開始する。

この場合、まず、判断部６６により、クリーニングアシスト部６５を作動させるか否かを判断する（Ｓ１２）。判断基準の一つとしては、形成されるパッチ画像の画像濃度が高いか低いかが挙げられる。

図７は、トナー量検知センサー５１により受光される反射光量と、画像濃度を表すトナー量との関係を線６９で示すグラフである。図７において、縦軸が、トナー量を示し、横軸が、反射光量を示す。

図７を参照して、トナー量が点線で示す所定の量よりも少なければ、一度のクリーニングブラシ４７の接触で、トナーを除去することができる。したがって、この所定の量よりもトナー量が多いと判断すれば、クリーニングアシスト部６５を作動させる。

判断部６６により、クリーニングアシスト部６５を作動させると判断されれば（Ｓ１２において、ＹＥＳ）、パッチ画像位置調整部６７によってパッチ画像の形成される位置を調整して、パッチ画像形成部６２によりパッチ画像を形成する（Ｓ１３）。具体的には、作像ユニット３２ａ〜３２ｄにおいて、複数のパッチ画像７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅ、７２ｆ、７２ｇ、７２ｈから構成されるパターン画像７１を形成する（Ｓ１２）。ここで、パッチ画像位置調整部６７は、クリーニングアシスト部６５によって二次転写ローラー３８側に転写されるパッチ画像７２ａ〜７２ｄが他のパッチ画像７２ｅ〜７２ｈと重ならない位置となるようパッチ画像７２ａ〜７２ｈが形成される位置を調整している。

図８は、パターン画像７１を構成する複数のパッチ画像７２ａ〜７２ｈを示す図である。理解の容易の観点から、図８中において、周方向の一か所を切断して表面を延ばした状態の二次転写ローラー７４を示している。また、トナー量検知センサー５１によって検知される位置を位置４９で示している。

図８を参照して、パターン画像７１は、第一のパッチ画像群７３ａと、第二のパッチ画像群７３ｂとから構成されている。第一のパッチ画像群７３ａは、第一のイエローのパッチ画像７２ａと、第一のマゼンタのパッチ画像７２ｂと、第一のシアンのパッチ画像７２ｃと、第一のブラックのパッチ画像７２ｄとから構成されている。第二のパッチ画像群７３ｂは、第二のイエローのパッチ画像７２ｅと、第二のマゼンタのパッチ画像７２ｆと、第二のシアンのパッチ画像７２ｇと、第二のブラックのパッチ画像７２ｈとから構成されている。第一のイエローのパッチ画像７２ａと、第二のイエローのパッチ画像７２ｅとは、例えば、一方の画像濃度が比較的低く、他方の画像濃度が比較的高くなるよう、画像濃度を異ならせるようにして形成されている。第一のマゼンタのパッチ画像７２ｂと第二のマゼンタのパッチ画像７２ｆ、第一のシアンのパッチ画像７２ｃと第二のシアンのパッチ画像７２ｇ、第一のブラックのパッチ画像７２ｄと第二のブラックのパッチ画像７２ｈについても、同様である。各パッチ画像７２ａ〜７２ｈは、それぞれ矩形状に形成されている。各パッチ画像７２ａ〜７２ｈの一方方向の長さ、すなわち、転写ベルト３５の回転方向の長さはそれぞれ、長さＬ_１で示される。第一のパッチ画像群７３ａを構成する４つのパッチ画像７２ａ〜７２ｄは、転写ベルト３５の回転方向にそれぞれ長さＬ_２の間隔を開けて設けられている。第二のパッチ画像群７３ｂを構成する４つのパッチ画像７２ｅ〜７２ｈについても、転写ベルト３５の回転方向である一方方向にそれぞれ長さＬ_２の間隔を開けて設けられている。長さＬ_２は、長さＬ_１よりもやや長く構成されている。なお、第一のパッチ画像群７３ａの長さＬ_３は、４×Ｌ_１＋３×Ｌ_２で表される。また、二次転写ローラー３８の周長、すなわち、周方向の長さＬ_４については、この場合、４×Ｌ_１＋４×Ｌ_２で表される。この長さＬ_４は、π×Ｒ_１で示されるものでもある。

この場合、パッチ画像位置調整部６７により、第一のパッチ画像群７３ａと第二のパッチ画像群７３ｂとの間に、長さＬ_５の間隔が設けられるよう調整されている。長さＬ_５については、おおよそ、長さＬ_１と長さＬ_２とを足し合わせた長さよりも若干長いものである。すなわち、パッチ画像位置調整部６７は、形成される第一のパッチ画像７２ａと、第一のパッチ画像７２ａの後に形成される第二のパッチ画像７２ｂとの間隔を、第一および第二のパッチ画像７２ａ、７２ｂの一方方向の長さよりも長くし、二次転写ローラー７４側に転写された第一のパッチ画像７２ａの一部と第二のパッチ画像７２ｂの一部との間に、形成する第三のパッチ画像７２ｅが位置するよう調整する。

このようにして形成されたパッチ画像７２ａ〜７２ｈに対して、トナー量検知センサー５１を用いて、トナー量測定部６３によりトナー量を測定する（Ｓ１４）。その後、測定したトナー量を基に、トナー量調整部６４は、トナー量を調整する（Ｓ１５）。

また、トナー量の測定後、パッチ画像７２ａ〜７２ｈのクリーニングを行う。この場合、二次転写ローラー３８の位置をパッチ画像７２ａ〜７２ｈが通過する際に、二次転写ローラー３８に所定の値のバイアス電圧を印加して、パッチ画像７２ａ〜７２ｈを構成するトナーの一部を二次転写ローラー３８側に転写させる（Ｓ１６）。第一のイエローのパッチ画像７２ａから第二のブラックのパッチ画像７２ｈが通過するまで、トナーの一部を二次転写ローラー３８側に転写させる。

図９は、二次転写ローラー３８側に転写されたパッチ画像７２ａ〜７２ｈのトナーの一部を示す図である。転写されたパッチ画像７２ａ〜７２ｈのトナーの一部については、図９において、それぞれ点線で示している。図９を参照して、二次転写ローラー７４には、各パッチ画像７２ａ〜７２ｈを構成するトナーの一部が転写されている。この場合、上記した長さＬ_１〜長さＬ_５の関係であるため、二次転写ローラー３８側に転写されたパッチ画像７２ａ〜７２ｈが二次転写ローラー３８の表面において重なることはない。具体的には、例えば、パッチ画像７２ａのトナーの一部とパッチ画像７２ｂのトナーの一部との間に、パッチ画像７２ｅのトナーの一部が転写される。したがって、二次転写ローラー３８を二回転させるだけで、パターン画像７１を構成するパッチ画像７２ａ〜７２ｈのトナーの一部を二次転写ローラー３８側に全て転写させることができる。

その後、再度、二次転写ローラー３８側に転写されたパッチ画像を構成するトナーの一部を転写ベルト３５側に転写させる（Ｓ１７）。この場合、二次転写ローラー３８に所定の値の逆の極性のバイアス電圧を印加して、転写ベルト３５側に転写させる。そして、クリーニングユニット４６において、パッチ画像７２ａ〜７２ｈのクリーニングを行う（Ｓ１８）。この場合、二次転写ローラー３８の周方向の長さＬ_４×２の領域に亘って、接触したクリーニングブラシ４７により、パッチ画像７２ａ〜７２ｈを構成するトナーが取り除かれる。

このような複合機１１によると、パッチ画像７２ａ〜７２ｈの一部を二次転写ローラー３８に一旦転写させる際に、パッチ画像７２ａ〜７２ｈ同士が重ならないようにすることができる。そうすると、二次転写ローラー３８側へのパッチ画像７２ａ〜７２ｈの一部の転写を効率よく行うことができ、画像濃度の補正に要する時間を短縮することができる。すなわち、二次転写ローラー３８側に一旦転写されるトナーが重なり合うことを回避して余計に転写ベルト３５を回転させることを回避することができる。したがって、このような複合機１１は、効率よく画像濃度を補正することができる。

なお、Ｓ１２において、クリーニングアシスト部６５を作動させると判断されなければ（Ｓ１２において、ＮＯ）、パッチ画像位置調整部６７によるパッチ画像７２ａ〜７２ｈの形成される位置を調整しないで、パッチ画像形成部６２により通常のパッチ画像７２ａ〜７２ｈが形成される（Ｓ１９）。その後、パッチ画像７２ａ〜７２ｈのトナー量を測定し（Ｓ２０）、トナー量を調整する（Ｓ２１）。また、パッチ画像７２ａ〜７２ｈを構成するトナーについては、トナー量が測定された後、二次転写ローラー３８側に転写されることなく、クリーニングブラシ４７によって除去される（Ｓ２２）。

なお、上記の実施の形態においては、パターン画像７１は、２つのそれぞれ画像濃度の異なる群である第一のパッチ画像群７３ａおよび第二のパッチ画像群７３ｂから構成されることとしたが、これに限らず、パターン画像７６は、四つのそれぞれ画像濃度の異なる第一のパッチ画像群７８ａ、第二のパッチ画像群７８ｂ、第三のパッチ画像群７８ｃ、および第四のパッチ画像群７８ｄから構成されることとしてもよい。そして、第一のパッチ画像群７８ａ、および第二のパッチ画像群７８ｂが、一周目に二次転写ローラー３８に転写され、第三のパッチ画像群７８ｃ、および第四のパッチ画像群７８ｄが、二周目に二次転写ローラー３８に転写されることとしてもよい。

図１０は、四つのそれぞれ画像濃度の異なるパッチ画像群７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄから構成されるパターン画像７６の構成の一例を示す図である。図１０を参照して、パターン画像７６は、それぞれ画像濃度の異なる第一のパッチ画像群７８ａ、第二のパッチ画像群７８ｂ、第三のパッチ画像群７８ｃ、および第四のパッチ画像群７８ｄから構成されている。例えば、第一のパッチ画像群７８ａが、最も画像濃度が低く、第二のパッチ画像群７８ｂ、第三のパッチ画像群７８ｃ、第四のパッチ画像群７８ｄの順に画像濃度が高くなっている。理解の容易の観点から、図１０においては、一周目に二次転写ローラー３８に転写される第一のパッチ画像群７８ａおよび第二のパッチ画像群７８ｂと、二周目に二次転写ローラー３８に転写される第三のパッチ画像群７８ｃおよび第四のパッチ画像群７８ｄとを平行にずらせて図示している。

第一のパッチ画像群７８ａは、第一のイエローのパッチ画像７７ａ、第一のマゼンタのパッチ画像７７ｂ、第一のシアンのパッチ画像７７ｃ、第一のブラックのパッチ画像７７ｄとから構成されている。第二のパッチ画像群７８ｂは、第二のイエローのパッチ画像７７ｅと、第二のマゼンタのパッチ画像７７ｆと、第二のシアンのパッチ画像７７ｇと、第二のブラックのパッチ画像７７ｈとから構成されている。第三のパッチ画像群７８ｃは、第三のイエローのパッチ画像７７ｉと、第三のマゼンタのパッチ画像７７ｊと、第三のシアンのパッチ画像７７ｋと、第三のブラックのパッチ画像７７ｌとから構成されている。第四のパッチ画像群７８ｄは、第四のイエローのパッチ画像７７ｍと、第四のマゼンタのパッチ画像７７ｎと、第四のシアンのパッチ画像７７ｏと、第四のブラックのパッチ画像７７ｐとから構成されている。それぞれのパッチ画像７７ａ〜７７ｐは、二次転写ローラー３８に転写された際に、二次転写ローラー３８の一周の領域に収まるように、大きさおよび位置が調整されている。この場合、図８に示すパッチ画像７２ａ〜７２ｈよりも長さＬ_１および長さＬ_２が短くなるよう構成されている。

このようなパターン画像７６についても、二次転写ローラー３８側において、それぞれのパッチ画像７７ａ〜７７ｐが重なり合うことはない。したがって、効率よく画像濃度を補正することができる。

また、図１１は、六つの画像濃度の異なるパッチ画像群８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄ、８３ｅ、８３ｆから構成されるパターン画像８１の構成の一例を示す図である。図１１を参照して、パターン画像８１は、一周目に二次転写ローラー３８に転写される第一のパッチ画像群８３ａ、および第二のパッチ画像群８３ｂと、二周目に二次転写ローラー３８に転写される第三のパッチ画像群８３ｃおよび第四のパッチ画像群８３ｄと、三週目に二次転写ローラー３８に転写される第五のパッチ画像群８３ｅおよび第六のパッチ画像群８３ｆとから構成されている。このように構成することにしてもよい。

なお、上記の実施の形態においては、判断部６６は、パッチ画像のトナー量が所定の量よりも少ない場合に、クリーニングアシスト部６５を作動させないよう判断することとしたが、これに限らず、例えば、他の調整に多大な時間を要することが判明しており、クリーニングに時間を要してもよい場合には、クリーニングアシスト部６５を作動させないよう判断するようにしてもよい。

また、判断部は、パターン画像の一方方向の長さが、二次転写ローラー３８の周方向の長さよりも長ければ、クリーニングアシスト部６５を作動するよう判断するようにしてもよい。

また、上記の実施の形態においては、クリーニングブラシ４７を転写ベルト３５に接触させてトナーをクリーニングすることとしたが、これに限らず、ゴム製の板状部材から構成されるクリーニングブレードによりクリーニングを行ってもよい。

なお、上記の実施の形態においては、転写ベルト３５は、ゴム製であることとしたが、これに限らず、転写ベルト３５は、他の材質、例えば、樹脂製であっても構わない。

また、画像形成装置の画像濃度補正方法は、複数色のトナーを用いて記録媒体の上にカラーの画像を形成可能であり、各色に対応する感光体、および各色に対応する複数の作像ユニットを含む作像器と、一方方向に回転して、それぞれの作像ユニットによって形成されたトナーによる可視画像をその上に一次転写させる一次転写体と、一次転写体上に一次転写されたトナーによる可視画像を記録媒体に二次転写させる二次転写ローラーと、一次転写体上に残存したトナーを除去するクリーニングユニットと、所定のタイミングで作像ユニットによって形成されるトナーによる可視画像の画像濃度を補正する画像濃度補正部とを備える画像形成装置の画像濃度補正方法である。画像形成装置の画像濃度補正方法は、パッチ画像形成工程と、トナー量検知工程と、トナー量調整工程と、クリーニングアシスト工程と、判断工程と、パッチ画像位置調整工程とを備える。パッチ画像形成工程は、各色のトナーの濃度を調整するためのパターン画像を構成する複数のパッチ画像をそれぞれの感光体上に間隔を開けて形成し、一次転写体上に一次転写させる。トナー量検知工程は、一次転写体上に一次転写されたパッチ画像のうちのトナーの量を検知する。トナー量調整工程は、トナー量検知工程により検知されたパッチ画像のトナーの量を基に、各色のトナー量を調整する。クリーニングアシスト工程は、トナー量検知工程によりトナー量を検知した後、一次転写体上に一次転写されたパッチ画像の一部を一旦二次転写ローラー側に転写させ、その後二次転写ローラー側に転写させたパッチ画像を一次転写体側に戻すよう制御する。判断工程は、クリーニングアシスト工程を作動させるか否かを判断する。パッチ画像位置調整工程は、判断工程によりクリーニングアシスト工程を作動させると判断されれば、クリーニングアシスト工程を作動させて二次転写ローラーにパッチ画像の一部を転写させた際に、二次転写ローラー上にパッチ画像同士が重ならない間隔となるよう、パッチ画像形成工程により形成される複数のパッチ画像の位置を調整する。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明に係る画像形成装置、および画像形成装置の画像濃度補正方法は、効率のよい画像濃度の補正が要求される場合に、特に有効に利用される。

１１ 複合機、１２ 制御部、１３ 操作部、１４ 画像読み取り部、１５ 画像形成部、１６ ハードディスク、１７ ファクシミリ通信部、１８ ネットワークインターフェース部、１９ 用紙セット部、２１ 表示画面、２２ ＡＤＦ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 給紙カセット、２４ 公衆回線、２５ ネットワーク、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ コンピューター、２７ 画像形成システム、２８ 手差しトレイ、２９ 給紙カセット群、３０ 排出トレイ、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ 感光体、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 作像ユニット、３３ 作像器、３４ ＬＳＵ、３５ 転写ベルト、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ 一次転写ローラー、３７ 一次転写ユニット、３８，７４ 二次転写ローラー、３９ 可視画像、４１ａ 駆動ローラー、４１ｂ，４１ｃ 従動ローラー、４２ 表面、４３ａ，４３ｂ 用紙搬送路、４４，４９ 位置、４６ クリーニングユニット、４７ クリーニングブラシ、４８ トナー回収ボックス、５１ トナー量検知センサー、５２ａ 発光素子、５２ｂ 受光素子、５３ａ，５３ｂ 光、５４ トナー量算出部、５５ 平面、６１ 画像濃度補正部、６２ パッチ画像形成部、６３ トナー量測定部、６４ トナー量調整部、６５ クリーニングアシスト部、６６ 判断部、６７ パッチ画像位置調整部、６９ 線、７１，７６，８１ パターン画像、７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅ，７２ｆ，７２ｇ，７２ｈ，７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄ，７７ｅ，７７ｆ，７７ｇ，７７ｈ，７７ｉ，７７ｊ，７７ｋ，７７ｌ，７７ｍ，７７ｎ，７７ｏ，７７ｐ パッチ画像、７３ａ，７３ｂ，７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄ，８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ，８３ｅ，８３ｆ パッチ画像群。

Claims (7)

1. 複数色のトナーを用いて記録媒体の上にカラーの画像を形成可能な画像形成装置であって、
   各色に対応する感光体、および各色に対応する複数の作像ユニットを含む作像器と、
   一方方向に回転して、それぞれの前記作像ユニットによって形成されたトナーによる前記可視画像をその上に一次転写させる一次転写体と、
   前記一次転写体上に一次転写された前記トナーによる可視画像を前記記録媒体に二次転写させる二次転写ローラーと、
   前記一次転写体上に残存した前記トナーを除去するクリーニングユニットと、
   所定のタイミングで前記作像ユニットによって形成される前記トナーによる可視画像の画像濃度を補正する画像濃度補正部とを備え、
   前記画像濃度補正部は、
   各色の前記トナーの濃度を調整するためのパターン画像を構成する複数のパッチ画像をそれぞれの前記感光体上に間隔を開けて形成し、前記一次転写体上に一次転写させるパッチ画像形成部と、
   前記一次転写体上に一次転写された前記パッチ画像のうちの前記トナーの量を検知するトナー量検知センサーと、
   前記トナー量検知センサーにより検知された前記パッチ画像の前記トナーの量を基に、各色の前記トナー量を調整するトナー量調整部と、
   前記トナー量検知センサーにより前記トナー量を検知した後、前記一次転写体上に一次転写された前記パッチ画像の一部を一旦前記二次転写ローラー側に転写させ、その後前記二次転写ローラー側に転写させたパッチ画像を前記一次転写体側に戻すよう制御するクリーニングアシスト部と、
   前記クリーニングアシスト部を作動させるか否かを判断する判断部と、
   前記判断部により前記クリーニングアシスト部を作動させると判断されれば、前記クリーニングアシスト部を作動させて前記二次転写ローラーに前記パッチ画像の一部を転写させた際に、前記二次転写ローラー上に前記パッチ画像同士が重ならない間隔となるよう、前記パッチ画像形成部により形成される複数の前記パッチ画像の位置を調整するパッチ画像位置調整部とを備える、画像形成装置。
2. 前記パッチ画像位置調整部は、形成される第一のパッチ画像と、前記第一のパッチ画像の後に形成される第二のパッチ画像との間隔を、前記第一および前記第二のパッチ画像の前記一方方向の長さよりも長くし、前記二次転写ローラー側に転写された前記第一のパッチ画像の一部と前記第二のパッチ画像の一部との間に、形成する第三のパッチ画像が位置するよう調整する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記判断部は、前記パターン画像の前記一方方向の長さが、前記二次転写ローラーの周方向の長さよりも長ければ、前記クリーニングアシスト部を作動させるよう判断する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記判断部は、前記パッチ画像のトナー量が所定の量以下であれば、前記クリーニングアシスト部を作動させないよう制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記クリーニングユニットは、ブラシ状であって、前記一次転写体の表面に接触するブラシクリーニングを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記一次転写体は、ゴム製の転写ベルトを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 複数色のトナーを用いて記録媒体の上にカラーの画像を形成可能であり、各色に対応する感光体、および各色に対応する複数の作像ユニットを含む作像器と、一方方向に回転して、それぞれの前記作像ユニットによって形成されたトナーによる前記可視画像をその上に一次転写させる一次転写体と、前記一次転写体上に一次転写された前記トナーによる可視画像を前記記録媒体に二次転写させる二次転写ローラーと、前記一次転写体上に残存した前記トナーを除去するクリーニングユニットと、所定のタイミングで前記作像ユニットによって形成される前記トナーによる可視画像の画像濃度を補正する画像濃度補正部とを備える画像形成装置の画像濃度補正方法であって、
   各色の前記トナーの濃度を調整するためのパターン画像を構成する複数のパッチ画像をそれぞれの前記感光体上に間隔を開けて形成し、前記一次転写体上に一次転写させるパッチ画像形成工程と、
   前記一次転写体上に一次転写された前記パッチ画像のうちの前記トナーの量を検知するトナー量検知工程と、
   前記トナー量検知工程により検知された前記パッチ画像の前記トナーの量を基に、各色の前記トナー量を調整するトナー量調整工程と、
   前記トナー量検知工程により前記トナー量を検知した後、前記一次転写体上に一次転写された前記パッチ画像の一部を一旦前記二次転写ローラー側に転写させ、その後前記二次転写ローラー側に転写させたパッチ画像を前記一次転写体側に戻すよう制御するクリーニングアシスト工程と、
   前記クリーニングアシスト工程を作動させるか否かを判断する判断工程と、
   前記判断工程により前記クリーニングアシスト工程を作動させると判断されれば、前記クリーニングアシスト工程を作動させて前記二次転写ローラーに前記パッチ画像の一部を転写させた際に、前記二次転写ローラー上に前記パッチ画像同士が重ならない間隔となるよう、前記パッチ画像形成工程により形成される複数の前記パッチ画像の間隔を制御するパッチ画像形成位置制御工程とを備える、画像形成装置の画像濃度補正方法。

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