JP2021086036A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像濃度を適正に補正することができ、画像品位を向上させることができるようにする。【解決手段】露光装置と、像担持体と、像担持体の状態を表す像担持体情報を取得する像担持体情報取得部と、制御部６１とを有する。該制御部６１は、像担持体情報に応じて、複数の濃度検出パターンのうちの所定の濃度検出パターンを所定の媒体に形成し、該所定の媒体に形成された濃度検出パターンの濃度に基づいて濃度補正処理を行い、像担持体の主走査方向における露光装置の駆動変量を補正する。画像濃度を適正に補正することができる。現像剤の消費量を少なくすることができ、所定の濃度検出パターンの濃度を検出すればよいので、濃度補正処理を行うのに必要な時間を短くすることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、電子写真式のカラーのプリンタには、複数の画像形成ユニット、ＬＥＤヘッド、転写ユニット、定着器等が配設され、各画像形成ユニットに、感光体ドラム、帯電ローラ、現像器等が配設され、転写ユニットに、転写ベルト、転写ローラ等が配設される。

この種のプリンタにおいては、帯電ローラによって一様に帯電させられた感光体ドラムの表面がＬＥＤヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、現像器において静電潜像が現像ローラによって現像されてトナー像が形成され、転写ユニットによってトナー像が用紙に転写され、定着器においてトナー像が用紙に定着させられて画像が形成され、印刷が行われる。

ところで、転写ベルトに濃度検出用のトナーパターン、すなわち、濃度検出パターンを形成し、濃度検出パターンの濃度を濃度センサによって検出し、検出結果に基づいて画像濃度を補正するようにしたプリンタが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１０−７２９６４号公報

しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、濃度センサが、転写ベルトの幅方向、すなわち、感光体ドラムの主走査方向における中央に配設されるので、主走査方向において画像濃度にむらがあると、濃度検出パターンの濃度を精度良く検出することができない。

その場合、画像濃度を適正に補正することができず、画像品位が低下してしまう。

本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、画像濃度を適正に補正することができ、画像品位を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の画像形成装置においては、露光装置と、該露光装置によって露光される像担持体と、該像担持体の状態を表す像担持体情報を取得する像担持体情報取得部と、制御部とを有する。

そして、該制御部は、前記像担持体情報に応じて、複数の濃度検出パターンのうちの所定の濃度検出パターンを所定の媒体に形成し、該所定の媒体に形成された濃度検出パターンの濃度に基づいて濃度補正処理を行い、像担持体の主走査方向における露光装置の駆動変量を補正する。

本発明によれば、画像形成装置においては、露光装置と、該露光装置によって露光される像担持体と、該像担持体の状態を表す像担持体情報を取得する像担持体情報取得部と、制御部とを有する。

そして、該制御部は、前記像担持体情報に応じて、複数の濃度検出パターンのうちの所定の濃度検出パターンを所定の媒体に形成し、該所定の媒体に形成された濃度検出パターンの濃度に基づいて濃度補正処理を行い、像担持体の主走査方向における露光装置の駆動変量を補正する。

この場合、像担持体情報に応じて、複数の濃度検出パターンのうちの所定の濃度検出パターンが所定の媒体に形成され、該所定の媒体に形成された濃度検出パターンの濃度に基づいて濃度補正処理が行われ、像担持体の主走査方向における露光装置の駆動変量が補正されるので、画像濃度を適正に補正することができる。その結果、画像品位を向上させることができる。

また、像担持体情報に応じて所定の濃度検出パターンが媒体に形成されるので、現像剤の消費量を少なくすることができ、しかも、所定の濃度検出パターンの濃度を検出すればよいので、濃度補正処理を行うのに必要な時間を短くすることができる。その結果、印刷スループットを向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度センサの配設状態を示す第１の図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度センサの配設状態を示す第２の図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度センサの動作を説明するための第１の図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度センサの動作を説明するための第２の図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度センサの動作を説明するための第３の図である。 本発明の第１の実施の形態における感光体ドラムの表面電位の特性を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における感光体ドラムの表面温度と画像濃度との関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における感光体ドラムの主走査方向における位置と画像濃度との関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度検出パターンの第１の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における濃度検出パターンの第２の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。 本発明の第２の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における濃度検出パターンの第１の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における濃度検出パターンの第２の例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。

図において、１０はプリンタ、Ｃｓは該プリンタ１０の筐体、Ｂｄはプリンタ１０の本体、すなわち、装置本体であり、該装置本体Ｂｄの下部に媒体収容部としての給紙カセット１１が配設され、該給紙カセット１１のスタッカＳｔ１に媒体としての用紙Ｐが載置される。給紙カセット１１の前端に隣接させて、用紙Ｐを１枚ずつ分離させて給紙するための給紙機構１２が配設される。

該給紙機構１２は、繰出部材としてのホッピングローラ１３及び図示されない分離装置から成り、給紙機構１２によって１枚ずつ分離させられて媒体搬送路としての用紙搬送路Ｒｔ１に給紙された用紙Ｐは、搬送部材としての搬送ローラ対ｍ１に送られた後、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像を形成する画像形成部としての画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給される。

該各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃは、装置本体Ｂｄに対して着脱自在に配設され、像担持体としての感光体ドラム３１等を備える。そして、前記各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに対応させて、露光装置としてのＬＥＤヘッド２２が各感光体ドラム３１と対向させて配設される。

また、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃは、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃの本体、すなわち、ユニット本体２８に対して着脱自在に配設され、現像剤としてのトナーを収容する現像剤収容部としてのトナーカートリッジ２９を備える。前記ユニット本体２８は、トナーカートリッジ２９の下方に形成され、トナーカートリッジ２９から供給されたトナーを貯蔵するトナー貯蔵部３０、前記感光体ドラム３１、該感光体ドラム３１の表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ３２、トナーを保持する現像剤担持体としての現像ローラ３３、前記トナー貯蔵部３０内のトナーを現像ローラ３３に供給する現像剤供給部材としての供給ローラ３４、現像ローラ３３上に供給されたトナーを均一に薄層化する現像剤層規制部材としての現像ブレードＤｂ、感光体ドラム３１上のトナーを除去する第１のクリーニング装置Ｃ１、感光体ドラム３１の表面を除電する除電装置３７等を備える。なお、前記現像ローラ３３、供給ローラ３４及び現像ブレードＤｂによって、現像器が構成される。

前記感光体ドラム３１は、円筒型に加工されたアルミニウム製の導電性支持体、及び該導電性支持体上に感光層を塗布することによって形成された感光層部から成り、回転自在に配設され、一方の端部にギヤを備え、後述される画像形成用の駆動部としての駆動モータ（ドラムモータ）Ｍ１（図１）からの回転を受け、矢印方向に回転させられる。

前記帯電ローラ３２は、ステンレス等の金属製のシャフト、及び該シャフト上に導電性を有する弾性体を被覆することによって形成された弾性層から成り、感光体ドラム３１と当接させて回転自在に配設され、感光体ドラム３１の回転に伴って、連れ回りで矢印方向に回転させられる。

前記現像ローラ３３は、ステンレス等の金属製のシャフト、及び該シャフト上に、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の導電性を有する弾性体を被覆することによって形成された弾性層から成り、一方の端部にギヤを備え、回転自在に配設され、感光体ドラム３１からの回転を受け、矢印方向に回転させられる。

前記供給ローラ３４は、ステンレス等の金属製のシャフト、及び該シャフト上に、シリコーンゴム等の導電性を有する発泡体を被覆することによって形成された弾性層から成り、一方の端部にギヤを備え、回転自在に配設され、現像ローラ３３からの回転を受け、矢印方向に回転させられる。

前記現像ブレードＤｂは、ステンレスの薄板から成る弾性体ブレードであり、一方の端部が前記ユニット本体２８の図示されないホルダに取り付けられ、他方の端部に曲率半径０．２〔ｍｍ〕の曲げ加工が施されて圧接部が形成され、該圧接部が３０〔ｇｆ/ ｃｍ〕の線圧で現像ローラ３３に圧接させられる。

前記第１のクリーニング装置Ｃ１は、ゴム等の弾性体から成るクリーニング部材としてのクリーニングブレードｂ１を備え、トナーの転写後に感光体ドラム３１上に残留したトナーを掻き取り、除去する。

前記除電装置３７は、基板上に複数のＬＥＤチップを配設することによって形成され、感光体ドラム３１と対向させて配設され、感光体ドラム３１の表面を除電し、次に感光体ドラム３１を帯電させる際に、感光体ドラム３１を安定させて一様に帯電させることができるようにする。

前記ＬＥＤヘッド２２は、感光体ドラム３１の主走査方向に配設された発光素子としての図示されないＬＥＤ素子、及び図示されないレンズアレイから成り、感光体ドラム３１の表面を露光し、潜像としての静電潜像を形成する。

各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおいて、感光体ドラム３１は、回転に伴って表面が、帯電ローラ３２によって一様に帯電させられ、ＬＥＤヘッド２２によって露光されて、表面に静電潜像が形成される。

トナーカートリッジ２９からトナー貯蔵部３０に供給されたトナーは、供給ローラ３４によって現像ローラ３３に供給され、現像ブレードＤｂによって層厚が規制されて現像ローラ３３上で薄層化され、このとき、トナーは供給ローラ３４及び現像ブレードＤｂとの摩擦によって負の極性に帯電させられる。

前記静電潜像に前記現像ローラ３３上のトナーが静電的に付着させられて、感光体ドラム３１上に現像剤像としてのトナー像が形成される。

また、前記各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃの下方に転写ユニットｕ１が、装置本体Ｂｄに対して着脱自在に配設される。前記転写ユニットｕ１は、第１のローラとしての駆動ローラｒ１、第２のローラとしての従動ローラｒ２、駆動ローラｒ１及び従動ローラｒ２によって走行自在に張設された無端状のベルト部材としての、かつ、搬送ベルトとしての転写ベルト１７、該転写ベルト１７の上方ベルト部１７ａを挟んで前記感光体ドラム３１と対向させて回転自在に配設された転写部材としての転写ローラ２１、前記駆動ローラｒ１の近傍において、前記転写ベルト１７の下方ベルト部１７ｂと対向させて配設された像担持体情報取得部としての、かつ、温度検出部としての温度センサｓ１、転写ベルト１７の走行方向（矢印Ａ方向）における温度センサｓ１より下流側において、下方ベルト部１７ｂと対向させて配設された濃度検出装置としての濃度センサユニットｓｄ、及び転写ベルト１７の走行方向における濃度センサユニットｓｄより下流側において、下方ベルト部１７ｂと対向させて配設された第２のクリーニング装置Ｃ２を備える。

前記転写ベルト１７は、濃度検出部としての濃度センサ４４のキャリブレーションを行う際の第１の基準反射物として使用することができるように、濃度センサ４４と対向する面に光沢を付与する処理が施され、あらかじめ設定された基準となる鏡面反射率を有する。

前記転写ローラ２１は、導電性を有する発泡性弾性体から成る。

前記温度センサｓ１は、サーミスタから成り、後述される濃度補正処理を行うに当たり、各感光体ドラム３１の状態を表す像担持体情報、本実施の形態においては、表面温度を監視するために転写ベルト１７の温度を取得し、検出する。各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ内に温度センサを配設し、各感光体ドラム３１の表面温度を監視するのが望ましいが、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ内に温度センサを配設すると、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃが大型化してしまうこと、及びコストが高くなることから、本実施の形態においては、各感光体ドラム３１の表面温度が変動するのと同様に変動する転写ベルト１７の温度を検出するようにしている。

前記濃度センサユニットｓｄは、濃度センサ４４、及び該濃度センサ４４の表面を覆う被覆部材としてのカバー４９を備える。

前記第２のクリーニング装置Ｃ２は、前記転写ベルト１７に付着したトナーを掻き取り、除去するクリーニング部材としてのクリーニングブレードｂ２を備える。

そして、用紙搬送路Ｒｔ１における転写ユニットｕ１より下流側に、定着装置としての定着器１８が、装置本体Ｂｄに対して着脱自在に配設される。前記定着器１８は、回転自在に配設され、内部に加熱部材としての図示されないハロゲンランプを備えた第１の定着部材としての加熱ローラ１９、及び該加熱ローラ１９と対向させて回転自在に配設された第２の定着部材としての加圧ローラ２０を備える。

前記プリンタ１０において、搬送用の駆動部としての搬送モータＭ２（図１）が駆動されると、ホッピングローラ１３及び搬送ローラ対ｍ１が回転させられ、給紙カセット１１から用紙Ｐが用紙搬送路Ｒｔ１に給紙され、用紙搬送路Ｒｔ１を搬送される。

また、ベルト走行用の駆動部としてのベルトモータＭ３が駆動されると、駆動ローラｒ１が矢印方向に回転させられ、転写ベルト１７が矢印Ａ方向に走行させられる。画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに供給された用紙Ｐは、転写ベルト１７の走行に伴って搬送され、各感光体ドラム３１と各転写ローラ２１との間を通過し、該各転写ローラ２１によって、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおいて各感光体ドラム３１に形成されたブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色のトナー像が用紙Ｐに順次重ねて転写され、カラーのトナー像が形成される。トナー像が転写された後の感光体ドラム３１に残留したトナーは、前記第１のクリーニング装置Ｃ１によって掻き取られて除去され、廃棄トナーとして、前記トナーカートリッジ２９に形成された廃棄現像剤回収室としての図示されない廃棄トナー回収室に回収される。

そして、定着用の駆動部としての定着モータＭ４が駆動されると、加熱ローラ１９及び加圧ローラ２０が回転させられ、用紙Ｐは、定着器１８に送られ、該定着器１８において、加熱ローラ１９によって加熱され、加圧ローラ２０によって加圧され、カラーのトナー像が定着させられ、カラーの画像が形成される。そして、定着器１８から排出された用紙Ｐは、排出部材としての排出ローラ対ｍ２によって装置本体Ｂｄ外に排出され、筐体Ｃｓの頂部に形成されたスタッカＳｔ２に積載される。

次に、濃度センサ４４について説明する。

図３は本発明の第１の実施の形態における濃度センサの配設状態を示す第１の図、図４は本発明の第１の実施の形態における濃度センサの配設状態を示す第２の図、図５は本発明の第１の実施の形態における濃度センサの動作を説明するための第１の図、図６は本発明の第１の実施の形態における濃度センサの動作を説明するための第２の図、図７は本発明の第１の実施の形態における濃度センサの動作を説明するための第３の図である。

図において、ｕ１は転写ユニット、ｒ１は駆動ローラ、ｒ２は従動ローラ、１７は転写ベルト、１７ａは上方ベルト部、１７ｂは下方ベルト部、２１は転写ローラ、ｓ１は温度センサ、４４は濃度センサ、Ｃ２は第２のクリーニング装置である。本実施の形態において、転写ベルト１７は、濃度検出パターンＰｔｉ（ｉ＝１、２、…）を形成するための濃度検出パターン用の媒体として機能する。

前記濃度センサ４４は、図４に示されるように、転写ベルト１７における画像を形成するために使用される領域、すなわち、画像形成領域Ａｒ１の複数箇所、本実施の形態においては、転写ベルト１７の幅方向、すなわち、感光体ドラム３１の主走査方向における５箇所において転写ベルト１７と対向させて等ピッチで配設される。

なお、転写ベルト１７の下方ベルト部１７ｂ上の、感光体ドラム３１の主走査方向における中央の位置を中央位置ＳＣとし、転写ベルト１７の走行方向（矢印Ａ方向）の下流側に向かって左端の位置を第１の側縁位置としての左側縁位置ＳＬ１とし、転写ベルト１７の走行方向の下流側に向かって右端の位置を第２の側縁位置としての右側縁位置ＳＲ１とし、前記中間位置ＳＣと左側縁位置ＳＬ１との中間の位置を第１の中間位置としての左中間位置ＳＬ２とし、前記中央位置ＳＣと右側縁位置ＳＲ１との中間の位置を第２の中間位置としての右中間位置ＳＲ２とする。

前記各濃度センサ４４は、発光１系統・受光２系統の反射型光センサであり、転写ベルト１７上に後述される濃度補正処理部Ｐｒ７（図１）によって形成される、濃度検出パターンＰｔｉ（ｉ＝１、２、…）における、イエロー、マゼンタ又はシアンの色で形成された検出部位、並びにブラックの色で形成された検出部位の濃度を検出する。そのために、濃度センサ４４は、濃度検出用の光ｅｍを発生させ、転写ベルト１７に向けて照射する発光部としての赤外ＬＥＤ５７、該赤外ＬＥＤ５７によって発生させられた光ｅｍの拡散反射光ｒｅ１を受ける第１の受光部としての拡散反射光受光用のフォトトランジスタ５８、及び赤外ＬＥＤ５７によって発生させられた光ｅｍの鏡面反射光ｒｅ２を受ける第２の受光部としての鏡面反射光受光用のフォトトランジスタ５９を備える。

転写ベルト１７上に形成された濃度検出パターンＰｔｉにおけるイエロー、マゼンタ又はシアンの色で形成された検出部位の濃度を検出する場合、赤外ＬＥＤ５７によって発生させられた光ｅｍが濃度検出パターンＰｔｉに照射されると、図６に示されるように、フォトトランジスタ５８は、拡散反射光ｒｅ１を受け、拡散反射光ｒｅ１の光量に応じた電圧のセンサ出力を生成する。濃度検出パターンＰｔｉにおけるイエロー、マゼンタ又はシアンの色で形成された検出部位のトナーの量が多く、濃度が高い場合、拡散反射光ｒｅ１の光量が多くなり、フォトトランジスタ５８のセンサ出力の電圧、すなわち、出力電圧が高くなる。

また、転写ベルト１７上に形成された濃度検出パターンＰｔｉにおけるブラックの色で形成された検出部位を検出する場合、赤外ＬＥＤ５７によって発生させられた光ｅｍが濃度検出パターンＰｔｉに照射されると、図７に示されるように、フォトトランジスタ５９は、鏡面反射光ｒｅ２を受け、鏡面反射光ｒｅ２の光量に応じた出力電圧のセンサ出力を生成する。

濃度検出パターンＰｔｉにおけるブラックの色で形成された検出部位のトナーは光ｅｍを吸収するので、ブラックの色で形成された部分のトナーの量が少なく、濃度が低い場合、鏡面反射光ｒｅ２の光量が多くなり、フォトトランジスタ５９のセンサ出力の出力電圧が高くなる。一方、ブラックの色で形成された部分のトナーの量が多く、濃度が高い場合、鏡面反射光ｒｅ２の光量が少なくなり、フォトトランジスタ５９のセンサ出力の出力電圧が低くなる。したがって、フォトトランジスタ５９による濃度検出パターンＰｔｉの濃度の検出精度を高くするために、前述されたように、転写ベルト１７における前記濃度センサ４４と対向する面に光沢を付与する処理が施され、転写ベルト１７の鏡面反射率が均一に、かつ、高くされる。

前記赤外ＬＥＤ５７及びフォトトランジスタ５９は、転写ベルト１７における光ｅｍの放射面Ｓａの法線に対する光ｅｍの入射角と鏡面反射光ｒｅ２の反射角とが等しくなるように配設され、フォトトランジスタ５８は、光ｅｍと拡散反射光ｒｅ１とが干渉しない程度に赤外ＬＥＤ５７に隣接させて配設される。

なお、前述されたように、濃度センサ４４と転写ベルト１７との間にはカバー４９が配設される。該カバー４９は、図示されない開閉機構によって移動自在に、かつ、開閉自在に配設され、濃度補正処理が行われている間は、濃度センサ４４と転写ベルト１７とが対向するように退避させられ、濃度補正処理が行われていない間は、トナー、紙粉等によって濃度センサ４４が汚れないように濃度センサ４４を覆う。

また、カバー４９は、濃度センサ４４のキャリブレーションを行う際の第２の基準反射物として使用され、そのために、カバー４９の表面は、あらかじめ設定された基準となる拡散反射率を有するように形成される。

次に、プリンタ１０の制御装置について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。

図において、１０はプリンタ、Ｉｆはホストインタフェース部、２２はＬＥＤヘッド、ｓ１は温度センサ、４４は濃度センサ、６１は制御部、６２は第１の記憶装置としてのＲＯＭ、６３は第２の記憶装置としてのＲＡＭ、６５はプリンタ１０の図示されない電源装置に接続された高圧制御部である。

前記ホストインタフェース部Ｉｆは、上位装置（外部装置）としての図示されないホストコンピュータから送られた印刷命令、印刷データ、各種の設定値等の印刷情報を受信する。

前記制御部６１は、図示されない演算装置としてのＣＰＵ、入出力ポート、タイマ等を備え、プリンタ１０の全体の制御を行うとともに、ＲＯＭ６２に記録されたプログラムに基づいて各種の処理を行う。

そのために、前記制御部６１は、駆動系処理部Ｐｒ１、印刷処理部Ｐｒ２、濃度変動判定部Ｐｒ３、補正実行条件成立判断部Ｐｒ４、キャリブレーション処理部Ｐｒ５、濃度検出処理部Ｐｒ６、濃度補正処理部Ｐｒ７等を有する。

前記駆動系処理部Ｐｒ１は、駆動系処理を行い、印刷処理部Ｐｒ２によって生成された印刷タイミング、印刷速度等に従って、駆動モータＭ１を駆動して感光体ドラム３１、帯電ローラ３２、現像ローラ３３、供給ローラ３４等を回転させたり、搬送モータＭ２を駆動してホッピングローラ１３、搬送ローラ対ｍ１、排出ローラ対ｍ２等を回転させたり、ベルトモータＭ３を駆動して、駆動ローラｒ１を回転させることによって転写ベルト１７を走行させ、転写ローラ２１を回転させたり、定着モータＭ４を駆動して、加圧ローラ２０を回転させ、加熱ローラ１９を回転させたりする。

前記印刷処理部Ｐｒ２は、印刷処理を行い、ホストコンピュータから送られた印刷データを印刷命令に従って解釈し、ビットマップに展開し、画像データとしてのビットマップデータを生成し、ＬＥＤヘッド２２に送る。

また、前記印刷処理部Ｐｒ２は、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ（図２）において、高圧制御部６５に指示を送り、所定のタイミングで、帯電ローラ３２に帯電電圧Ｖｃを、現像ローラ３３に現像電圧Ｖｄを、供給ローラ３４に供給電圧Ｖｓを、現像ブレードＤｂに規制電圧Ｖｂを、転写ローラ２１に転写電圧Ｖｔを印加するとともに、ＬＥＤヘッド２２にビットマップデータを送り、各感光体ドラム３１にトナー像を形成し、トナー像を用紙Ｐに転写し、用紙Ｐにカラーのトナー像を形成し、定着器１８において用紙Ｐ上のカラーのトナー像を用紙Ｐに定着させる。

さらに、印刷処理部Ｐｒ２は、ＲＯＭ６２に記録された濃度検出パターンデータを読み出し、該濃度検出パターンデータに基づいて、各感光体ドラム３１にトナー像を形成し、トナー像を転写ベルト１７に転写し、転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔｉを形成する。本実施の形態においては、感光体ドラム３１の表面温度に応じて、複数の濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ２のうちの所定の濃度検出パターンが転写ベルト１７に形成される。

前記濃度変動判定部Ｐｒ３は、濃度変動判定処理を行い、後述される第２の変動要因による画像濃度の変動が生じているかどうかを判断する。

前記補正実行条件成立判断部Ｐｒ４は、補正実行条件成立判断処理を行い、プリンタ１０の電源が投入されたこと、所定の枚数の印刷が行われたこと、温度センサｓ１によって検出された温度が設定温度になったこと等の、あらかじめ設定された補正実行条件が成立したかどうかを判断する。

前記キャリブレーション処理部Ｐｒ５は、キャリブレーション処理を行い、濃度センサ４４のキャリブレーションを行い、赤外ＬＥＤ５７（図５）によって発生させた光ｅｍを第１、第２の基準反射物である転写ベルト１７及びカバー４９に照射したときのフォトトランジスタ５８、５９の出力電圧があらかじめ設定された設定値になるように赤外ＬＥＤ５７の発光電流を調整する。

前記濃度検出処理部Ｐｒ６は、濃度検出処理を行い、転写ベルト１７に形成された濃度検出パターンＰｔｉのうちの所定の濃度検出パターン、本実施の形態においては、濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ２の濃度を濃度センサ４４によって検出する。

前記濃度補正処理部Ｐｒ７は、濃度補正処理を行い、濃度検出処理部Ｐｒ６によって検出された濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ２の濃度に基づいて、すなわち、濃度検出パターンＰｔｉの濃度が目標値になるように、現像電圧Ｖｄ及びＬＥＤヘッド２２の駆動変量、本実施の形態においては、駆動時間を補正する。

なお、前記ＬＥＤヘッド２２は、前述されたように、感光体ドラム３１の主走査方向に配設された複数のＬＥＤ素子を備え、前記濃度補正処理部Ｐｒ７は、現像電圧Ｖｄ及び各ＬＥＤ素子の駆動時間を補正する。

前記ＲＯＭ６２には、前記プログラムのほかに、各種の設定値が記録される。また、ＲＯＭ６２には、濃度補正処理部Ｐｒ７が濃度補正処理を行うための図示されない変換テーブル、現像電圧値調整量テーブル等が配設される。

前記変換テーブルには、濃度補正処理に使用されるパラメータが記録される。

本実施の形態においては、濃度センサ４４のフォトトランジスタ５８、５９の出力電圧と、用紙Ｐに形成された画像の濃度、すなわち、画像濃度とが対応させてパラメータとして記録される。そのために、出力電圧と画像濃度との相関関係が１次近似され、１次近似式の係数ａ及びｂの最適値が実験的に算出される。

また、変換テーブルには、目標となる画像濃度、すなわち、目標画像濃度もパラメータとして記録される。

前記現像電圧値調整量テーブルには、現像電圧Ｖｄが１〔Ｖ〕変化する際の画像濃度の変化量、すなわち、単位濃度変化量ΔＯＤが、実験的に算出された最適値として記録される。

前記ＲＡＭ６３には、前記印刷データに基づいて生成されたビットマップデータのほかに、各種の制御用のデータが一時的に記録される。

前記高圧制御部６５は、制御部６１の指示を受けて、帯電電圧発生部Ｐｗ１によって発生させた帯電電圧Ｖｃを帯電ローラ３２に、現像電圧発生部Ｐｗ２によって発生させた現像電圧Ｖｄを現像ローラ３３に、供給電圧発生部Ｐｗ３によって発生させた供給電圧Ｖｓを供給ローラ３４に、規制電圧発生部Ｐｗ４によって発生させた規制電圧Ｖｂを現像ブレードＤｂに、転写電圧発生部Ｐｗ５によって発生させた転写電圧Ｖｔを転写ローラ２１に印加する。

ＬＥＤヘッド２２は、ビットマップデータに基づいて、各ＬＥＤ素子を駆動し、感光体ドラム３１上に静電潜像を形成する。

次に、プリンタ１０の動作について説明する。

ホストコンピュータから、ホストインタフェース部Ｉｆを介してプリンタ１０に印刷命令、印刷データ、各種の設定値等の印刷情報が送られると、印刷処理部Ｐｒ２によって生成された印刷タイミング、及び印刷速度の情報が駆動系処理部Ｐｒ１に送られる。

該駆動系処理部Ｐｒ１は、前記印刷タイミング及び印刷速度に基づいて、駆動モータＭ１、搬送モータＭ２、ベルトモータＭ３及び定着モータＭ４を所定のタイミング及び所定の回転速度で駆動する。これにより、感光体ドラム３１が回転させられるとともに、ホッピングローラ１３、搬送ローラ対ｍ１、排出ローラ対ｍ２、加熱ローラ１９及び加圧ローラ２０が回転させられ、用紙Ｐが１枚ずつ用紙搬送路Ｒｔ１に繰り出され、用紙搬送路Ｒｔ１を搬送される。

同時に、印刷処理部Ｐｒ２は、高圧制御部６５を介して、帯電電圧発生部Ｐｗ１、現像電圧発生部Ｐｗ２、供給電圧発生部Ｐｗ３、規制電圧発生部Ｐｗ４及び転写電圧発生部Ｐｗ５に、印加電圧及び印加タイミングの情報を送る。これにより、所定の印加タイミングで、負の極性の帯電電圧Ｖｃが帯電ローラ３２に、負の極性の現像電圧Ｖｄが現像ローラ３３に、負の極性の供給電圧Ｖｓが供給ローラ３４に、負の極性の規制電圧Ｖｂが現像ブレードＤｂに、正の極性の転写電圧Ｖｔが転写ローラ２１に印加される。

また、印刷処理部Ｐｒ２は、ホストコンピュータから受信した印刷データを印刷命令に従って解釈し、ビットマップに展開し、ビットマップデータを生成し、ＬＥＤヘッド２２に送る。これにより、ＬＥＤヘッド２２が駆動され、感光体ドラム３１の表面が露光される。

これに伴って、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおいて、感光体ドラム３１の表面が、帯電ローラ３２によって一様に帯電させられ、ＬＥＤヘッド２２によってビットマップデータの画像パターンに応じて選択的に露光され、電位が低下した箇所に静電潜像が形成される。該静電潜像は、感光体ドラム３１の回転に伴って、現像電圧Ｖｄが印加された現像ローラ３３と対向させられ、静電潜像と現像ローラ３３との間に形成される電場によって、現像ローラ３３上のトナーが静電潜像に付着させられ、トナー像が形成される。

なお、静電潜像に付着させられるトナーは、供給ローラ３４と現像ローラ３３との当接部、及び現像ブレードＤｂと現像ローラ３３との当接部において、負の極性に摩擦帯電させられる。摩擦帯電させられたトナーは、現像ローラ３３と供給ローラ３４との間、及び現像ローラ３３と現像ブレードＤｂとの間に形成される電場によって、供給ローラ３４から現像ローラ３３に供給される。現像ブレードＤｂは、現像ローラ３３の外周面に付着するトナーの量を規制し、現像ローラ３３上に均一なトナー薄層を形成する。

感光体ドラム３１に形成されたトナー像は、感光体ドラム３１と転写ベルト１７との当接部に送られる。これにより、トナー像及び用紙Ｐは、同一のタイミングで感光体ドラム３１と転写ベルト１７との当接部に到達し、このとき、転写ローラ２１に正の極性の転写電圧が印加され、各感光体ドラム３１上のトナー像が感光体ドラム３１と転写ローラ２１との間に形成される電場によって、用紙Ｐに順次重ねて転写され、カラーのトナー像が形成される。転写後に感光体ドラム３１上に残留したトナーは第１のクリーニング装置Ｃ１によって除去される。その後、除電装置３７によって感光体ドラム３１の表面の全体が露光され、感光体ドラム３１の表面電位がリセットされる。

用紙Ｐに形成されたカラーのトナー像は、定着器１８に送られ、該定着器１８において、加熱ローラ１８によって加熱され、加圧ローラ２０によって加圧されて用紙Ｐに定着させられ、カラーの画像が形成される。カラーの画像が形成された用紙Ｐは、排出ローラ対ｍ２によって装置本体Ｂｄ外に排出され、スタッカＳｔ２上に積載される。

なお、負の極性に帯電させられたトナーを用いて、プリンタ１０を常温常湿の環境で動作させる場合、例えば、帯電電圧Ｖｃは−１２００〔Ｖ〕に、現像電圧Ｖｄは−３００〔Ｖ〕に、供給電圧Ｖｓ及び規制電圧Ｖｂは−４２０〔Ｖ〕にされる。

感光体ドラム３１の表面は、所定の値以上の帯電電圧Ｖｃが帯電ローラ３２に印加されて帯電させられ、印加される帯電電圧Ｖｃに比例して表面電位Ｖｏが変化する。本実施の形態においては、−１２００〔Ｖ〕の帯電電圧Ｖｃが印加されると、感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏは−６００〔Ｖ〕になる。

次に、画像濃度について説明する。

図８は本発明の第１の実施の形態における感光体ドラムの表面電位の特性を示す図、図９は本発明の第１の実施の形態における感光体ドラムの表面温度と画像濃度との関係を示す図、図１０は本発明の第１の実施の形態における感光体ドラムの主走査方向における位置と画像濃度との関係を示す図である。なお、図８において、横軸にＬＥＤヘッド２２の駆動時間を、縦軸に感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏを、図９において、横軸に感光体ドラム３１の表面温度を、縦軸に画像濃度ＯＤを、図１０において、横軸に感光体ドラム３１の主走査方向における位置を、縦軸に画像濃度ＯＤを採ってある。前記主走査方向における位置は、用紙Ｐの左側縁からの距離で表される。

図８において、Ｌ１は感光体ドラム３１の表面温度が通常の範囲、例えば、４０〔℃〕未満である場合の、ＬＥＤヘッド２２の駆動時間と感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏとの関係を示す線、Ｌ２は感光体ドラム３１の表面温度が所定の値である場合の、ＬＥＤヘッド２２の駆動時間と感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏとの関係を示す線である。

また、図１０において、Ｌ３は感光体ドラム３１の表面温度が２３〔℃〕であるときの、感光体ドラム３１の主走査方向における位置と画像濃度ＯＤとの関係を示す線、Ｌ４は感光体ドラム３１の表面温度が４８〔℃〕であるときの、主走査方向における位置と画像濃度ＯＤとの関係を示す線である。

ところで、プリンタ１０によって用紙Ｐに画像を形成したときの画像濃度は、プリンタ１０の使用状態によって変動する。

画像濃度が変動する第１の変動要因としては、一般的に、トナーの特性の経時的な変化、環境の変化に起因する現像特性又は転写特性の変化等が知られている。第１の変動要因による画像濃度の変動は、感光体ドラム３１の主走査方向において、ほぼ一様であり、ばらつきが小さいので、画像濃度にむらが生じることはない。

そして、画像濃度が変動する第２の変動要因としては、感光体ドラム３１の表面温度の変化が考えられる。

すなわち、感光体ドラム３１の表面温度が４０〔℃〕未満である場合、表面電位Ｖｏは、線Ｌ１で示されるように、ＬＥＤヘッド２２の駆動時間が長くなる（露光エネルギーが多くなる）ほど、０〔Ｖ〕に近くなり、−５０〔Ｖ〕の付近で飽和する。そこで、本実施の形態においては、静電潜像が形成される部分の電位、すなわち、潜像電位Ｖｐが、図８において点ｘ１で示されるように、表面電位Ｖｏが飽和する電位より負の極性側に高く（絶対値が大きく）、−１８０〔Ｖ〕にされる。これにより、ＬＥＤヘッド２２を駆動時間τ０
τ０＝４〔μｓ〕
駆動すると、静電潜像が形成される。

これに対して、例えば、連続印刷が行われることによって感光体ドラム３１の表面温度が４０〔℃〕以上になると、図８の線Ｌ２で示されるように、表面電位Ｖｏが負の極性側に高く（絶対値が大きく）なり、ＬＥＤヘッド２２を駆動時間τ０〔μｍ〕駆動しても、表面電位Ｖｏは−１８０〔Ｖ〕にならない。その結果、感光体ドラム３１と現像ローラ３３との間に形成される電場が弱くなり、図９に示されるように、画像濃度ＯＤが低くなる。

そこで、本実施の形態においては、点ｘ２で示されるように、ＬＥＤヘッド２２を駆動時間τ１
τ１＝８〔μｓ〕
駆動することによって、表面電位Ｖｏを−１８０〔Ｖ〕に維持するようにしている。

表面電位Ｖｏが負の極性側に高くなる原因は、感光体ドラム３１の表面温度、感光体ドラム３１に加わる圧力等にあることが実験から分かっており、感光体ドラム３１の表面温度が高くなったり、感光体ドラム３１に加わる圧力が高くなったりすると、感光体ドラム３１の感光層部を構成する樹脂の配向性に乱れが生じ、露光されたときの電荷の移動が妨げられるからと考えられている。本実施の形態においては、感光体ドラム３１と現像ローラ３３とが両端ほど高い圧力で当接させられるので、図１０に示されるように、感光体ドラム３１の表面温度が高くなると、画像濃度ＯＤが低くなる。また、例えば、感光体ドラム３１の表面温度が２３〔℃〕である場合は、線Ｌ３で示されるように、感光体ドラム３１の主走査方向における各位置において画像濃度ＯＤにむらが生じないが、感光体ドラム３１の表面温度が４８〔℃〕である場合は、線Ｌ４で示されるように、感光体ドラム３１の主走査方向における各位置において画像濃度ＯＤに大きいむらが生じる。

このように、第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動は、感光体ドラム３１の主走査方向において一様ではなく、ばらつきが大きいので、画像濃度ＯＤにむらが生じてしまう。

そこで、感光体ドラム３１の主走査方向において画像濃度ＯＤにむらが生じても、画像濃度ＯＤを調整することができるように、転写ベルト１７上の、感光体ドラム３１の主走査方向における複数箇所に濃度検出パターンＰｔｉを形成し、各濃度検出パターンＰｔｉの濃度を前記複数の濃度センサ４４によって検出し、各濃度検出パターンの濃度の検出結果に基づいて画像濃度ＯＤを補正することが考えられる。

ところが、感光体ドラム３１の主走査方向における複数箇所に濃度検出パターンＰｔｉを形成すると、トナーの消費量が多くなるだけでなく、各濃度検出パターンＰｔｉの濃度を検出するごとに、ＬＥＤ素子の発光量を制御する必要があるので、画像濃度ＯＤを補正するのに必要な時間が長くなってしまう。

そこで、本実施の形態においては、第１、第２の変動要因によって画像濃度ＯＤが変動しても画像濃度を補正することができるように、第１、第２の変動要因による画像濃度の変動に対応させて、異なる濃度検出パターンを転写ベルト１７に形成するようにしている。

図１１は本発明の第１の実施の形態における濃度検出パターンの第１の例を示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態における濃度検出パターンの第２の例を示す図である。

図において、１７は矢印Ａ方向に走行させられる転写ベルト、１７ｂは下方ベルト部であり、下方ベルト部１７ｂの左側の縁ＥＬから右側の縁ＥＲにかけて左側縁位置ＳＬ１、左中間位置ＳＬ２、中央位置ＳＣ、右中間位置ＳＲ２及び右側縁位置ＳＲ１が基本パターン形成位置として設定される。

また、Ｐｔ１は第１の変動要因による画像濃度ＯＤの変動に対応させて転写ベルト１７に形成された第１の変動要因用の濃度検出パターン、Ｐｔ２は第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動に対応させて転写ベルト１７に形成された第２の変動要因用の濃度検出パターン、Ｐｂは各濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ２を構成する基本パターンである。

該基本パターンＰｂは、矩形の形状を有し、転写ベルト１７の走行方向における下流側から上流側にかけてブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各トナーによって、隣接させて形成された画像部ｗｂ、ｗｙ、ｗｍ、ｗｃから成る。

各画像部ｗｂ、ｗｙ、ｗｍ、ｗｃは、感光体ドラム３１の主走査方向に対して直角の方向、すなわち、副走査方向に延びる１本の線上に形成されるので、主走査方向における画像濃度のむらの影響だけでなく、副走査方向における画像濃度のむらの影響を受けることなく、各濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ２の濃度を検出することができる。

また、各画像部ｗｂ、ｗｙ、ｗｍ、ｗｃは、印刷デューティを１００〔％〕にして形成される。なお、印刷デューティは、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像の面積の、トナー像が形成された領域の面積に対する割合、すなわち、現像面積率である。

前記第１の変動要因による画像濃度ＯＤの変動は、感光体ドラム３１の主走査方向におけるばらつきが小さいので、濃度検出パターンＰｔ１は、下方ベルト部１７ｂの中央位置ＳＣに形成される１個の基本パターンＰｂから成り、中央位置ＳＣにおいて転写ベルト１７と対向させて配設された１個の濃度センサ４４によって濃度が検出される。

また、前記第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動は、感光体ドラム３１の主走査方向におけるばらつきが大きいので、濃度検出パターンＰｔ２は、下方ベルト部１７ｂの左側縁位置ＳＬ１、左中間位置ＳＬ２、中央位置ＳＣ、右中間位置ＳＲ２及び右側縁位置ＳＲ１の各基本パターン形成位置に形成された５個の基本パターンＰｂから成り、各基本パターン形成位置において転写ベルト１７と対向させて配設された５個の濃度センサ４４によって濃度が検出される。

なお、必要に応じて、各画像部ｗｂ、ｗｙ、ｗｍ、ｗｃの位置を互いに変更したり、印刷デューティを変更したりすることができる。

ところで、転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ１を形成する場合、トナーの消費量を少なくすることができ、１個の基本パターンＰｂの濃度を検出すればよいので、濃度補正処理を行うのに必要な時間を短くすることができる。

これに対して、転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ２を形成する場合、５個の基本パターンＰｂを形成する必要があるので、トナーの消費量が多くなるだけでなく、左側縁位置ＳＬ１、左中間位置ＳＬ２、中央位置ＳＣ、右中間位置ＳＲ２及び右側縁位置ＳＲ１の各基本パターン形成位置ごとに基本パターンＰｂの濃度を検出する必要があるので、濃度補正処理を行うのに必要な時間が長くなってしまう。

そこで、本実施の形態においては、第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じた場合に、濃度検出パターンＰｔ２を用いて濃度補正処理を行い、第１の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じた場合に、濃度検出パターンＰｔ１を用いて濃度補正処理を行うようにしている。

次に、制御部６１の動作について説明する。

図１３は本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。

まず、濃度変動判定部Ｐｒ３は、第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じているかどうかを判断する。

感光体ドラム３１の表面温度が４０〔℃〕以上になると、図８に示されるように感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏが負の極性側に高くなり、図９に示されるように画像濃度ＯＤが低くなるだけでなく、図１０の線Ｌ４で示されるように感光体ドラム３１の主走査方向における画像濃度ＯＤにむらが生じる。

そのため、濃度センサ４４の検出温度が４０〔℃〕より更に高くなると、画像濃度ＯＤに生じるむらが更に大きくなるので、その都度濃度を補正する必要がある。このことから、本実施の形態において、濃度変動判定部Ｐｒ３は、温度センサｓ１の検出温度をＴｅとしたとき、検出温度Ｔｅが次の式（１）を満たすかどうかによって、第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じているかどうかを判断する。

Ｔｅ＝４０＋ｎ〔℃〕 （ｎは０以上の整数） ……（１）
前記検出温度Ｔｅには三つの状態が想定され、第１の状態は、感光体ドラム３１の表面温度が高くなり、温度センサｓ１の検出温度Ｔｅが４０〔℃〕に到達し、感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏが負の極性側に高くなった状態であり、第２の状態は、検出温度Ｔｅが４０〔℃〕より更に高くなり、感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏが負の極性側に更に高くなった状態であり、第３の状態は、感光体ドラム３１の表面温度が低くなり、温度センサｓ１の検出温度Ｔｅが低くなって、感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏの負の極性側への上昇が軽減された状態である。

本実施の形態において、濃度変動判定部Ｐｒ３は、温度センサｓ１の検出温度Ｔｅが４０〔℃〕に到達したときに、温度センサｓ１の検出温度Ｔｅが４０〔℃〕に到達した後、更に１〔℃〕高くなるごとに、また、温度センサｓ１の検出温度Ｔｅが４０〔℃〕以上において１〔℃〕低くなるごとに、検出温度Ｔｅが式（１）を満たし、第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じていると判断する。

また、検出温度Ｔｅが式（１）を満たさない場合、濃度補正条件成立判断部Ｐｒ３は、第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じておらず、第１の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じていると判断する。

そして、第１の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じていると判断されると、補正実行条件成立判断部Ｐｒ４は、第１の変動要因による画像濃度ＯＤの変動に対して画像濃度ＯＤを補正する必要があるかどうかによって、補正実行条件が成立したかどうかを判断する。

本実施の形態において、補正実行条件成立判断部Ｐｒ４は、プリンタ１０の電源が投入された場合、所定の枚数、例えば、５００〔枚〕の印刷が行われた場合等に、補正実行条件が成立したと判断する。

補正実行条件が成立しなかった場合、制御部６１は処理を終了し、補正実行条件が成立した場合、キャリブレーション処理部Ｐｒ５は、転写ベルト１７の中央位置ＳＣと対向させて配設された濃度センサ４４のキャリブレーションを行い、濃度センサ４４の製造時における、又は濃度センサ４４自体の温度の変化に伴う、赤外ＬＥＤ５７の発光特性及びフォトトランジスタ５８、５９の受光特性のばらつきを吸収する。

そのために、キャリブレーション処理部Ｐｒ５は、転写ベルト１７を第１の基準反射物として使用し、フォトトランジスタ５９の出力電圧が、あらかじめ設定された値になるように赤外ＬＥＤ５７の発光電流を調整し、前記カバー４９を第２の基準反射物として使用し、フォトトランジスタ５８の出力電圧が、あらかじめ設定された値になるように赤外ＬＥＤ５７の発光電流を調整する。

本実施の形態においては、赤外ＬＥＤ５７の発光電流の調整範囲が１５〜２５〔ｍＶ〕にされ、フォトトランジスタ５８、５９の出力電圧の調整範囲が０〜３〔Ｖ〕にされ、好ましくは、フォトトランジスタ５８の出力電圧が２．０〔Ｖ〕に、フォトトランジスタ５９の出力電圧が２．５〔Ｖ〕にされる。

続いて、印刷処理部Ｐｒ２は、ＲＯＭ６２から濃度検出パターンデータを読み出し、第１の変動要因用の濃度検出パターンＰｔ１のトナー像を感光体ドラム３１の表面に形成し、転写ベルト１７に転写することによって、転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ１を形成する。

このときの現像電圧Ｖｄ及びＬＥＤヘッド２２の駆動時間は、各色ごとにあらかじめ設定された初期値であるＶｄ０〔Ｖ〕、τ０〔μｓ〕にされる。

続いて、濃度検出処理部Ｐｒ６は、転写ベルト１７に形成された濃度検出パターンＰｔ１の濃度を濃度センサ４４によって検出する。そのために、濃度検出処理部Ｐｒ６は、転写ベルト１７を走行させ、濃度センサ４４の検出位置を各画像部ｗｂ、ｗｙ、ｗｍ、ｗｃの中央部に順次合わせ、各画像部ｗｂ、ｗｙ、ｗｍ、ｗｃの色に応じて赤外ＬＥＤ５７をキャリブレーション処理において調整した発光電流で発光させ、濃度検出パターンＰｔ１に光ｅｍを照射する。

このとき、フォトトランジスタ５８、５９がそれぞれ拡散反射光ｒｅ１及び鏡面反射光ｒｅ２を受光すると、濃度センサ４４の図示されない検出回路に受光エネルギーに比例した電流が流れ、該電流が出力電圧に変換される。

なお、赤外ＬＥＤ５７の光ｅｍが基本パターンＰｂの画像部ｗｂ、ｗｙ、ｗｍ、ｗｃに照射されると、フォトトランジスタ５８は画像部ｗｙ、ｗｍ、ｗｃからの拡散反射光ｒｅ１を受光し、フォトトランジスタ５９は画像部ｗｂからの鏡面反射光ｒｅ２を受光する。

続いて、濃度検出処理部Ｐｒ６は、ＲＯＭ６２の変換テーブルを参照し、フォトトランジスタ５８、５９の出力電圧を画像濃度に変換する。

例えば、画像部ｗｂ、ｗｙ、ｗｍ、ｗｃが印刷デューティを１００〔％〕にして形成された場合のフォトトランジスタ５８、５９の出力電圧をＶ₁₀₀ とし、画像濃度をＯＤ₁₀₀ としたとき、画像濃度ＯＤ₁₀₀ は、１次近似式の係数ａ及びｂを用いて、
ＯＤ₁₀₀ ＝ａ・Ｖ₁₀₀ ＋ｂ ……（２）
で表され、変換テーブルにフォトトランジスタ５８、５９の出力電圧Ｖ₁₀₀ と画像濃度ＯＤ₁₀₀ とが対応させて記録される。

続いて、濃度補正処理部Ｐｒ７は、濃度検出処理部Ｐｒ６によって検出された濃度検出パターンＰｔ１の濃度が目標値になるように、現像電圧Ｖｄを補正する。

そのために、濃度補正処理部Ｐｒ７は、変換テーブルから目標画像濃度ＯＤＴ₁₀₀ を読み出し、画像濃度ＯＤ₁₀₀ と目標画像濃度ＯＤＴ₁₀₀ とを比較し、画像濃度ＯＤ₁₀₀ と目標画像濃度ＯＤＴ₁₀₀ との差分δＯＤ₁₀₀ を算出する。

続いて、濃度補正処理部Ｐｒ７は、ＲＯＭ６２の現像電圧値調整量テーブルを参照し、画像濃度ＯＤ₁₀₀ を差分δＯＤ₁₀₀ 変化させるのに必要な現像電圧Ｖｄの変化量ΔＶｄ₁₀₀ を算出し、変化量ΔＶｄ₁₀₀ を補正値として現像電圧Ｖｄを補正する。

これにより、現像ローラ３３から感光体ドラム３１に付着させられるトナーの量が変更されるので、画像濃度ＯＤ₁₀₀ を補正することができる。

すなわち、本実施の形態においては、印刷デューティが１００〔％〕である場合の、画像濃度ＯＤ₁₀₀ が目標画像濃度ＯＤＴ₁₀₀ になるように現像電圧Ｖｄが補正されるので、補正後の現像電圧Ｖｄ１は、初期値Ｖｄ０に変化量ΔＶｄ₁₀₀ を加算し、
Ｖｄ１＝Ｖｄ０＋ΔＶｄ₁₀₀
＝Ｖｄ０＋δＯＤ₁₀₀ ／ΔＯＤ
＝Ｖｄ０＋（ＯＤ₁₀₀ −ＯＤＴ₁₀₀ ）／ΔＯＤ 〔Ｖ〕 ……（３）
になる。

そして、印刷処理部Ｐｒ２は高圧制御部６５に現像電圧Ｖｄを変更する指示を送り、現像電圧発生部Ｐｗ２は、補正後の現像電圧Ｖｄ１を現像ローラ３３に印加する。

一方、検出温度Ｔｅが式（１）を満たし、第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じていると判断されると、キャリブレーション処理部Ｐｒ５は、転写ベルト１７の左側縁位置ＳＬ１、左中間位置ＳＬ２、中央位置ＳＣ、右中間位置ＳＲ２及び右側縁位置ＳＲ１の各基本パターン形成位置と対向させて配設された５個の濃度センサ４４のキャリブレーションを行い、各濃度センサ４４の製造時における、又は各濃度センサ４４自体の温度の変化に伴う、赤外ＬＥＤ５７の発光特性及びフォトトランジスタ５８、５９の受光特性のばらつきを吸収する。

そのために、キャリブレーション処理部Ｐｒ５は、転写ベルト１７を第１の基準反射物として使用し、フォトトランジスタ５９の出力電圧があらかじめ設定された値になるように赤外ＬＥＤ５７の発光電流を調整し、カバー４９を第２の基準反射物として使用し、フォトトランジスタ５８の出力電圧があらかじめ設定された値になるように赤外ＬＥＤ５７の発光電流を調整する。

続いて、印刷処理部Ｐｒ２は、ＲＯＭ６２から濃度検出パターンデータを読み出し、第２の変動要因用の濃度検出パターンＰｔ２のトナー像を感光体ドラム３１の表面に形成し、転写ベルト１７に転写することによって、転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ２を形成する。

このときの現像電圧は、直前に印刷処理部Ｐｒ２によって用紙Ｐに画像が形成されたときの値、例えば、Ｖｄ２〔Ｖ〕とし、ＬＥＤヘッド２２の駆動時間は、第１の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じていると判断されたときと同様に初期値であるτ０〔μｓ〕とする。

続いて、濃度検出処理部Ｐｒ６は、転写ベルト１７に形成された濃度検出パターンＰｔ２の濃度を各濃度センサ４４によって検出する。そのために、濃度検出処理部Ｐｒ６は、転写ベルト１７を走行させ、各濃度センサ４４の検出位置を各画像部ｗｂ、ｗｙ、ｗｍ、ｗｃの中央部に順次合わせ、各画像部ｗｂ、ｗｙ、ｗｍ、ｗｃの色に応じて赤外ＬＥＤ５７をキャリブレーション処理において調整した発光電流で発光させ、濃度検出パターンＰｔ２に光ｅｍを照射する。

このとき、フォトトランジスタ５８、５９が前記光ｅｍを受光すると、各濃度センサ４４の検出回路に受光エネルギーに比例した電流が流れ、該電流が出力電圧に変換される。

続いて、濃度検出処理部Ｐｒ６は、ＲＯＭ６２の変換テーブルを参照し、フォトトランジスタ５８、５９の出力電圧を画像濃度に変換する。

例えば、画像部ｗｂ、ｗｙ、ｗｍ、ｗｃが印刷デューティを１００〔％〕にして形成された場合のフォトトランジスタ５８、５９の出力電圧をＶ₁₀₀₀とし、濃度検出パターンＰｔ２の各画像濃度をＯＤ₁₀₀₀としたとき、変換テーブルにフォトトランジスタ５８、５９の出力電圧Ｖ₁₀₀₀と画像濃度ＯＤ₁₀₀₀とが対応させて記録される。

そして、濃度検出処理部Ｐｒ６は、ＬＥＤヘッド２２の駆動時間τ０〔μｓ〕と各画像濃度ＯＤ₁₀₀₀とを組み合わせた値｛τ０、ＯＤ₁₀₀₀｝をＲＡＭ６３に記録する。

ところで、本実施の形態においては、第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じた場合、濃度補正処理部Ｐｒ７は、感光体ドラム３１の主走査方向における画像濃度ＯＤのむらがなくなるように、感光体ドラム３１の、主走査方向における各位置ごとの駆動時間を補正し、各位置における潜像電位Ｖｐを均一化する。

例えば、感光体ドラム３１の表面温度が高くなり、図８に示された感光体ドラム３１の表面電位が線Ｌ１から線Ｌ２に変化すると、ＬＥＤヘッド２２を駆動時間τ０〔μｓ〕駆動しても表面電位Ｖｏを−１８０〔Ｖ〕の潜像電位Ｖｐにすることができなくなるので、駆動時間をτ１に変更し、潜像電位Ｖｐを−１８０〔Ｖ〕を維持するように制御を行う。

感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏが負の極性側に高くなる程度は、基本的に、感光体ドラム３１の表面温度に依存するが、放熱後、わずかに表面電位Ｖｏの履歴が残ることがある。また、感光体ドラム３１の表面温度は、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおいて同じではなく、定着器１８に近い画像形成ユニットほど高くなる。したがって、温度センサｓ１の検出温度Ｔｅだけで、すべての感光体ドラム３１の表面温度を予測し、表面電位Ｖｏの上昇を予測するのは困難である。

そこで、本実施の形態においては、２つの駆動時間τ０、τ１〔μｓ〕でＬＥＤヘッド２２を駆動したときの各画像濃度ＯＤ₁₀₀₀に基づいて、適正な駆動時間を算出するようにしている。

そのために、印刷処理部Ｐｒ２は、ＲＯＭ６２から濃度検出パターンデータを再び読み出し、第２の変動要因用の濃度検出パターンＰｔ２のトナー像を感光体ドラム３１の表面に形成し、転写ベルト１７に転写することによって、転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ２を形成する。

このときの現像電圧は、直前に印刷処理部Ｐｒ２によって用紙Ｐに画像が形成されたときの値、例えば、Ｖｄ２〔Ｖ〕とし、ＬＥＤヘッド２２の駆動時間は、例えば、τ１〔μｓ〕とする。駆動時間τ１は、駆動時間τ０より長くされ、本実施の形態においては、
τ１＝τ０＋２〔μｓ〕
にされる。

続いて、濃度検出処理部Ｐｒ６は、転写ベルト１７に形成された濃度検出パターンＰｔ２の濃度を濃度センサ４４によって検出する。そのために、濃度検出処理部Ｐｒ６は、ＲＯＭ６２の変換テーブルを参照し、フォトトランジスタ５８、５９の出力電圧Ｖ₁₀₀₁を画像濃度ＯＤ₁₀₀₁に変換する。

そして、濃度検出処理部Ｐｒ６は、ＬＥＤヘッド２２の駆動時間τ１〔μｓ〕と各画像濃度ＯＤ₁₀₀₁とを組み合わせた値｛τ１、ＯＤ₁₀₀₁｝をＲＡＭ６３に記録する。

次に、濃度補正処理部Ｐｒ７は、左側縁位置ＳＬ１、左中間位置ＳＬ２、中央位置ＳＣ、右中間位置ＳＲ２及び右側縁位置ＳＲ１の各基本パターン形成位置におけるＬＥＤヘッド２２の駆動時間τｊ（ｊ＝ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＣ、ＳＲ２、ＳＲ１）を算出することによって、補正する。

そのために、前記濃度補正処理部Ｐｒ７は、ＲＡＭ６３から値｛τ０、ＯＤ₁₀₀₀｝、｛τ１、ＯＤ₁₀₀₁｝を読み出し、画像濃度ＯＤ₁₀₀₀、ＯＤ₁₀₀₁に対する駆動時間τ０、τ１の１次関数を生成し、該１次関数を用いて、画像濃度ＯＤが目標画像濃度ＯＤＴ₁₀₀ になるように、次の式（４）で前記駆動時間τｊを算出する。

τｊ＝τ０＋（ＯＤ₁₀₀₀＋ＯＤＴ₁₀₀ ）・（τ１−τ０）／
（ＯＤ₁₀₀₁−ＯＤ₁₀₀₀）……（４）
次に、前記濃度補正処理部Ｐｒ７は、各基本パターン形成位置以外の位置におけるＬＥＤヘッド２２の駆動時間τ１１（ｘ）〜τ１４（ｘ）を前記各駆動時間τｊに基づいて算出する。

例えば、左側縁位置ＳＬ１、左中間位置ＳＬ２、中央位置ＳＣ、右中間位置ＳＲ２及び右側縁位置ＳＲ１の各間の位置ｘにおける駆動時間をτａ（ａ＝１１、１２、…、１４）（ｘ）としたとき、濃度補正処理部Ｐｒ７は、値｛ＳＬ１、τＳＬ１｝、｛ＳＬ２、τＳＬ２｝に基づいて、左側縁位置ＳＬ１と左中間位置ＳＬ２との間の位置ｘにおける駆動時間τＳＬ１、τＳＬ２の１次関数を生成し、該１次関数を用いて、駆動時間τ１１（ｘ）
τ１１（ｘ）＝τＳＬ１＋（ｘ−ＳＬ１）・（τＳＬ２−τＳＬ１）／
（ＳＬ２−ＳＬ１）……（５）
を算出する。

同様に、濃度補正処理部Ｐｒ７は、値｛ＳＬ２、τＳＬ２｝、｛ＳＣ、τＳＣ｝に基づいて、左中間位置ＳＬ２と中央位置ＳＣとの間の位置ｘにおける駆動時間τ１２（ｘ）
τ１２（ｘ）＝τＳＬ２＋（ｘ−ＳＬ２）・（τＳＣ−τＳＬ２）／
（ＳＣ−ＳＬ２）……（６）
を、値｛ＳＣ、τＳＣ｝、｛ＳＲ２、τＳＲ２｝に基づいて、中央位置ＳＣと右中間位置ＳＲ２との間の位置ｘにおける駆動時間τ１３（ｘ）
τ１３（ｘ）＝τＳＲ２＋（ｘ−ＳＲ２）・（τＳＲ２−τＳＣ）／
（ＳＲ２−ＳＣ）……（７）
を、値｛ＳＲ２、τＳＲ２｝、｛ＳＲ１、τＳＲ１｝に基づいて、右中間位置ＳＲ２と右側縁位置ＳＲ１との間の位置ｘにおける駆動時間τ１４（ｘ）
τ１４（ｘ）＝τＳＲ１＋（ｘ−ＳＲ１）・（τＳＲ１−τＳＲ２）／
（ＳＲ１−ＳＲ２）……（８）
を算出する。

印刷処理部Ｐｒ２は補正後の駆動時間τｊ、τ１１（ｘ）〜τ１４（ｘ）をＬＥＤヘッド２２に送り、ＬＥＤヘッド２２を駆動する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 濃度変動判定部Ｐｒ３は検出温度Ｔｅ＝４０＋ｎ〔℃〕を満たしているかどうかを判断する。検出温度Ｔｅ＝４０＋ｎ〔℃〕を満たしている場合はステップＳ７に進み、検出温度Ｔｅ＝４０＋ｎ〔℃〕を満たしていない場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ２ 補正実行条件成立判断部Ｐｒ４は補正実行条件が成立したかどうかを判断する。補正実行条件が成立した場合はステップＳ３に進み、補正実行条件が成立しなかった場合は処理を終了する。
ステップＳ３ キャリブレーション処理部Ｐｒ５は濃度センサ４４のキャリブレーションを行う。
ステップＳ４ 印刷処理部Ｐｒ２は転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ１を形成する。
ステップＳ５ 濃度検出処理部Ｐｒ６は濃度検出パターンＰｔ１の濃度を濃度センサ４４によって検出する。
ステップＳ６ 濃度補正処理部Ｐｒ７は現像電圧Ｖｄを補正し、処理を終了する。
ステップＳ７ キャリブレーション処理部Ｐｒ５は各濃度センサ４４のキャリブレーションを行う。
ステップＳ８ 印刷処理部Ｐｒ２は転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ２を形成する。
ステップＳ９ 濃度検出処理部Ｐｒ６は濃度検出パターンＰｔ２の濃度を各濃度センサ４４によって検出する。
ステップＳ１０ 印刷処理部Ｐｒ２は転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ２を形成する。
ステップＳ１１ 濃度検出処理部Ｐｒ６は濃度検出パターンＰｔ２の濃度を各濃度センサ４４によって検出する。
ステップＳ１２ 濃度補正処理部Ｐｒ７は各基本パターン形成位置におけるＬＥＤヘッド２２の駆動時間τｊを補正する。
ステップＳ１３ 濃度補正処理部Ｐｒ７は各基本パターン形成位置以外の位置におけるＬＥＤヘッド２２の駆動時間τ１１（ｘ）〜τ１４（ｘ）を算出し、処理を終了する。

このように、本実施の形態においては、感光体ドラム３１の表面温度に応じて、複数の濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ２のうちの所定の濃度検出パターンが転写ベルト１７に形成され、該転写ベルト１７に形成された濃度検出パターンの濃度に基づいて濃度補正処理が行われ、感光体ドラム３１の主走査方向におけるＬＥＤヘッド２２の駆動時間τｊが補正されるので、画像濃度を適正に補正することができる。その結果、画像品位を向上させることができる。

また、感光体ドラム３１の表面温度に応じて所定の濃度検出パターンＰｔｉが転写ベルト１７に形成されるので、トナーの消費量を少なくすることができ、しかも、所定の濃度検出パターンの濃度を検出すればよいので、濃度補正処理を行うのに必要な時間を短くすることができる。その結果、印刷スループットを向上させることができる。

さらに、転写ベルト１７に、無用に濃度検出パターンを形成する必要がないので、感光体ドラム３１、転写ベルト１７等の表面が劣化するのを抑制することができ、プリンタ１０のコストを低くすることができる。

本実施の形態においては、温度センサｓ１の検出温度Ｔｅに基づいて、第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じているかどうかが判断されるようになっているが、感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏを像担持体情報として常時監視し、表面電位Ｖｏの上昇に基づいて、第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じているかどうかを判断するようにすることもできる。

また、本実施の形態において、第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動に対応させて形成される濃度検出パターンＰｔ２は、複数の基本パターンＰｂから成るが、濃度検出パターンを、主走査方向に一様に広がる帯状のパターンによって形成することもできる。

さらに、本実施の形態においては、基本パターン形成位置と対応させて配設された複数の濃度センサ４４によって画像濃度ＯＤが検出されるようになっているが、転写ベルト１７上の感光体ドラム３１の主走査方向における全域をＣＣＤで撮影して画像濃度ＯＤを検出したり、濃度検出パターンデータに基づいて感光体ドラム３１に形成されたトナー像のトナーの量を測定して画像濃度ＯＤを検出したりすることもできる。

また、本実施の形態においては、変換テーブルを参照し、フォトトランジスタ５８、５９の出力電圧Ｖ₁₀₀₀、Ｖ₁₀₀₁を画像濃度ＯＤ₁₀₀₀、ＯＤ₁₀₀₁に変換し、画像濃度ＯＤ₁₀₀₀、ＯＤ₁₀₀₁に基づいて駆動時間τｊ、τ１１（ｘ）〜τ１４（ｘ）を算出するようになっているが、あらゆる条件に対応させて形成されたテーブルを参照し、画像濃度のむらの分布、駆動時間等を決定したり、画像濃度のむらを詳細に解析し、駆動時間を決定したりすることもできる。

さらに、本実施の形態においては、温度センサｓ１によって転写ベルト１７の温度が検出されるようになっているが、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ内に像担持体情報取得部として温度センサを配設し、像担持体情報として感光体ドラム３１の表面温度を検出し、取得することもできる。

また、本実施の形態においては、感光体ドラム３１の表面温度に応じて、複数の濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ２のうちの所定の濃度検出パターンが転写ベルト１７に形成され、所定の濃度検出パターンに対応させて配設された濃度センサ４４によって濃度検出パターンの濃度が検出されるようになっているが、濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ２をいずれも転写ベルト１７に形成し、感光体ドラム３１の表面温度に応じて、各濃度センサ４４のうちの所定の濃度センサ４４によって、濃度センサ４４に対応させて形成された濃度検出パターンの濃度を検出することもできる。

次に、感光体ドラム３１の消耗を画像濃度が変動する変動要因とし、該変動要因による画像濃度の変動に対して画像濃度を補正するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１４は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。

図において、６４は第３の記憶装置としてのメモリタグ、６７は像担持体情報取得部としての、かつ、計数装置としてのドラム駆動カウンタである。

前記メモリタグ６４は、不揮発性メモリから成り、制御部６１と相互に通信可能であり、画像形成部としての画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃの消耗状況が記録される。

前記ドラム駆動カウンタ６７は、画像形成用の駆動部としての駆動モータＭ１の回転駆動距離を取得するとともに、印刷処理部Ｐｒ２から受信した消耗品情報に基づいて、新品の状態から起算した像担持体としての感光体ドラム３１の総回転数で表される総回転駆動距離Ｎを算出し、該総回転駆動距離Ｎが、感光体ドラム３１が寿命になるときの最大回転駆動距離Ｎｍａｘに占める割合、すなわち、像担持体情報としての、かつ、消耗度合としての消耗割合η
η＝（Ｎ／Ｎｍａｘ）・１００〔％〕
を算出し、取得する。該消耗割合ηはメモリタグ６４に記録される。

前記制御部６１は、駆動系処理部Ｐｒ１、印刷処理部Ｐｒ２、濃度変動判定部Ｐｒ３、補正実行条件成立判断部Ｐｒ４、キャリブレーション処理部Ｐｒ５、濃度検出処理部Ｐｒ６、濃度補正処理部Ｐｒ７等を有する。

前記駆動系処理部Ｐｒ１は、駆動系処理を行い、駆動モータＭ１を駆動して、感光体ドラム３１、帯電装置としての帯電ローラ３２、現像剤担持体としての現像ローラ３３、現像剤供給部材としての供給ローラ３４等を回転させたり、搬送用の駆動部としての搬送モータＭ２を駆動して、繰出部材としてのホッピングローラ１３、搬送部材としての搬送ローラ対ｍ１、排出部材としての排出ローラ対ｍ２等を回転させたり、ベルト走行用の駆動部としてのベルトモータＭ３を駆動して、ベルト部材としての、かつ、搬送ベルトとしての転写ベルト１７を走行させ、転写部材としての転写ローラ２１を回転させたり、定着用の駆動部としての定着モータＭ４を駆動して、第２の定着部材としての加圧ローラ２０を回転させ、第１の定着部材としての加熱ローラ１９を回転させたりする。

前記印刷処理部Ｐｒ２は、印刷処理を行い、露光装置としてのＬＥＤヘッド２２にビットマップデータを送り、各感光体ドラム３１に現像剤像としてのトナー像を形成し、該トナー像を媒体としての用紙Ｐに転写し、用紙Ｐにカラーのトナー像を形成するとともに、用紙Ｐ上のカラーのトナー像を用紙Ｐに定着させる。

また、印刷制御部Ｐｒ２は、第１の記憶装置としてのＲＯＭ６２に記録された濃度検出パターンデータを読み出し、該濃度検出パターンデータに基づいて、各感光体ドラム３１にトナー像を形成し、トナー像を転写ベルト１７に転写し、転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔｉを形成する。本実施の形態においては、前記消耗割合ηに応じて、複数の濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ３のうちの所定の濃度検出パターンが転写ベルト１７に形成される。

前記濃度変動判定部Ｐｒ３は、濃度変動判定処理を行い、後述される第３の変動要因による画像濃度の変動が生じているかどうかを判断する。

前記補正実行条件成立判断部Ｐｒ４は、補正実行条件成立判断処理を行い、画像形成装置としてのプリンタ１０の電源が投入されたこと、所定の枚数の印刷が行われたこと、像担持体情報取得部としての、かつ、温度検出部としての温度センサｓ１によって検出された温度が設定温度になったこと等の、あらかじめ設定された補正実行条件が成立したかどうかを判断する。

前記キャリブレーション処理部Ｐｒ５は、キャリブレーション処理を行い、濃度検出部としての濃度センサ４４のキャリブレーションを行い、発光部としての赤外ＬＥＤ５７によって発生させた光ｅｍを第１、第２の基準反射物である転写ベルト１７及び被覆部材としてのカバー４９に照射したときの第１、第２の受光部としてのフォトトランジスタ５８、５９の出力電圧があらかじめ設定された設定値になるように赤外ＬＥＤ５７の発光電流を調整する。

前記濃度検出処理部Ｐｒ６は、濃度検出処理を行い、転写ベルト１７に形成された濃度検出パターンＰｔｉのうちの所定の濃度検出パターン、本実施の形態においては、濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ３の濃度を濃度センサ４４によって検出する。

前記濃度補正処理部Ｐｒ７は、感光体ドラム３１の消耗割合ηに応じた濃度補正処理を行う。すなわち、濃度補正処理部Ｐｒ７は、濃度検出処理部Ｐｒ６によって検出された濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ３の濃度に基づいて、すなわち、濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ３の濃度が目標値になるように、現像電圧Ｖｄ及びＬＥＤヘッド２２の駆動時間を補正する。

ところで、用紙Ｐに画像を形成するに当たり、感光体ドラム３１が回転させられるが、感光体ドラム３１は、回転に伴い、帯電ローラ３２、現像ローラ３３、第１のクリーニング装置Ｃ１のクリーニング部材としてのクリーニングブレードｂ１、転写ベルト１７及び用紙Ｐと摩擦するので、徐々に表面が摩耗する。

そして、感光体ドラム３１の摩擦及び摩耗によって、感光層部の内部に電荷が残留しやすい状態が生じ、表面電位Ｖｏが負の極性側に高くなる。

しかも、感光体ドラム３１の摩耗量は、感光体ドラム３１の主走査方向において均一ではなく、本実施の形態においては、中央部から両端にかけて多くなる。これは、前述されたように、感光体ドラム３１と現像ローラ３３とが両端ほど高い圧力で当接させられるからである。

したがって、感光体ドラム３１の摩擦及び摩耗が進行すると、感光体ドラム３１の電気的特性が劣化し、画像品位が低下してしまう。

そこで、本実施の形態においては、新品の状態から起算した感光体ドラム３１の消耗割合ηが１００〔％〕になると、感光体ドラム３１が寿命になったと判断し、操作者に画像形成ユニットを交換するよう通知するようにしている。

また、感光体ドラム３１が寿命になる前でも、消耗割合ηが大きくなると、感光体ドラム３１の電気的特性が劣化するので、主走査方向における画像濃度ＯＤにむらが生じ、画像品位が低下してしまう。

そこで、本実施の形態においては、感光体ドラム３１の消耗を、画像濃度ＯＤが変動する第３の変動要因とし、第１の変動要因による画像濃度ＯＤの変動に対して画像濃度ＯＤを補正するほかに、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動に対して画像濃度ＯＤを補正するようにしている。

次に、制御部６１の動作について説明する。

図１５は本発明の第２の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャート、図１６は本発明の第２の実施の形態における濃度検出パターンの第１の例を示す図、図１７は本発明の第２の実施の形態における濃度検出パターンの第２の例を示す図である。

まず、濃度変動判定部Ｐｒ３は、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じているかどうかを判断する。

そのために、濃度変動判定部Ｐｒ３は、メモリタグ６４から感光体ドラム３１の消耗割合ηを読み出し、消耗割合ηが次の式（９）を満たすかどうかによって、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じているかどうかを判断する。

η＝７０＋５・ｎ〔％〕 （ｎは０以上の整数） ……（９）
前記消耗割合ηには、二つの状態が想定され、第１の状態は、感光体ドラム３１の総回転駆動距離Ｎが大きくなり、７０〔％〕に到達し、感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏが負の極性側に高くなった状態であり、第２の状態は、消耗割合ηが７０〔％〕より更に高くなり、感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏが負の極性側に更に高くなった状態である。

本実施の形態において、濃度変動判定部Ｐｒ３は、消耗割合ηが７０〔％〕に到達したとき、消耗割合ηが７０〔％〕より更に高くなった後、５〔％〕高くなるごとに消耗割合ηが式（９）を満たし、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じていると判断する。

また、消耗割合ηが式（９）を満たしていない場合、濃度変動判定部Ｐｒ３は、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じておらず、第１の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じていると判断する。

そして、第１の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じていると判断されると、補正実行条件成立判断部Ｐｒ４は、第１の変動要因による画像濃度ＯＤの変動に対して画像濃度ＯＤを補正する必要があるかどうかによって、補正実行条件が成立したかどうかを判断する。

本実施の形態において、補正実行条件成立判断部Ｐｒ４は、プリンタ１０の電源が投入された場合、所定の枚数、例えば、５００〔枚〕の印刷が行われた場合、温度センサｓ１の検出温度Ｔｅが設定温度になった場合等に、補正実行条件が成立したと判断する。

補正実行条件が成立しなかった場合、制御部６１は処理を終了し、補正実行条件が成立した場合、キャリブレーション処理部Ｐｒ５は、転写ベルト１７の中央位置ＳＣと対向させて配設された濃度センサ４４のキャリブレーションを行い、濃度センサ４４の製造時における、又は濃度センサ４４自体の温度の変化に伴う、赤外ＬＥＤ５７の発光特性及びフォトトランジスタ５８、５９の受光特性のばらつきを吸収する。

続いて、印刷処理部Ｐｒ２は、ＲＯＭ６２から濃度検出パターンデータを読み出し、図１６に示される、第１の変動要因用の濃度検出パターンＰｔ１のトナー像を感光体ドラム３１の表面に形成し、転写ベルト１７に転写することによって、転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ１を形成する。

次に、濃度検出処理部Ｐｒ６は、転写ベルト１７に形成された濃度検出パターンＰｔ１の濃度を濃度センサ４４によって検出する。

続いて、濃度補正処理部Ｐｒ７は、濃度検出処理部Ｐｒ６によって検出された濃度検出パターンＰｔ１の濃度が目標値になるように、現像電圧Ｖｄを補正する。

一方、濃度変動判定部Ｐｒ３が、消耗割合ηが式（９）を満たし、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じていると判断すると、キャリブレーション処理部Ｐｒ５は、転写ベルト１７の第１の側縁位置としての左側縁位置ＳＬ１、第１の中間位置としての左中間位置ＳＬ２、中央位置ＳＣ、第２の中間位置としての右中間位置ＳＲ２及び第２の側縁位置としての右側縁位置ＳＲ１の各基本パターン形成位置と対向させて配設された５個の濃度センサ４４のキャリブレーションを行い、各濃度センサ４４の製造時における、又は各濃度センサ４４自体の温度の変化に伴う、赤外ＬＥＤ５７の発光特性及びフォトトランジスタ５８、５９の受光特性のばらつきを吸収する。

続いて、印刷処理部Ｐｒ２は、ＲＯＭ６２から濃度検出パターンデータを読み出し、図１２に示される、第２の変動要因用の濃度検出パターンＰｔ２のトナー像を感光体ドラム３１の表面に形成し、転写ベルト１７に転写することによって、転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ２を形成する。

そして、濃度検出処理部Ｐｒ６は、転写ベルト１７に形成された濃度検出パターンＰｔ２の濃度を濃度センサ４４によって検出する。

そのために、濃度検出処理部Ｐｒ６は、ＲＯＭ６２の変換テーブルを参照し、フォトトランジスタ５８、５９の出力電圧Ｖ₁₀₀₀を画像濃度ＯＤ₁₀₀₀に変換し、ＬＥＤヘッド２２の駆動時間τ０〔μｓ〕と各画像濃度ＯＤ₁₀₀₀とを組み合わせた値｛τ０、ＯＤ₁₀₀₀｝を第２の記憶装置としてのＲＡＭ６３に記録する。

ところで、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動のばらつきは、第１の実施の形態における第２の変動要因による画像濃度ＯＤの変動のばらつきより小さい。そのため、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動に対する濃度補正処理における目標画像濃度は、感光体ドラム３１の摩耗量が少ない中央位置ＳＣの濃度であるＯＤ_1000C とする。

したがって、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動に対する濃度補正処理においては、中央位置ＳＣの画像濃度について補正を行う必要がないので、濃度検出パターンＰｔ３の中央位置ＳＣには基本パターンＰｂは形成されない。

そこで、印刷処理部Ｐｒ２は、ＲＯＭ６２から濃度検出パターンデータを再び読み出し、図１７に示される、第３の変動要因の濃度検出パターンＰｔ３のトナー像を感光体ドラム３１の表面に形成し、転写ベルト１７に転写することによって、転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ３を形成し、濃度検出処理部Ｐｒ６は、転写ベルト１７に形成された濃度検出パターンＰｔ３の濃度を濃度センサ４４によって検出し、ＲＯＭ６２の変換テーブルを参照し、フォトトランジスタ５８、５９の出力電圧Ｖ₁₀₀₀を画像濃度ＯＤ₁₀₀₀に変換し、ＬＥＤヘッド２２の駆動時間τ１〔μｓ〕と各画像濃度ＯＤ₁₀₀₀とを組み合わせた値｛τ１、ＯＤ₁₀₀₀｝をＲＡＭ６３に記録する。

次に、濃度補正処理部Ｐｒ７は、左側縁位置ＳＬ１、左中間位置ＳＬ２、右中間位置ＳＲ２及び右側縁位置ＳＲ１の各基本パターン形成位置におけるＬＥＤヘッド２２の駆動時間τｋ（ｋ＝ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＲ２、ＳＲ１）を算出することによって、補正する。

τｋ＝τ０＋（ＯＤ₁₀₀₀＋ＯＤ_1000C ）・（τ１−τ０）／
（ＯＤ₁₀₀₁−ＯＤ₁₀₀₀）……（１０）
続いて、前記濃度補正処理部Ｐｒ７は、各基本パターン形成位置以外の位置におけるＬＥＤヘッド２２の駆動時間τ２１（ｘ）〜τ２４（ｘ）を前記各駆動時間τｋに基づいて算出する。

なお、転写ベルト１７に第３の変動要因用の濃度検出パターンＰｔ３を形成する際に、中央位置ＳＣにおいてはＬＥＤヘッド２２が駆動されないので、駆動時間τＳＣ
τＳＣ＝τ０
として、駆動時間τ２１（ｘ）〜τ２４（ｘ）が算出される。

例えば、左側縁位置ＳＬ１、左中間位置ＳＬ２、中央位置ＳＣ、右中間位置ＳＲ２及び右側縁位置ＳＲ１の各間の位置ｘにおける駆動時間をτｂ（ｂ＝２１、２２、…、２４）（ｘ）としたとき、濃度補正処理部Ｐｒ７は、値｛ＳＬ１、τＳＬ１｝、｛ＳＬ２、τＳＬ２｝に基づいて、左側縁位置ＳＬ１と左中間位置ＳＬ２との間の位置ｘにおける駆動時間τＳＬ１、τＳＬ２の１次関数を生成し、該１次関数を用いて、駆動時間τ２１（ｘ）
τ２１（ｘ）＝τＳＬ１＋（ｘ−ＳＬ１）・（τＳＬ２−τＳＬ１）／
（ＳＬ２−ＳＬ１）……（１１）
を算出する。

同様に、濃度補正処理部Ｐｒ７は、値｛ＳＬ２、τＳＬ２｝、｛ＳＣ、τＳＣ｝に基づいて、左中間位置ＳＬ２と中央位置ＳＣとの間の位置ｘにおける駆動時間τ２２（ｘ）
τ２２（ｘ）＝τＳＬ２＋（ｘ−ＳＬ２）・（τＳＣ−τＳＬ２）／
（ＳＣ−ＳＬ２）
＝τＳＬ２＋（ｘ−ＳＬ２）・（τ０−τＳＬ２）／
（ＳＣ−ＳＬ２）……（１２）
を、値｛ＳＣ、τＳＣ｝、｛ＳＲ２、τＳＲ２｝に基づいて、中央位置ＳＣと右中間位置ＳＲ２との間の位置ｘにおける駆動時間τ２３（ｘ）
τ２３（ｘ）＝τＳＲ２＋（ｘ−ＳＲ２）・（τＳＲ２−τＳＣ）／
（ＳＲ２−ＳＣ）
＝τＳＲ２＋（ｘ−ＳＲ２）・（τＳＲ２−τ０）／
（ＳＲ２−ＳＣ）……（１３）
を、値｛ＳＲ２、τＳＲ２｝、｛ＳＲ１、τＳＲ１｝に基づいて、右中間位置ＳＲ２と右側縁位置ＳＲ１との間の位置ｘにおける駆動時間τ２４（ｘ）
τ２４（ｘ）＝τＳＲ１＋（ｘ−ＳＲ１）・（τＳＲ１−τＳＲ２）／
（ＳＲ１−ＳＲ２）……（１４）
を算出する。

印刷処理部Ｐｒ２は補正後の駆動時間τｋ、τ２１（ｘ）〜τ２４（ｘ）をＬＥＤヘッド２２に送り、ＬＥＤヘッド２２を駆動する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２１ 濃度変動判定部Ｐｒ３は消耗割合η＝７０＋５・ｎ〔％〕を満たしているかどうかを判断する。消耗割合η＝７０＋５・ｎ〔％〕を満たしている場合はステップＳ２７に進み、消耗割合η＝７０＋５・ｎ〔％〕を満たしていない場合はステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２ 補正実行条件成立判断部Ｐｒ４は補正実行条件が成立したかどうかを判断する。補正実行条件が成立した場合はステップＳ２３に進み、補正実行条件が成立しなかった場合は処理を終了する。
ステップＳ２３ キャリブレーション処理部Ｐｒ５は濃度センサ４４のキャリブレーションを行う。
ステップＳ２４ 印刷処理部Ｐｒ２は転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ１を形成する。
ステップＳ２５ 濃度検出処理部Ｐｒ６は濃度検出パターンＰｔ１の濃度を濃度センサ４４によって検出する。
ステップＳ２６ 濃度補正処理部Ｐｒ７は現像電圧Ｖｄを補正し、処理を終了する。
ステップＳ２７ キャリブレーション処理部Ｐｒ５は各濃度センサ４４のキャリブレーションを行う。
ステップＳ２８ 印刷処理部Ｐｒ２は転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ２を形成する。
ステップＳ２９ 濃度検出処理部Ｐｒ６は濃度検出パターンＰｔ２の濃度を濃度センサ４４によって検出する。
ステップＳ３０ 印刷処理部Ｐｒ２は転写ベルト１７に濃度検出パターンＰｔ３を形成する。
ステップＳ３１ 濃度検出処理部Ｐｒ６は濃度検出パターンＰｔ３の濃度を濃度センサ４４によって検出する。
ステップＳ３２ 濃度補正処理部Ｐｒ７は各基本パターン形成位置におけるＬＥＤヘッド２２の駆動時間τｋを補正する。
ステップＳ３３ 濃度補正処理部Ｐｒ７は各基本パターン形成位置以外の位置におけるＬＥＤヘッド２２の駆動時間τ２１（ｘ）〜τ２４（ｘ）を算出し、処理を終了する。

このように、本実施の形態においては、感光体ドラム３１の消耗割合ηに応じて、複数の濃度検出パターンＰｔ１、Ｐｔ３のうちの所定の濃度検出パターンが転写ベルト１７に形成され、該転写ベルト１７に形成された濃度検出パターンの濃度に基づいて濃度補正処理が行われ、感光体ドラム３１の主走査方向におけるＬＥＤヘッド２２の駆動時間が補正されるので、画像濃度を適正に補正することができる。その結果、画像品位を向上させることができる。

また、感光体ドラム３１の消耗割合ηに応じて所定の濃度検出パターンが転写ベルト１７に形成されるので、トナーの消費量を少なくすることができ、しかも、所定の濃度検出パターンの濃度を検出すればよいので、濃度補正処理を行うのに必要な時間を短くすることができる。その結果、印刷スループットを向上させることができる。

本実施の形態においては、感光体ドラム３１の消耗割合ηに基づいて、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じているかどうかが判断されるようになっているが、像担持体情報として感光体ドラム３１の表面電位Ｖｏを常時監視し、表面電位Ｖｏの上昇に基づいて、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動が生じているかどうかを判断するようにすることもできる。

また、本実施の形態において、第３の変動要因による画像濃度ＯＤの変動に対応させて形成される濃度検出パターンＰｔ３は、複数の基本パターンＰｂから成るが、濃度検出パターンを、感光体ドラム３１の主走査方向に一様に広がる帯状のパターンによって形成することもできる。

さらに、本実施の形態においては、基本パターン形成位置に対応させて配設された複数の濃度センサ４４によって画像濃度ＯＤが検出されるようになっているが、転写ベルト１７上の、感光体ドラム３１の主走査方向における全域をＣＣＤで撮影して画像濃度を検出したり、濃度検出パターンデータに基づいて感光体ドラム３１に形成されたトナー像のトナーの量を測定して画像濃度を検出したりすることもできる。

また、本実施の形態においては、変換テーブルを参照し、フォトトランジスタ５８、５９の出力電圧Ｖ₁₀₀₀、Ｖ₁₀₀₁を画像濃度ＯＤ₁₀₀₀、ＯＤ₁₀₀₁に変換し、画像濃度ＯＤ₁₀₀₀、ＯＤ₁₀₀₁に基づいて駆動時間τｋ、τ２１（ｘ）〜τ２４（ｘ）を算出するようになっているが、あらゆる条件に対応させて形成されたテーブルを参照し、画像濃度ＯＤのむらの分布、駆動時間等を決定したり、画像濃度のむらを詳細に解析し、駆動時間を決定したりすることもできる。

前記各実施の形態においては、濃度検出パターンＰｔｉを形成するための濃度検出パターン用の媒体として転写ベルト１７が使用されるが、濃度検出パターン用の媒体として、用紙Ｐを使用したり、感光体ドラム３１自体を使用したりすることもできる。

また、第２の実施の形態においては、感光体ドラム３１の消耗割合ηに応じて、複数の濃度検出パターンＰｔ１〜Ｐｔ３のうちの所定の濃度検出パターンが転写ベルト１７に形成され、所定の濃度検出パターンに対応させて配設された濃度センサ４４によって濃度検出パターンの濃度が検出されるようになっているが、濃度検出パターンＰｔ１〜Ｐｔ３をいずれも転写ベルト１７に形成し、感光体ドラム３１の消耗割合ηに応じて、各濃度センサ４４のうちの所定の濃度センサ４４によって、濃度センサ４４に対応させて形成された濃度検出パターンの濃度を検出するようにすることもできる。

また、前記各実施の形態においては、プリンタ１０について説明しているが、本発明を、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１０ プリンタ
１７ 転写ベルト
２２ ＬＥＤヘッド
３１ 感光体ドラム
６１ 制御部
６７ ドラム駆動カウンタ
Ｐ 用紙
Ｐｔｉ 濃度検出パターン
ｓ１ 温度センサ
Ｔｅ 検出温度
Ｖｏ 表面電位
η 消耗割合

Claims (9)

1. （ａ）露光装置と、
   （ｂ）該露光装置によって露光される像担持体と、
   （ｃ）該像担持体の状態を表す像担持体情報を取得する像担持体情報取得部と、
   （ｄ）制御部とを有するとともに、
   （ｅ）該制御部は、前記像担持体情報に応じて、複数の濃度検出パターンのうちの所定の濃度検出パターンを所定の媒体に形成し、該所定の媒体に形成された濃度検出パターンの濃度に基づいて濃度補正処理を行い、像担持体の主走査方向における露光装置の駆動変量を補正することを特徴とする画像形成装置。
2. （ａ）前記像担持体の主走査方向における複数箇所に、濃度検出部が前記所定の媒体と対向させて配設され、
   （ｂ）前記各濃度検出部のうちの前記所定の濃度検出パターンと対向する濃度検出部が、所定の濃度検出パターンの濃度を検出する請求項１に記載の画像形成装置。
3. （ａ）露光装置と、
   （ｂ）該露光装置によって露光される像担持体と、
   （ｃ）該像担持体の状態を表す像担持体情報を取得する像担持体情報取得部と、
   （ｄ）制御部とを有するとともに、
   （ｅ）該制御部は、前記像担持体情報取得部によって取得された像担持体情報に応じた濃度補正処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記制御部は、複数の濃度検出パターンを所定の媒体に形成し、前記像担持体情報に応じて、各濃度検出パターンのうちの所定の濃度検出パターンの濃度に基づいて濃度補正処理を行い、像担持体の主走査方向における露光装置の駆動変量を補正する請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体情報取得部は媒体の温度を検出する請求項１、２又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体情報取得部は像担持体の表面温度を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体情報取得部は、像担持体の総回転駆動距離に基づいて算出される像担持体の消耗度合を取得する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体情報取得部は像担持体の表面電位を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記駆動変量は露光装置の駆動時間である請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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