JP4796752B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、基準パッチの濃度検出の誤差や感光体の表面に生じる電位変動による現像濃度の変動による影響を適正に補正することが可能な画像形成装置に関する。

本発明に関連する技術として、所定の基準画像（濃度検出用パターン画像）をプロセスユニットの感光体ドラムから転写ベルトに転写し、この転写ベルト上の基準画像の濃度を濃度検出センサ（光学センサ）により検出し、その検出結果を利用して現像濃度の補正を行う画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、前記基準画像の濃度検出の際に濃度検出センサから転写ベルトまでの間の検出距離が変動すると、濃度検出の精度に影響がでることから、濃度検出センサによる検出位置を、転写ベルトが感光体ドラムを通過した後の最初の支持ローラ（駆動ローラ）を離れる位置近傍とすることにより、転写ベルトのばたつき量の少ない位置で検出を行い、濃度検出の精度の低下を抑えるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−５２３５号公報（第６頁、第１図）

しかし、上記従来の技術では、転写ベルトのばたつきの少ない位置を濃度検出センサによる検出位置としているとはいえ、転写ベルトのばたつきを完全に抑えることは不可能であって前記検出距離の変動は必ず生じる。したがって、そのような検出距離の変動により濃度検出の精度が低下し、画像形成時における現像濃度の補正の精度を高めることが困難となっていた。

一方、転写ベルトの支持ローラに対向する位置において基準画像の濃度検出を行い、或いは感光体ドラムの表面において基準画像の濃度検出を行うこととすれば、そのようなベルトのばたつきによる前記検出距離の変動を防止することができるが、その場合であっても、支持ローラや感光体ドラムの偏芯による前記検出距離の変動が生じる。したがって、そのような検出距離の変動によっても濃度検出の精度が低下し、画像形成時における現像濃度の補正の精度を高めることが困難となっていた。

また、感光体ドラムの表面に形成される感光体膜は、感光体ドラムを回転させながら成膜を行う過程でのドラム支軸の遊びの影響により、周期的な膜厚変動が生じる場合がある。このような感光体膜の膜厚変動は、感光体ドラムの表面の電位特性変動となって帯電時の帯電ムラや露光時の露光感度ムラ等を引き起こし、基準パッチの濃度ムラを生じさせる。したがって、そのような基準パッチの濃度ムラによっても濃度検出の精度が低下し、画像形成時における現像濃度の補正の精度を高めることが困難となっていた。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、濃度検出センサから基準パッチが形成されている像担持体までの間の検出距離の変動、及び感光体膜の膜厚変動に起因する電位特性変動により生じる基準パッチの濃度ムラによる濃度検出精度の低下を防止し、画像形成時における現像濃度の補正の精度を高めることが可能な画像形成装置を提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の第１特徴構成は、ベルト状の像担持体の表面に、所定のピッチで断続的に基準パッチを形成するパッチ形成手段と、前記パッチ形成手段により形成された前記基準パッチの濃度を一定時間間隔で検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段により検出された前記基準パッチの濃度の平均値を演算する平均値演算手段と、前記平均値演算手段により演算された前記基準パッチの濃度の平均値に基づいて、画像形成条件の調整を行う条件調整手段と、を有する画像形成装置であって、前記濃度検出手段に対向する位置にある支持ローラの前記像担持体の厚さ分を加算した周長が、略円柱状の感光体の表面に存在する電位特性変動の周期のＰ倍又は１／Ｐ倍（Ｐは自然数）であり、前記パッチ形成手段は、前記支持ローラの周長および前記電位特性変動の周期のうち大きいほうのＮ倍（Ｎは自然数）の長さの１／Ｍのピッチ（Ｍは２以上の整数、Ｎ／Ｍ≠整数）で断続的に、Ｍ個の前記基準パッチを形成し、前記平均値演算手段は、形成したＭ個の前記基準パッチの濃度の平均値を演算する点にある。ここで、「支持ローラの前記像担持体の厚さ分を加算した周長」とは、支持ローラの半径に像担持体の厚さを加えた半径の円の周長に等しい。

この第１特徴構成によれば、ベルト状の像担持体の濃度検出手段に対向する位置にある支持ローラの偏芯による検出距離の変動によって生じる、濃度検出手段による検出位置毎の検出濃度の誤差と、感光体の感光体膜の膜厚変動に起因する電位特性変動により生じる基準パッチの濃度ムラによって生じる、濃度検出手段による検出位置毎の検出濃度の誤差との両方を簡単な検出処理により相殺し、濃度検出精度を向上させることができる。

〔第１の実施形態〕
以下に、本発明の第１の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１の概略構造を示す図であり、図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の機能を示すブロック図である。なお、この画像形成装置１はカラー画像を形成可能な構成であって、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の４色のそれぞれに対応するプロセスユニット２を備えているが、図２においては、簡略化してプロセスユニット２を１つのみ表している。

図１に示すように、この画像形成装置１は、一対の支持ローラ３、４間に張架されて走行する無端状の転写ベルト５を備えている。本実施形態においては、この転写ベルト５が、本発明におけるベルト状の像担持体の一例である。そして、この転写ベルト５上には、図１中右側から図示しないシートが導入される。このシートは、転写ベルト５によって搬送されながら、各プロセスユニット２においてトナー像が転写された後、図中左側に排出される。そして、転写ベルト５からの排出側の搬送経路には、定着ユニット６が設けられている。

プロセスユニット２は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の４色のそれぞれに対応するものであり、転写ベルト５によるシートの搬送経路に沿って配置されている。各プロセスユニット２は、それぞれに感光体ドラム７を備えている。この感光体ドラム７の表面には、アモルファスシリコンやＯＰＣ（organic photo conductor、有機感光体）等の感光体膜が形成されている。そして、転写ベルト５を介して
各感光体ドラム７に対向する位置には、それぞれ転写ユニット８が配置されている。また、各感光体ドラム７の周囲には、帯電ユニット９、露光ユニット１０、現像ユニット１１、クリーニングユニット１２及び除電ユニット（図示せず）がそれぞれ配置されている。

各プロセスユニット２における画像形成動作は、以下のようになる。すなわち、まず、帯電ユニット９により、感光体ドラム７が所定極性に一様に帯電される。次いで、露光ユニットからの光照射により画像露光が行われ、感光体ドラム７の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像剤であるトナーが充填された現像ユニット１１によって現像され、感光体ドラム７の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム７の表面に形成されたトナー像は、転写ユニット８と対面する領域において、転写ベルト５上を搬送されてきたシートに転写される。この転写は、転写ユニット８に、トナー像とは逆極性のバイアス電圧を印加することにより行われる。ここでは、転写ベルト５の走行方向に沿ってマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順番に各色のプロセスユニットが配置されており、その順番に各色のトナー像が転写ベルト５に転写される。転写終了後は、図示しない除電ユニット及びクリーニングユニット１２により、感光体ドラム７の除電及び残存するトナーのクリーニングが行われる。トナー像が転写されたシートは、転写ベルト５から排出された後、定着ユニット６に導入され、加熱及び加圧されてトナー像が定着され、装置外へ排出される。

転写ベルト５の下側の走行路のシートが搬送されない領域には、ブラシ、ブレード等のベルトクリーニングユニット２１が設けられている。これにより、転写ベルト５の搬送面を清浄に保持し得るようになっており、後述するように、転写ベルト５の表面に形成された基準パッチＡ（図４参照）のクリーニングもこのベルトクリーニングユニット２１により行われる。

また、本実施形態においては、各プロセスユニット２に対してシート搬送方向下流側に、転写ベルト５の表面に形成された基準パッチＡ（図４参照）の濃度を検出するための濃度検出センサ１３が配置されている。更に、この濃度検出センサ１３は、転写ベルト５のばたつきによる検出距離Ｄ（図３参照）の変動を防止するため、転写ベルト５におけるシート搬送方向下流側の支持ローラ３に巻回されている部分を検出位置とするように配置されている。

更に、図２に示すように、画像形成装置１は、ＣＰＵ１４を中核部材として、画像形成装置１の様々な処理及び動作を行うための機能部がハードウエア若しくはソフトウエア又はそれらの両方により実装されているが、本発明に特に関係する機能部としては、上述した以外には、メモリ１５、平均値演算部１６、条件調整部１７、及び画像処理テーブル１８がある。メモリ１５は、画像形成装置１の各種の処理及び動作に関連する情報を格納するものであり、ここでは、特に、パッチ画像記憶領域１９と検出濃度記憶領域２０を備えている。パッチ画像記憶領域１９には、画像形成装置１の現像濃度の判定に用いるための、後述するような所定パターンの基準パッチＡの画像データが予め記憶されている。また、検出濃度記憶領域２０には、濃度検出センサ１３により検出された基準パッチＡの濃度情報が一時的に記憶される。画像処理テーブル１８は、画像形成を行う際に、画像データに基づいて各プロセスユニット２を制御するための画像処理の条件が格納されたテーブルである。

平均値演算部１６は、濃度検出センサ１３により検出され、メモリ１５の検出濃度記憶領域２０に記憶された基準パッチＡの濃度情報に基づいて、転写ベルト５の表面に連続的に又は所定のピッチで断続的に形成された基準パッチの濃度の平均値を演算する。そして、条件調整部１７は、平均値演算部１６により演算された基準パッチＡの濃度の平均値に基づいて、画像形成条件の調整を行う。ここで調整される画像形成条件としては、例えば、現像ユニット１１における現像バイアス、露光ユニット１０における露光量、帯電ユニット９における帯電量、画像処理テーブル１８における画像処理の条件等がある。

以下に、本実施形態において、転写ベルト５の表面に形成される基準パッチＡについて説明する。図４は、本実施形態に係る画像形成装置１の転写ベルト５の表面に形成された基準パッチＡの濃度を濃度検出センサ１３により検出する際の状態を示す図である。なお、この図においては基準パッチＡは転写ベルト５の中央部にのみ形成されているが、これに限定されるものではなく、転写ベルト５の幅方向に異なる位置で複数箇所に形成することも可能である。ただしその場合には、濃度検出センサ１３も基準パッチＡの形成される位置に応じて複数箇所に配置する必要がある。

ここで、基準パッチＡのパターンとしては、濃度検出センサ１３に対向する位置にある転写ベルト５の支持ローラ３の転写ベルト５の厚さ分を加算した周長ＬのＮ倍（Ｎは自然数）と略等しい長さで連続的に、又は前記周長ＬのＮ倍（Ｎは自然数）の長さの略１／Ｍのピッチ（Ｍは２以上の整数、Ｎ／Ｍ≠整数）で断続的に形成するとよい。ここで、「周長ＬのＮ倍の長さの略１／Ｍのピッチで断続的に基準パッチＡを形成する」とは、周長のＮ倍を略Ｍ等分し、任意の長さのＭ個の基準パッチをそれぞれの間に間隔を設けて断続的に形成することである。また、「支持ローラ３の転写ベルト５の厚さ分を加算した周長Ｌ」とは、支持ローラ３の半径ｒに転写ベルト５の厚さｔを加えた半径の円の周長に等しい（図３参照）。図５は、支持ローラ３の表面に形成する基準パッチＡのパターンの具体例を示す図であって、（ａ）は前記周長Ｌの長さと略等しい長さで形成した基準パッチＡを示し、（ｂ）は前記周長Ｌの略１／３のピッチで断続的に形成した基準パッチＡを示し、（ｃ）は前記周長Ｌの２倍の長さの略１／５のピッチで断続的に形成した基準パッチＡを示す。基準パッチＡを断続的に形成する場合における１つのパッチの長さは、任意の長さとすることが可能である。なお、本実施形態においては、複数の基準パッチＡの長さは同一としているが、これに限定されるものではなく、ピッチを一定としつつ複数の基準パッチＡをそれぞれ異なる長さとすること等も可能である。メモリ１５のパッチ画像記憶領域１９には、このような基準パッチＡのパターンのいずれかの画像データが記憶されている。

このような基準パッチＡを用いることにより、濃度検出センサ１３に対向する位置にある支持ローラ３の偏芯による検出距離Ｄ（図３参照）の変動によって生じる、検出位置毎の検出濃度の誤差を相殺することができる。すなわち、濃度検出センサ１３の出力は、検出距離Ｄに応じて変動するものであるところ、濃度検出センサ１３に対向する位置にある支持ローラ３の偏芯に起因する検出距離Ｄの変動による濃度検出センサ１３の出力の変動は、支持ローラ３の１周を１周期とする略正弦波状となる。そして、このような正弦波状の変動量の総和、及びこのような正弦波の１周期をＭ等分又は複数周期をＭ等分（但し分割した結果が正弦波の１周期の整数倍とならないこと）した各点での変動量の総和は「０」となる。したがって、上記のように形成した基準パッチＡの濃度を濃度検出センサ１３により検出し、平均値演算部１６においてその濃度の平均値を演算すれば、検出距離Ｄの変動に伴い発生する濃度検出センサ１３による検出位置毎の検出濃度の誤差を相殺することができる。

濃度検出センサ１３は、所定の動作クロックに従って一定間隔で基準パッチＡの濃度検出を行い、検出した濃度情報をメモリ１５の検出濃度記憶領域２０に記憶させる。この際、基準パッチＡを所定のピッチで断続的に形成した場合には、所定のスライスレベルを設けること等により、基準パッチＡが形成されていない部分の濃度情報は検出濃度記憶領域２０に記憶させない処理を行う。したがって、平均値演算部１６においては、基準パッチＡを連続的に形成したか所定のピッチで断続的に形成したかに関わらず、検出濃度記憶領域２０に記憶された全ての濃度情報の平均値を演算すればよい。

また、基準パッチＡのパターンとしては、感光体ドラム７の表面に存在する電位特性変動の周期ＫのＮ倍（Ｎは自然数）と略等しい長さで連続的に、又は前記周期ＫのＮ倍（Ｎは自然数）の長さの略１／Ｍのピッチ（Ｍは２以上の整数、Ｎ／Ｍ≠整数）で断続的に形成するとよい。具体的には、例えば、図５（ａ）〜（ｃ）において「周長Ｌ」を「周期Ｋ」に置き換えたもののように、基準パッチＡは、前記周期Ｋの長さと略等しい長さで形成し、前記周期Ｋの略１／３のピッチで断続的に形成し、前記周期Ｋの２倍の長さの略１／５のピッチで断続的に形成することができる。基準パッチＡを断続的に形成する場合における１つのパッチの長さは、任意の長さとすることが可能である。メモリ１５のパッチ画像記憶領域１９には、このような基準パッチＡのパターンのいずれかの画像データが記憶されている。

このような基準パッチＡを用いることにより、感光体ドラム７の表面の感光体膜の膜厚変動に起因する電位特性変動により生じる基準パッチＡの濃度ムラによって生じる、濃度検出センサ１３による検出位置毎の検出濃度の誤差を相殺することができる。すなわち、感光体ドラム７の製造時の誤差により感光体膜の膜厚にばらつきがある場合、帯電ユニット９における帯電ムラや露光ユニット１０における露光感度ムラ等が生じるため、感光体ドラム７の表面に形成した基準パッチＡの濃度にもムラが生じることになる。このような基準パッチＡの濃度ムラは、感光体の１周につき１又は２以上の周期で現れる。例えば、感光体膜の成膜時に感光体ドラム７の支軸又はその軸受けが真円でなく長穴状であった場合には、感光体ドラム７の１周につき２周期の膜厚変動に起因する電位特性変動により生じる基準パッチＡの濃度ムラが発生する。この濃度ムラの変動は略正弦波状の変化を示すので、濃度検出センサ１３からの出力もの略正弦波状となる。そして、このような正弦波状の変動量の総和、及びこのような正弦波の１周期をＭ等分又は複数周期をＭ等分（但し分割した結果が正弦波の１周期の整数倍とならないこと）した各点での変動量の総和は「０」となる。したがって、上記のように形成した基準パッチＡの濃度を濃度検出センサ１３により検出し、平均値演算部１６においてその濃度の平均値を演算すれば、濃度検出センサ１３による検出位置毎の基準パッチＡの濃度ムラによって発生する当該検出位置毎の検出濃度の誤差を相殺することができる。

また、基準パッチＡのパターンとしては、上記支持ローラ３の転写ベルト５の厚さ分を加算した周長Ｌと、上記感光体ドラム７の表面に存在する電位特性変動の周期Ｋとの両方に基づいて定めたものとすると更に好適である。すなわち、前記周長Ｌと前記周期Ｋとの略最小公倍数の長さＪに基づいて、当該長さＪのＮ倍（Ｎは自然数）と略等しい長さで連続的に、又は前記長さＪのＮ倍（Ｎは自然数）の長さの略１／Ｍのピッチ（Ｍは２以上の整数、Ｎ／Ｍ≠整数）で断続的に形成するとよい。

このような基準パッチＡを用いることにより、濃度検出センサ１３に対向する位置にある支持ローラ３の偏芯による検出距離Ｄ（図３参照）の変動によって生じる、検出位置毎の検出濃度の誤差と、感光体ドラム７の表面の感光体膜の膜厚変動に起因する電位特性変動により生じる基準パッチＡの濃度ムラによって生じる、濃度検出センサ１３による検出位置毎の検出濃度の誤差との両方を相殺することができる。

ここで、上記支持ローラ３の転写ベルト５の厚さ分を加算した周長Ｌが上記感光体ドラム７の周長Ｉの略Ｐ倍又は略１／Ｐ倍（Ｐは自然数）となるようにすると更に好適である。このようにすることにより、転写ベルト５の支持ローラ３の偏芯に起因する、この支持ローラ３の１周の周長Ｌを１周期とする略正弦波状の濃度検出センサ１３からの出力の変動の周期と、感光体ドラム７の表面に存在する電位特性変動に起因する基準パッチＡの濃度ムラによる、感光体ドラム７の１周につき１又は２以上の周期Ｋで現れる略正弦波状の濃度検出センサ１３からの出力の変動の周期との関係を、自然数倍又は自然数分の１の関係とすることができる。したがって、前記周長Ｌと前記周期Ｋとの略最小公倍数の長さＪを前記周長Ｌ又は前記周期Ｋのいずれかと同じにすることができるので、これらの両方の変動による検出濃度の誤差を相殺するための処理を単純化することができる。これにより、前記支持ローラの偏芯による検出距離の変動によって生じる濃度検出手段による検出位置毎の検出濃度の誤差と、感光体の表面に存在する電位特性変動に起因する基準パッチの濃度ムラによって生じる濃度検出手段による検出位置毎の検出濃度の誤差との両方を簡単な処理により相殺することが可能となる。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１における現像濃度の補正のための動作処理について説明する。まず、現像濃度の調整の際には、パッチ画像記憶領域１９から上記のような所定パターンの基準パッチＡの画像データが読み出され、プロセスユニット２において感光体ドラム７に基準パッチＡのトナー像が現像され、転写ユニット８により転写ベルト５の表面に当該基準パッチＡのトナー像が転写される。この際、転写ベルト５にはシートは導入されず、転写ベルト５の表面に直接トナー像が転写されることになる。そして、濃度検出センサ１３により転写ベルト５の表面に形成された基準パッチＡの濃度が検出され、検出された濃度情報は、メモリ１５の検出濃度記憶領域２０に記憶される。次に、平均値演算部１６において、メモリ１５の検出濃度記憶領域２０に記憶された基準パッチＡの濃度情報に基づいて、転写ベルト５の表面に連続的に又は所定のピッチで断続的に形成された基準パッチＡの濃度の平均値が演算される。そして、平均値演算部１６により演算された基準パッチＡの濃度の平均値に基づいて、条件調整部１７において現像濃度が適正になるように画像形成条件の調整を行う。ここで調整される画像形成条件としては、例えば、現像ユニット１１における現像バイアス、露光ユニット１０における露光量、帯電ユニット９における帯電量、画像処理テーブル１８における画像処理の条件等がある。なお、濃度検出センサ１３による検出位置を通過した基準パッチＡは、転写ベルト５の下側の走行路に配置されたベルトクリーニングユニット２１により清掃され除去される。

〔第２の実施形態〕
図６は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１の概略構造を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置１は、円柱状の中間転写ドラム２２を備えており、この中間転写ドラム２２の表面に形成された基準パッチＡの濃度を、濃度検出センサ１３により検出する構成である点で、上記第１の実施形態とは異なる。本実施形態においては、この中間転写ドラム２２が、本発明における略円柱状の像担持体の一例である。

この画像形成装置１は、カラー画像を形成可能な構成であって、１の感光体ドラム７の周囲に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の４色の現像ユニット１１と、帯電ユニット９、露光ユニット１０、クリーニングユニット１２及び除電ユニット（図示せず）がそれぞれ配置されてプロセスユニット２を形成している。そして、各色毎に感光体ドラム７の表面に形成されたトナー像は、順に中間転写ドラム２２に転写され、この中間転写ドラム２２上で４色が重ねられた後、転写ユニット８において、所定の搬送経路２３を搬送されてきたシート（図示せず）に転写される。転写終了後は、図示しない除電ユニット及びクリーニングユニット１２により、感光体ドラム７の除電及び残存するトナーのクリーニングが行われる。トナー像が転写されたシートは、更に搬送されて定着ユニット６に導入され、加熱及び加圧されてトナー像が定着され、装置外へ排出される。そして、本実施形態においては、中間転写ドラム２２の感光体ドラム７からの転写位置より下流側に、中間転写ドラム２２の表面に形成された基準パッチＡの濃度を検出するための濃度検出センサ１３が配置されている。

本実施形態においては、基準パッチＡのパターンは、上記「支持ローラ３の転写ベルト５の厚さ分を加算した周長Ｌ」に代えて、「中間転写ドラム２２の周長Ｈ」を基準として定める。すなわち、基準パッチＡのパターンとしては、中間転写ドラム２２の周長ＨのＮ倍（Ｎは自然数）と略等しい長さで連続的に、又は前記周長ＨのＮ倍（Ｎは自然数）の長さの略１／Ｍのピッチ（Ｍは２以上の整数、Ｎ／Ｍ≠整数）で断続的に形成し、又は、感光体ドラム７の表面に存在する電位特性変動の周期ＫのＮ倍（Ｎは自然数）と略等しい長さで連続的に、又は前記周期ＫのＮ倍（Ｎは自然数）の長さの略１／Ｍのピッチ（Ｍは２以上の整数、Ｎ／Ｍ≠整数）で断続的に形成するとよい。また更に、中間転写ドラム２２の周長Ｈと感光体ドラム７の表面に存在する電位特性変動の周期Ｋとの略最小公倍数の長さＧに基づいて、当該長さＧのＮ倍（Ｎは自然数）と略等しい長さで連続的に、又は前記長さＧのＮ倍（Ｎは自然数）の長さの略１／Ｍのピッチ（Ｍは２以上の整数、Ｎ／Ｍ≠整数）で断続的に形成すると好適である。この際、中間転写ドラム２２の周長Ｈが感光体ドラム７の周長Ｉの略Ｐ倍又は略１／Ｐ倍（Ｐは自然数）となるようにすると更に好適である。以上のような基準パッチＡのパターンとすることにより、上記第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

〔第３の実施形態〕
図７は、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置１の概略構造を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置１は、感光体ドラム７の表面に形成された基準パッチＡの濃度を、濃度検出センサ１３により検出する構成である点で、上記第１及び第２の実施形態とは異なる。本実施形態においては、この感光体ドラム７が、本発明における略円柱状の像担持体の一例である。

この画像形成装置１は、モノクロ画像を形成するための構成であって、一つの感光体ドラム７の周囲に、帯電ユニット９、露光ユニット１０、単色の現像ユニット１１、クリーニングユニット１２及び除電ユニット（図示せず）がそれぞれ配置されてプロセスユニット２を形成している。そして、感光体ドラム７の表面に形成されたトナー像は、転写ユニット８において、所定の搬送経路２３を搬送されてきたシート（図示せず）に転写される。トナー像が転写されたシートは、更に搬送されて定着ユニット６に導入され、加熱及び加圧されてトナー像が定着され、装置外へ排出される。そして、本実施形態においては、感光体ドラム７における現像ユニット１１による現像位置より下流側に、感光体ドラム７の表面に形成された基準パッチＡの濃度を検出するための濃度検出センサ１３が配置されている。

本実施形態においては、基準パッチＡのパターンは、上記第１又は第２の実施形態における「支持ローラ３の転写ベルト５の厚さ分を加算した周長Ｌ」や「中間転写ドラム２２の周長Ｈ」に代えて、「感光体ドラム７の周長Ｉ」を基準として定める。すなわち、基準パッチＡのパターンとしては、感光体ドラム７の周長ＩのＮ倍（Ｎは自然数）と略等しい長さで連続的に、又は前記周長ＩのＮ倍（Ｎは自然数）の長さの略１／Ｍのピッチ（Ｍは２以上の整数、Ｎ／Ｍ≠整数）で断続的に形成し、又は、感光体ドラム７の表面に存在する電位特性変動の周期ＫのＮ倍（Ｎは自然数）と略等しい長さで連続的に、又は前記周期ＫのＮ倍（Ｎは自然数）の長さの略１／Ｍのピッチ（Ｍは２以上の整数、Ｎ／Ｍ≠整数）で断続的に形成するとよい。また更に、感光体ドラム７の周長Ｉと感光体ドラム７の表面に存在する電位特性変動の周期Ｋとの略最小公倍数の長さＦに基づいて、当該長さＦのＮ倍（Ｎは自然数）と略等しい長さで連続的に、又は前記長さＦのＮ倍（Ｎは自然数）の長さの略１／Ｍのピッチ（Ｍは２以上の整数、Ｎ／Ｍ≠整数）で断続的に形成すると好適である。なお、本実施形態の構成の場合、感光体ドラム７の偏芯に起因する、感光体ドラム７の周長Ｉを１周期とする略正弦波状の濃度検出センサ１３からの出力の変動の周期と、感光体ドラム７の表面に存在する電位特性変動に起因する基準パッチＡの濃度ムラによる、感光体ドラム７の１周につき１又は２以上の周期Ｋで現れる略正弦波状の濃度検出センサ１３からの出力の変動の周期との関係は、当然に自然数倍又は自然数分の１の関係となるので、前記周長Ｉと前記周期Ｋとの略最小公倍数の長さＦを前記周長Ｉ又は前記周期Ｋのいずれかと同じにすることができるので、これらの両方の変動による検出濃度の誤差を相殺するための処理を単純化することができる。そして、以上のような基準パッチＡのパターンとすることにより、上記第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、上記第１から第３の実施形態においては、いずれも感光体として円柱状の感光体ドラム７を用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体としてベルト状の感光体ベルトを用いることも当然に可能である。

本発明は、電子写真プロセスを用いたカラーやモノクロの各種画像形成装置において、現像濃度の調整を行なうための技術として好適に用いることが可能である。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構造を示す図 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の機能を示すブロック図 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の濃度検出センサ近傍を示す図 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の転写ベルト上に形成された基準パッチの状態を示す図 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の基準パッチのパターンのいくつかの例を示す図 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の概略構造を示す図 本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の概略構造を示す図

１ 画像形成装置
２ プロセスユニット
３ 濃度検出センサに対抗する位置にある支持ローラ
５ 転写ベルト
７ 感光体ドラム
１３ 濃度検出センサ
１５ メモリ
１６ 平均値演算部
１７ 条件調整部
１９ パッチ画像記憶領域
２０ 検出濃度記憶領域
２２ 中間転写ドラム
Ａ 基準パッチ

Claims (1)

1. ベルト状の像担持体の表面に、所定のピッチで断続的に基準パッチを形成するパッチ形成手段と、
   前記パッチ形成手段により形成された前記基準パッチの濃度を一定時間間隔で検出する濃度検出手段と、
   前記濃度検出手段により検出された前記基準パッチの濃度の平均値を演算する平均値演算手段と、
   前記平均値演算手段により演算された前記基準パッチの濃度の平均値に基づいて、画像形成条件の調整を行う条件調整手段と、を有する画像形成装置であって、
   前記濃度検出手段に対向する位置にある支持ローラの前記像担持体の厚さ分を加算した周長が、略円柱状の感光体の表面に存在する電位特性変動の周期のＰ倍又は１／Ｐ倍（Ｐは自然数）であり、
   前記パッチ形成手段は、前記支持ローラの周長および前記電位特性変動の周期のうち大きいほうのＮ倍（Ｎは自然数）の長さの１／Ｍのピッチ（Ｍは２以上の整数、Ｎ／Ｍ≠整数）で断続的に、Ｍ個の前記基準パッチを形成し、前記平均値演算手段は、形成したＭ個の前記基準パッチの濃度の平均値を演算する画像形成装置。

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