JP5458994B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置および画像形成方法に関する。

電子写真方式を用いた複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置は、常に安定した画質が得られるようにするために、例えば、主電源投入時や所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上の印刷を終了した後の待機時などにプロセスコントロールと呼ばれる処理を実行し、その中で、画像の濃度を調整する制御を実施している。画像の濃度調整制御の手法としては、例えば、特許文献１に記載されている手法が知られている。

特許文献１に記載の技術では、以下のような手順で画像濃度調整を行う。すなわち、まず、現像ポテンシャル（現像バイアスとパターン電位の差）を変化させながら複数のトナーパッチを現像し、中間転写ベルトなどの像担持体上に濃度が異なる複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成する。そして、像担持体上に形成した階調パターンの各トナーパッチを光学センサにより検出し、光学式センサの検出値から所定のアルゴリズムを用いて各トナーパッチのトナー付着量を算出する。そして、各トナーパッチのトナー付着量と各トナーパッチを形成したときの現像ポテンシャルとの関係から、直線方程式ｙ＝ａｘ＋ｂを求め、現像γ（現像ポテンシャルを横軸、トナー付着量を縦軸としたときの傾きａ）および現像開始電圧Ｖｋ（現像ポテンシャルを横軸、トナー付着量を縦軸としたときの切片ｂ）を求める。その求めた現像γ、現像開始電圧Ｖｋに基づいて、適正なトナー付着量（すなわち画像濃度）となる現像ポテンシャルとなるように、ＬＤパワー、帯電バイアス、現像バイアスなどの作像条件を調整するようにしている。

しかしながら、特許文献１に記載の画像濃度調整制御では、複数のトナーパッチを連続して現像するために、現像装置の現像ローラのピッチで画像履歴が生じた場合に、トナーパッチが直前に形成されたトナーパッチの履歴を受けて不安定になり、現像γ、現像開始電圧Ｖｋを正確に検知できずに、結果として制御されるトナー付着量（画像濃度）が不安定になってしまうという不具合が発生する場合がある。ここで、画像履歴とは、直前に形成された画像の影響を受けて次の画像に濃度むらが生じる現象をいう。

このような画像履歴の影響を抑制して画像濃度調整を適切に行えるようにする技術としては、例えば特許文献２に記載の技術が知られている。特許文献２に記載の技術では、現像バイアスをその可変領域全体で変化させながら複数のトナーパッチを形成した後に、主走査方向にトナーパッチの幅以上の幅を有し、且つ副走査方向に現像ローラの周長以上の長さを有する不良トナー除去用画像を形成してから、次の画像を形成するようにしている。特許文献２に記載の技術では、このように新たな画像を形成する前に不良トナー除去用画像を形成することによって、現像ローラから供給されるトナーの帯電量を均一化し、画像履歴の影響によって次の画像が不安定になることを防止している。

また、特許文献３には、正反射受光部にて検出可能なトナーパッチと、拡散反射受光部にて検出可能なトナーパッチとを形成して、正反射および拡散反射の一体型センサにおいて発光体に流れる発光電流を切り替えてこれらを検出する構成が記載されている。そしてこの特許文献３に記載の技術では、一方のパッチを検出して、ＬＥＤの発光素子に流れる電流を安定するように調整した後、もう一方のパッチを検出するために、両トナーパッチ間に間隙を設けるようにしている。

しかしながら、特許文献２に記載の技術は、画像履歴の影響を抑制するために不良トナー除去用画像を形成する構成であるため、不良トナー除去用画像を形成することで無駄にトナーが消費されることとなり、ランニングコストの増加を招くといった課題がある。

また、特許文献３に記載の技術は、現像履歴の影響を考慮してパッチ間の間隙を設けているものではない。また、特許文献３には、どのくらいパッチ間の間隙を設ければいいのかといった具体的な点についてまでは記載がない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無駄にトナーを消費することなく画像履歴の影響を有効に抑制し、適切な画像濃度調整を行って安定した画質を得ることができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、現像ローラを設けた現像装置を有し、異なる色のトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、コントローラと、前記画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナーパッチを検出する検出手段とを備え、前記像担持体上に形成された濃度の異なる複数のトナーパッチを前記検出手段によって検出する画像形成装置において、前記像担持体の移動方向に沿って隣り合う２つのトナーパッチのうち、移動方向前方に位置するトナーパッチの後端と、移動方向後方に位置するトナーパッチの前端との間の距離を、トナーパッチ間の間隔としたときに、前記コントローラは、各トナーパッチ間の間隔が前記現像ローラの１周に相当する長さ以上となるように、前記トナーパッチを前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成させる制御を行い、前記現像装置で用いる現像剤のトナー濃度または前記現像装置で用いる現像剤の使用状況に応じて、前記各トナーパッチ間の間隔を決定することを特徴とする。

また、本発明にかかる画像形成方法は、現像ローラを設けた現像装置を有し、異なる色のトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、コントローラと、前記画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナーパッチを検出する検出手段とを備え、前記コントローラは、前記像担持体上に濃度の異なる複数のトナーパッチを前記画像形成手段に形成させ、前記検出手段によって前記トナーパッチを検出させる画像形成方法において、前記像担持体の移動方向に沿って隣り合う２つのトナーパッチのうち、移動方向前方に位置するトナーパッチの後端と、移動方向後方に位置するトナーパッチの前端との間の距離を、トナーパッチ間の間隔としたときに、前記コントローラは、各トナーパッチ間の間隔が前記現像ローラの１周に相当する長さ以上となるように、前記トナーパッチを前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成させ、前記現像装置で用いる現像剤のトナー濃度または前記現像装置で用いる現像剤の使用状況に応じて、前記各トナーパッチ間の間隔を決定することを特徴とする。

本発明によれば、濃度の異なる複数のトナーパッチを、各トナーパッチ間の間隔が現像ローラの１周に相当する長さ以上となるように形成するようにしているので、無駄にトナーを消費することなく画像履歴の影響を有効に抑制し、適切な画像濃度調整を行って安定した画質を得ることができるという効果を奏する。

図１は、カラーレーザプリンタの概略構成を示す構成図である。 図２は、反射型フォトセンサが配設されている部位を図１のＸの方向から見た図である。 図３は、カラーレーザプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。 図４は、階調パターンを構成する各トナーパッチ形成時の現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す図である。 図５は、現像装置の一構成例を示す図である。 図６は、画像履歴を説明する図である。 図７は、現像ローラ周面上の任意の位置におけるトナー帯電量と現像ローラの周回回数との関係を示す図である。 図８は、中間転写ベルト上に形成される各色の階調パターンの一例を示す図である。 図９は、先行するトナーパッチの画像履歴による影響を受けない位置に次のトナーパッチを形成する様子を模式的に示す図である。 図１０は、現像剤のトナー濃度および使用度と画像履歴のレベルとの関係を示す図である。 図１１は、階調パターンの各トナーパッチ間の間隔を現像剤のトナー濃度や現像剤の使用度に応じて決定する際に用いるデータテーブルの一例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置および画像形成方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。以下に示す実施の形態は、本発明をカラーレーザプリンタに適用した例である。

図１は、本実施形態にかかるカラーレーザプリンタ１００の概略構成を示す構成図である。このカラーレーザプリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）の各色のトナー像を生成するための４つのトナー像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを備えている。これら４つのトナー像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、現像剤として互いに異なる色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。

Ｙトナー像を生成するためのトナー像形成部６Ｙを例に挙げて説明すると、このトナー像形成部６Ｙは、ドラム状の感光体１Ｙと、ドラムクリーニング装置２Ｙと、除電装置（図示せず）と、帯電装置４Ｙと、現像装置５Ｙとを備えている。帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される感光体１Ｙの表面を一様に帯電させる。帯電装置４Ｙにより一様に帯電された感光体１Ｙの表面は、レーザ光によって露光走査されることで、Ｙ用の静電潜像が形成される。このＹ用の静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、現像装置５Ｙによって現像されたＹトナー像が、中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。

他のトナー像形成部６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にＭ，Ｃ，Ｋのトナー像がそれぞれ形成され、中間転写ベルト８上に中間転写される。光書込ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、画像情報に基づいて発光されるレーザ光を、トナー像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにおけるそれぞれの感光体１Ｙ，１Ｍ、１Ｃ，１Ｋに照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像がそれぞれ形成される。

トナー像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの図中下方の位置には、中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、図中時計回り（矢印１６の方向）に無端移動される中間転写ベルト８と、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ、クリーニング装置１０などを備えている。また、中間転写ユニット１５には、２次転写バックアップローラ１２も設けられている。１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、無端移動される中間転写ベルト８を感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。

中間転写ベルト８には、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わされて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という。）が形成される。上記２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。

２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。２次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて搬送される。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力が加えられ、これにより、転写紙Ｐの表面に転写された４色トナー像が定着される。

図１において、中間転写ベルト８の移動方向の最下流に位置するトナー像形成部６Ｋと２次転写ニップ部の間には、中間転写ベルト８に対向して、濃度検出手段としての反射型フォトセンサ４０が配設されている。反射型フォトセンサ４０は、中間転写ベルト８上の光反射率に応じた信号を出力するように構成されている。

図２は、反射型フォトセンサ４０が配設されている部位を図１のＸの方向から見た図である。反射型フォトセンサ４０は、中間転写ベルト８上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のトナーパッチの濃度を個別に検知するために、各色用のセンサ部４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを有する。これらセンサ部４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、図１の紙面に垂直な方向に一列に（つまり、中間転写ベルト８の移動方向１６に対して並列となるように）配置されている。反射型フォトセンサ４０の各センサ部４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋには、拡散光検出型センサか正反射光検出型センサのうち、中間転写ベルト８の表面の反射光量と、後述の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを構成する各トナーパッチの反射光量との差を十分な値にし得る方が用いられる。

図３は、本実施形態にかかるカラーレーザプリンタ１００の制御系の構成を示すブロック図である。上述したトナー像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋや光書込ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、中間転写ユニット１５、反射型フォトセンサ４０の各センサ部４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、制御部（コントローラ）１５０に電気的に接続されており、この制御部１５０によって動作が制御される。制御部１５０は、例えば、ＣＰＵ１５０ａやＲＯＭ１５０ｂ、ＲＡＭ１５０ｃ、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータとして構成され、ＣＰＵ１５０ａがＲＡＭ１５０ｃをワークエリアとして利用してＲＯＭ１５０ｂに格納された制御プログラムを実行することによって、トナー像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋや光書込ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、中間転写ユニット１５、反射型フォトセンサ４０の各センサ部４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋなどの動作を制御する。

特に本実施形態にかかるカラーレーザプリンタ１００では、例えば、カラーレーザプリンタ１００の主電源投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上の印刷を終了した後の待機時など、所定のタイミングで、制御部１５０による制御のもとでプロセスコントロールと呼ばれる処理が実行され、その中で、画像の濃度を調整する制御が実施される。

具体的には、上記の所定のタイミングが到来すると、まず、反射型フォトセンサ４０の各センサ部４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ、４０Ｋの校正を行う。このセンサ校正は、中間転写ベルト８上にトナー像を作像しない状態で反射型フォトセンサ４０を作動させ、反射型フォトセンサ４０の各センサ部４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ、４０Ｋの発光光量を順次変化させながら、各センサ部４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ、４０Ｋの検知電圧が所定の値となる発光光量を求める。この発光光量を例えば制御部１５０のＲＡＭ１５０ｃなどに記憶しておき、その後の画像濃度調整の際に用いる。

次に、トナー像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを回転させながら、これら感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを帯電させる。このときの帯電は、通常のプリント時における一様な帯電（例えば−７００Ｖ）とは異なり、制御部１５０により、その電位を徐々に大きくしていくように制御される。そして、制御部１５０による制御のもとで、光書込ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋが感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面にレーザ光を走査し、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに階調パターンの静電潜像を形成するとともに、現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより階調パターンの静電潜像を現像する。この現像により、各色の階調パターンが感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にそれぞれ形成される。なお、現像の際、制御部１５０は、それぞれの現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの現像ローラに印加される現像バイアスの値も徐々に高く（もしくは低く）していくように制御する。

このようにして、濃度の異なる複数（例えば１０個）のトナーパッチからなる各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋが作像される。これら各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋは、図２に示したように、中間転写ベルト８上において、反射型フォトセンサ４０の各センサ部４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋに対向する位置にそれぞれ重なり合わないように転写される。つまり、中間転写ベルト８上には、各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋが色ごとに並列に形成される。

中間転写ベルト８上に形成された各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋは、中間転写ベルト８の無端移動に伴って反射型フォトセンサ４０との対向位置を通過する際、その光反射量が検知される。そして、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋそれぞれのトナーパッチ濃度に応じた電気信号が、反射型フォトセンサ４０から制御部１５０に出力される。制御部１５０は、反射型フォトセンサ４０から順次送られてくるこの出力信号に基づいて、各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋそれぞれの複数（例えば１０個）のトナーパッチのトナー付着量を求めて、ＲＡＭ１５０ｃに格納していく。ここで、制御部１５０は、トナー付着量をＲＡＭ１５０ｃに格納すると同時に、各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの作像条件から現像ポテンシャルを推定し、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの情報もＲＡＭ１５０ｃに格納する。

反射型フォトセンサ４０との対向位置を通過した各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋは、上記クリーニング装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによってそれぞれクリーニングされる。なお、以上の工程は、カラー毎にシーケンシャルに行われるのではなく、各色並列で実施される。

図４は、階調パターンを構成する各トナーパッチ形成時の現像ポテンシャルとトナー付着量との関係をＸ-Ｙ平面上にプロットしたものである。この図４では、Ｘ軸に現像ポテンシャル（現像バイアスとパターン像電位の差：ＶＢ-ＶＬ）（単位Ｖ）、Ｙ軸に単位面積当たりのトナー付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）を割り振っている。制御部１５０は、図４のようにプロットしたデータより直線区域を選択し、区間内のデータに対して最小自乗法を適用することにより直線近似を行って得られる直線方程式をカラー毎に計算する。そして、この直線方程式により、目標のトナー付着量が得られる現像ポテンシャルを計算し、この現像ポテンシャルを実現するように作像条件（ＬＤパワー、帯電バイアス、現像バイアスなど）を調整することによって、画像濃度維持を図っている。

ところで、以上のような画像濃度調整を適切に実施するには、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを形成する際の現像ポテンシャルの変化に対して、形成された階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチのトナー濃度が正確に追従している必要がある。換言すると、何らかの外乱要因によって、現像ポテンシャルを変化させながら形成した階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチに、現像ポテンシャルの変化に追従しない不安定な濃度変化が生じると、目標のトナー付着量が得られる現像ポテンシャルを正しく計算することができず、安定した画質を得ることが難しくなる。このような濃度調整に影響を与える外乱要因としては、画像履歴の影響が挙げられる。画像履歴は、現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの現像ローラ周面におけるトナーの帯電量のばらつきに起因した画像の濃度むらである。

なお、現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、使用する現像剤の色が異なるのみで構成は同一のため、以下では、特にこれらを区別する場合を除いて現像装置５と総称する。ここで、図５を用いて画像履歴といわれる現象について説明する。図５に示す現像装置５は、一成分現像方式の現像器であり、筐体５１内部に収容された現像剤としてのトナーをトナー供給ブレード５２によって攪拌しながら現像ローラ５３へと供給し、感光体１Ｙ，１Ｍ、１Ｃ，１Ｋ（以下、特にこれらを区別する場合を除いて感光体１と総称する。）に形成された潜像を現像ローラ５３周面のトナーによって現像する。現像ローラ５３周面のトナーは、トナー供給ブレード５２により攪拌されることで摩擦が生じ、所定極性に帯電された状態で現像ローラ５３に供給される。現像ローラ５３の周面には、トリマブレード５４の先端が当接されており、現像ローラ５３周面に形成されるトナー層がこのトリマブレード５４によって所定の厚みに規制される。このとき、トリマブレード５４との摩擦によっても、現像ローラ５３周面のトナーが同じ極性に帯電される。

ここで、現像ローラ５３周面のトナーによって感光体１に形成された潜像を現像する際、現像ローラ５３の周面上で、感光体１の潜像が形成された位置と対向する位置においては帯電したトナーが現像によって消費されることとなるが、現像ローラ５３周面のそれ以外の位置では、帯電したトナーが消費されずに残存することとなる。その後、現像ローラ５３周面のトナーが消費された位置には、トナー供給ブレード５２によって新たなトナーが供給されるが、この新たに供給されたトナーと現像ローラ５３の周面に残存しているトナーとでは、帯電量の差が生じることとなる。例えば、現像ローラ５３の周面に残存しているトナーは、その後の現像ローラ５３の回転によってトリマブレード５４との接触回数が増え、新たに供給されるトナーよりもトリマブレード５４との接触による帯電の機会が多い分、帯電量が多くなる。この現像ローラ５３周面におけるトナー帯電量の差は次の画像形成時におけるトナー付着量の差として現れ、直前に形成された画像の影響で次の画像に濃度むらが生じる、いわゆる画像履歴と呼ばれる現象が生じる。

以上は、現像装置５として１成分現像方式の現像器を用いた場合の例であるが、２成分現像方式の現像器を用いた場合においても、同様の画像履歴が生じる。２成分現像方式の場合は、現像剤としてトナーとキャリアとの混合剤が用いられ、トナーがキャリアとの攪拌によって摩擦帯電する。そして、現像装置５内に現像剤を現像ローラ５３に供給するパドルが設けられている。なお、このパドルは、例えば、特許第４２８３６８８号に記載されているようなものになる。そして、帯電したトナーがキャリアとともにパドルの回転などによって現像ローラ５３に供給されるが、感光体１の潜像の現像で消費されることなく残存したトナーは、感光体１からのカウンターチャージの影響を受けて帯電量が増加する。２成分現像方式では、感光体１の潜像の現像で消費されずに現像ローラ５３の周面に残存した現像剤を剥離して回収するようにしているが、全ての現像剤が回収できるわけではなく、現像ローラ５３の周面には帯電量の大きいトナーを含む現像剤が残存する。一方、現像ローラ周面のトナーが消費された位置には新たに現像剤が供給されるが、この新たに供給された現像剤に含まれるトナーと現像ローラ５３の周面に残存している現像剤のトナーでは、帯電量の差が生じる。そして、１成分現像方式の場合と同様に、この現像ローラ５３周面におけるトナー帯電量の差が次の画像形成時におけるトナー付着量の差として現れ、画像履歴が生じることとなる。

ここで、画像履歴の一例について、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、ベタ画像Ａ１に続けて、ハーフトーン画像Ａ２を印刷した場合に発生する画像履歴を模式的に表したものであり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の線Ｙ上におけるトナー付着量を示したものである。図６（ｂ）において、Ｐｔは現像ローラ５３のピッチ（現像ローラ５３の１周に相当する長さ）であり、Ｘ１は現像ローラ５３の１周後の画像履歴に相当する部分、Ｘ２は現像ローラ５３の２周後の画像履歴に相当する部分を示している。ここで、感光体１表面の線速に対する現像ローラ５３周面の線速の比（以下、現像線速比という。）は１．０としない、つまり、感光体１表面の線速と現像ローラ５３周面の線速を異ならせる設定とするのが一般的である。したがって、現像ローラ５３のピッチＰｔは、現像ローラ５３の周長を現像線速比で割った長さとなる。

図６に示すように、ベタ画像Ａ１に続けてハーフトーン画像Ａ２を印刷すると、ベタ画像Ａ１が印刷された位置から現像ローラ５３のピッチＰｔ周期で画像履歴が生じてハーフトーン画像Ａ２のトナー付着量が低下する。そして、この画像履歴は、履歴の元になる画像（図６においてはベタ画像Ａ１）から、現像ローラ５３の１周後に発生する画像履歴Ｘ１のトナー付着量の低下量が最も大きく、その後、現像ローラ５３が周回を重ねるごとに画像履歴によるトナー付着量の低下量は序々に小さくなっていく。なお、図６の例では、ベタ画像Ａ１に続けてハーフトーン画像Ａ２を印刷した場合について示したが、ハーフトーン画像Ａ２に代えてベタ画像を印刷した場合であっても、同様の画像履歴は発生する。ここで、現像ローラ５３のピッチＰｔ周期で発生する画像履歴の発生原因は、上述したように、現像ローラ５３の周面におけるトナーの帯電量が、直前の画像形成時のトナー消費による影響を受け、現像によってトナー消費された位置とトナーが消費されずに残存した位置とでトナー帯電量の分布が生じることによるものである。この画像履歴は、現像ローラ５３にトナー（現像剤）を供給し、現像ローラ５３上に担持されたトナー（現像剤）により画像を現像するシステムにおいては程度の差はあれ完全に発生を免れることはできず、１成分現像方式であっても２成分現像方式であっても発生するものである。

図７は、トナー消費させることなく現像ローラ５３を周回させたときの現像ローラ５３周面上の任意の位置におけるトナー帯電量と現像ローラ５３の周回回数との関係を表したグラフ図である。なお、図７の横軸が現像ローラ５３の周回回数、縦軸が残存するトナー帯電量をそれぞれ示している。この図７に示すように、現像ローラ５３周面上のトナー帯電量は、現像ローラ５３の周回回数が増えるに従って増加するが、このトナー帯電量の増加は線形ではなく、現像ローラ５３の周回回数が増えるごとにトナー帯電量の増加量は徐々に減少し、ある一定の帯電量に到達すると飽和して帯電量の増加がゼロに近づく傾向にある。例えば、現像ローラ５３の周回回数が１回から２回に増えたときのトナー帯電量の増加量ΔＶ１に比べ、現像ローラ５３の周回回数が２回から３回に増えた時のトナー帯電量の増加量ΔＶ２は小さくなっている。

画像履歴は、上述したように、現像によって消費されて新たに供給されたトナーと消費されずに残存したトナーの帯電量の差がトナー付着量の差として現れることで画像に濃度むらが生じる現象であるので、現像によってある部分のトナーを消費した後、所定期間はトナーを消費させずに（つまり、画像形成せずに）現像ローラ５３を周回させることで、新たに供給されたトナーと残存しているトナーとの帯電量の差を小さくすることができ、結果として画像履歴の影響を小さくすることができる。ここで、画像濃度調整に用いる階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを形成する際は、画像履歴を完全にゼロにする必要はなく、トナー付着量の検知精度や、その他の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの変動要因（例えば、現像ギャップの周方向変動など）との兼ね合いにより、一定の許容レベル以下に抑えることができれば、実質的に画像濃度調整の安定性に影響を与えることはない。つまり、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチを形成する際に、各トナーパッチ間の間隔をある程度あけることにより、画像履歴を許容レベルに抑えることができ、これにより画像濃度調整を適切に実施することが可能となる。

そこで、本実施形態にかかるカラーレーザプリンタ１００では、制御部１５０の制御のもとで４つのトナー像形成部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが中間転写ベルト８上に各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを形成する際に、これら階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを、各トナーパッチ間の間隔が現像ローラ５３の１周に相当する長さ（＝現像ローラ５３のピッチＰｔ＝現像ローラ５３の周長／現像線速比）以上となるように形成するようにしている。

図８は、本実施形態にかかるカラーレーザプリンタ１００において、中間転写ベルト８上に形成される各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの一例を示したものである。Ｙ用の階調パターンＰｙは、トナー付着量が多い（濃度が濃い）トナーパッチから順にＰｙ１，Ｐｙ２，Ｐｙ３，Ｐｙ４，Ｐｙ５・・・といったように、複数のトナーパッチが中間転写ベルト８の移動方向（図中矢印１６の方向）に沿って間隔をあけて並ぶように形成されるが、トナーパッチＰｙ１とＰｙ２との間の間隔Ｐｙ＿ｉ１，トナーパッチＰｙ２とＰｙ３との間の間隔Ｐｙ＿ｉ２，トナーパッチＰｙ３とＰｙ４との間の間隔Ｐｙ＿ｉ３，トナーパッチＰｙ４とＰｙ５との間の間隔Ｐｙ＿ｉ４・・・が、それぞれ現像ローラ５３の１周に相当する長さ以上とされる。

同様に、Ｍ用の階調パターンＰｍは、トナー付着量が多いトナーパッチから順にＰｍ１，Ｐｍ２，Ｐｍ３，Ｐｍ４，Ｐｍ５・・・といったように、複数のトナーパッチが中間転写ベルト８の移動方向に沿って間隔をあけて並ぶように形成されるが、トナーパッチＰｍ１とＰｍ２との間の間隔Ｐｍ＿ｉ１，トナーパッチＰｍ２とＰｍ３との間の間隔Ｐｍ＿ｉ２，トナーパッチＰｍ３とＰｍ４との間の間隔Ｐｍ＿ｉ３，トナーパッチＰｍ４とＰｍ５との間の間隔Ｐｍ＿ｉ４・・・が、それぞれ現像ローラ５３の１周に相当する長さ以上とされる。

同様に、Ｃ用の階調パターンＰｃは、トナー付着量が多いトナーパッチから順にＰｃ１，Ｐｃ２，Ｐｃ３，Ｐｃ４・・・といったように、複数のトナーパッチが中間転写ベルト８の移動方向に沿って間隔をあけて並ぶように形成されるが、トナーパッチＰｃ１とＰｃ２との間の間隔Ｐｃ＿ｉ１，トナーパッチＰｃ２とＰｃ３との間の間隔Ｐｃ＿ｉ２，トナーパッチＰｃ３とＰｃ４との間の間隔Ｐｃ＿ｉ３・・・が、それぞれ現像ローラ５３の１周に相当する長さ以上とされる。

同様に、Ｋ用の階調パターンＰｋは、トナー付着量が多いトナーパッチから順にＰｋ１，Ｐｋ２，Ｐｋ３，Ｐｋ４，Ｐｋ５・・・といったように、複数のトナーパッチが中間転写ベルト８の移動方向に沿って間隔をあけて並ぶように形成されるが、トナーパッチＰｋ１とＰｋ２との間の間隔Ｐｋ＿ｉ１，トナーパッチＰｋ２とＰｋ３との間の間隔Ｐｋ＿ｉ２，トナーパッチＰｋ３とＰｋ４との間の間隔Ｐｋ＿ｉ３，トナーパッチＰｋ４とＰｋ５との間の間隔Ｐｋ＿ｉ４・・・が、それぞれ現像ローラ５３の１周に相当する長さ以上とされる。

本実施形態にかかるカラーレーザプリンタ１００では、以上のように、画像濃度調整に用いる階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを、各トナーパッチ間の間隔が現像ローラ５３の１周に相当する長さ以上となるように形成することで、先行するトナーパッチ形成後、そのトナーパッチの画像履歴による影響が最も大きく現れる現像ローラ５３の１周相当の距離範囲内で次のトナーパッチが形成されることがなくなり、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋにおける画像履歴の影響を、上述した許容レベル以内に抑えられる確率が高くなる。その結果、画像履歴の影響により階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチの濃度（トナー付着量）を正確に検知できずに、画像濃度調整の制御が不安定となってしまうといった不都合を有効に抑制して、適切な画像濃度調整を安定的に実施することが可能となる。

ところで、現像ローラ５３の周長に対して階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを構成する各トナーパッチの長さ（中間転写ベルト８の移動方向に沿った副走査方向の長さ）が十分に短く、現像ローラ５３が１周する間に複数のトナーパッチを形成可能な場合には、現像ローラ５３の周回ごとに、複数のトナーパッチの位置を現像ローラ５３の前の周回で形成した複数のトナーパッチの画像履歴が及ばない位置にシフトしていくことで、トナーパッチ間の間隔をより小さくすることも可能になると考えられる。しかしながら、現像ローラ５３の周回ごとに複数のトナーパッチの位置を適切にシフトするには複雑な制御が求められ、現実的でない。

また、実際には、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを構成する各トナーパッチの長さは、現像ローラ５３の周長の半分以上の長さとしていることが多い。これは、トナーパッチの長さが短いと、反射型フォトセンサ４０によるサンプリング点数を十分に確保できずに、各トナーパッチのトナー付着量を正確に検出できなくなるためである。特に、近年のカラーレーザプリンタは印刷速度の高速化が図られており、中間転写ベルト８の移動速度も速くなる傾向にあるため、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを構成する各トナーパッチの長さを十分に長くしておく必要がある。

階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを構成する各トナーパッチの長さが現像ローラ５３の周長の半分以上である場合、図９に示すように、先行するトナーパッチＰ１の画像履歴による影響が最も大きく現れる領域は図中の領域Ｒとなり、この領域Ｒを避けて次のトナーパッチＰ２を形成するには、トナーパッチＰ２を領域Ｒの後に形成する必要があり、トナーパッチＰ１とトナーパッチＰ２との間の間隔は、現像ローラ５３の１周相当の長さ以上となる。なお、図中のＰｔは現像ローラ５３のピッチ（現像ローラ５３の１周相当の長さ）である。以上のことから、本実施形態にかかるカラーレーザプリンタ１００では、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを構成する各トナーパッチ間の間隔の最小値を現像ローラ５３の１周に相当する長さとし、画像濃度調整に用いる階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを、各トナーパッチ間の間隔が現像ローラ５３の１周に相当する長さ以上となるように形成するようにしている。

本実施形態にかかるカラーレーザプリンタ１００は、以上のように、画像濃度調整に用いる階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋのトナーパッチ間の間隔を現像ローラ５３の１周に相当する長さ以上とすることで適切な画像濃度調整を安定的に実施できるようにしているが、各トナーパッチ間の間隔が大きくなると、その分、各トナーパッチの濃度検出を終了するまでに時間がかかる。この時間を削減するため、トナーパッチ間の間隔を現像ローラ５３の１周に相当する長さとする構成がより望ましい。なお、本実施形態にかかるカラーレーザプリンタ１００では、上述したように、反射型フォトセンサ４０に各色に対応したセンサ部４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを設けるとともに、各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを中間転写ベルト８上に並列に形成し、各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋのトナーパッチの濃度検出を並列に（同時に）実施するようにしている。

例えば、各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋのトナーパッチの濃度検出をシーケンシャルに行った場合には、トナーパッチ間の間隔増加による検出時間増加の影響は、トナーパッチ間の間隔の増加長×（１色あたりのトナーパッチの数−１）×４色分となる。一方で、各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋのトナーパッチの濃度検出を並列に行えば、トナーパッチ間の間隔増加による検出時間増加の影響は、トナーパッチ間の間隔の増加長×（１色あたりのトナーパッチの数−１）となり、シーケンシャルに行った場合の１／４程に抑えることができる。

このことから、画像履歴の影響を上記の許容レベル以下に抑えるには、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチ間の間隔を、最低限、現像ローラ５３の１周に相当する長さ以上とすることが必要である。また、実際に画像履歴の影響を確実に許容レベル以下に抑えることができるトナーパッチ間の間隔は、各トナーパッチの形成条件など様々な要因によって決まるものであり、トナーパッチの色によっても違いがある。そこで、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチ間の間隔は、各色共通で決めるのではなく、色ごとに決定することが望ましい。これにより、トナーパッチ間に間隔を設けたことによる検出時間増加の影響は、４色のうちで最もトナーパッチ間の間隔を長くした色の階調パターンにより決定されることになり、予め最悪条件を見越して各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋで共通のトナーパッチ間隔を定めた場合と比較して、ダウンタイムの増加を抑制することができる。

また、現像装置５として２成分現像方式の現像器を用いる場合には、現像剤のトナー濃度（現像剤中のトナー含有率）によっても画像履歴のレベルが変化し、図１０に示すように、現像剤のトナー濃度が高いほど画像履歴のレベルが大きくなる傾向にある。なお、図１０の横軸は２成分現像剤のトナー濃度（ｗｔ％）を示しており、縦軸は画像履歴のレベル（トナー付着量の変化量）を示している。このような画像履歴の特性を考慮すると、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチ間の間隔は、現像装置５で現在用いている現像剤のトナー濃度に応じて、画像履歴が上記の許容レベル以下に収まるように決定することが望ましい。

また、画像履歴のレベルは、図１０に示すように、現像剤として未使用の新品剤を用いている場合よりも、現像剤の流動性が低下した経時剤を用いている場合の方が大きくなる。なお、図１０のαが現像剤の新品時の特性を示すグラフであり、βは現像剤が寿命近く（経時剤）となった場合の特性を示すグラフである。このような画像履歴の特性を考慮すると、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチ間の間隔は、現像装置５で現在用いている現像剤の使用度（現像剤を新品に交換した時点からの、現像装置５の積算駆動時間や積算印刷枚数など）に応じて、画像履歴が上記の許容レベル以下に収まるように決定することが望ましい。但し、各トナーパッチ間の間隔は、現像ローラの１周に相当する長さ以上にする必要がある。

階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチ間の間隔を現像剤のトナー濃度や現像剤の使用度に応じて決定する具体的な手法としては、例えば、以下のような手法が考えられる。すなわち、図１０に示したような画像履歴の特性、つまり、現像装置５で使用する現像剤のトナー濃度および現像剤の使用度（例えば現像剤を新品に交換した時点からの積算印刷枚数）と画像履歴のレベルとの関係を比較して、現像剤のトナー濃度や使用度の条件ごとに、画像履歴が許容レベル以下に収まるまでの現像ローラ５３の周回回数を予め求めて、図１１に示すような色ごとのデータテーブルとして保持しておく。そして、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを形成するのに先立ち、例えば現像装置５に装着されたトナー濃度センサなどによって現像剤のトナー濃度を検知するとともに、制御部１５０は、現像剤を新品に交換した時点からの現像装置５の積算印刷枚数などの情報を得て、上述したデータテーブルを参照することで、画像履歴が許容レベル以下に収まる現像ローラ５３の周回回数を認識する。そして、画像履歴が許容レベル以下に収まる現像ローラ５３の周回回数に基づいて、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチ間の間隔を、色ごとに独立して決定する。これにより、経時や環境変化によって現像剤の状態が変化した場合であっても、画像履歴の影響を有効に抑制して、適切な画像濃度調整を安定的に実施することができる。

また、画像履歴のレベルは、画像履歴の元となる画像濃度が高くなる（トナー付着量が多い）ほど、大きくなり、画像履歴が許容レベル以下に収まる現像ローラ５３の周回回数が多くなる傾向にある。したがって、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチ間の間隔は一律に決定するのではなく、直前に形成されるトナーパッチのトナー付着量が少なくなるに従って、このトナーパッチと次に形成されるトナーパッチとの間隔を狭くしていくことが望ましい。すなわち、階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの各トナーパッチのうち、ｎ（ｎは自然数）番目に形成するトナーパッチとｎ＋１番目に形成するトナーパッチとの間の間隔は、ｎ番目に形成するトナーパッチの濃度に応じて決定し、ｎ番目に形成するトナーパッチの濃度が低くなる（トナー付着量が少なくなる）に従って、その間隔を狭くすることが望ましい。

具体的に述べると、例えば図８に示した例では、Ｙ用の階調パターンＰｙのトナーパッチＰｙ１とＰｙ２との間隔Ｐｙ＿ｉ１よりも、トナーパッチＰｙ２とＰｙ３との間隔Ｐｙ＿ｉ２を狭くし、トナーパッチＰｙ２とＰｙ３との間隔Ｐｙ＿ｉ２よりも、トナーパッチＰｙ３とＰｙ４との間隔Ｐｙ＿ｉ３を狭くする。同様に、Ｍ用の階調パターンＰｍのトナーパッチＰｍ１とＰｍ２との間隔Ｐｍ＿ｉ１よりも、トナーパッチＰｍ２とＰｍ３との間隔Ｐｍ＿ｉ２を狭くし、トナーパッチＰｍ２とＰｍ３との間隔Ｐｍ＿ｉ２よりも、トナーパッチＰｍ３とＰｍ４との間隔Ｐｍ＿ｉ３を狭くする。同様に、Ｃ用の階調パターンＰｃのトナーパッチＰｃ１とＰｃ２との間隔Ｐｃ＿ｉ１よりも、トナーパッチＰｃ２とＰｃ３との間隔Ｐｃ＿ｉ２を狭くし、トナーパッチＰｃ２とＰｃ３との間隔Ｐｃ＿ｉ２よりも、トナーパッチＰｃ３とＰｃ４との間隔Ｐｃ＿ｉ３を狭くする。同様に、Ｋ用の階調パターンＰｋのトナーパッチＰｋ１とＰｋ２との間隔Ｐｋ＿ｉ１よりも、トナーパッチＰｋ２とＰｋ３との間隔Ｐｋ＿ｉ２を狭くし、トナーパッチＰｋ２とＰｋ３との間隔Ｐｋ＿ｉ２よりも、トナーパッチＰｋ３とＰｋ４との間隔Ｐｋ＿ｉ３を狭くする。これにより、画像履歴の影響を有効に抑制して、適切な画像濃度調整を安定的に実施することができる。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態にかかるカラーレーザプリンタ１００は、所定のタイミングで画像濃度調整を行う場合に、画像濃度調整に用いる各色の階調パターンＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋを、各トナーパッチ間の間隔が現像ローラ５３の１周に相当する長さ以上となるように、中間転写ベルト８上に形成するようにしている。したがって、このカラーレーザプリンタ１００によれば、不良トナー除去用画像を形成して画像履歴の影響をなくようにした従来技術の課題点、すなわち、無駄なトナー消費によってランニングコストの増加を招くといった課題を生じさせることなく画像履歴の影響を有効に抑制し、適切な画像濃度調整を行って安定した画質を得ることができる。

以上、本発明の一適用例としての具体的な実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形や変更を加えながら具体化することができる。例えば、上述した実施形態は、本発明をタンデム方式のカラーレーザプリンタ１００に適用した例であるが、本発明は、上述の実施形態として示したカラーレーザプリンタ１００に限らず、濃度の異なる複数のトナーパッチからなる階調パターンを像担持体上に形成し、この階調パターンの各トナーパッチの濃度を検出して、濃度検出値に基づいて作像条件を調整する機能を持ったあらゆる画像形成装置に対して有効に適用可能である。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 感光体
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ 現像装置
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ トナー像形成部
７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ 光書込ユニット
８ 中間転写ベルト
１５ 中間転写ユニット
４０ 反射型フォトセンサ
４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ センサ部
５３ 現像ローラ
１００ レーザプリンタ
１５０ 制御部
Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ 階調パターン

特開２００６−１１３５４０号公報 特許第３７１９３７２号公報 特開２００６−４７８４１号公報

Claims (7)

1. 現像ローラを設けた現像装置を有し、異なる色のトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、コントローラと、前記画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナーパッチを検出する検出手段とを備え、前記像担持体上に形成された濃度の異なる複数のトナーパッチを前記検出手段によって検出する画像形成装置において、
   前記像担持体の移動方向に沿って隣り合う２つのトナーパッチのうち、移動方向前方に位置するトナーパッチの後端と、移動方向後方に位置するトナーパッチの前端との間の距離を、トナーパッチ間の間隔としたときに、
   前記コントローラは、
   各トナーパッチ間の間隔が前記現像ローラの１周に相当する長さ以上となるように、前記トナーパッチを前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成させる制御を行い、
   前記現像装置で用いる現像剤のトナー濃度または前記現像装置で用いる現像剤の使用状況に応じて、前記各トナーパッチ間の間隔を決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 現像ローラを設けた現像装置を有し、異なる色のトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、コントローラと、前記画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナーパッチを検出する検出手段とを備え、前記像担持体上に形成された濃度の異なる複数のトナーパッチを前記検出手段によって検出する画像形成装置において、
   前記像担持体の移動方向に沿って隣り合う２つのトナーパッチのうち、移動方向前方に位置するトナーパッチの後端と、移動方向後方に位置するトナーパッチの前端との間の距離を、トナーパッチ間の間隔としたときに、
   前記コントローラは、
   各トナーパッチ間の間隔が前記現像ローラの１周に相当する長さ以上となるように、前記トナーパッチを前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成させる制御を行い、
   前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成させる前記複数のトナーパッチのうち、ｎ（ｎは自然数）番目に形成するトナーパッチとｎ＋１番目に形成するトナーパッチとの間の間隔を、ｎ番目に形成するトナーパッチの濃度に応じて決定することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記コントローラは、前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成させる前記複数のトナーパッチのうち、ｎ（ｎは自然数）番目に形成するトナーパッチとｎ＋１番目に形成するトナーパッチとの間の間隔を、ｎ番目に形成するトナーパッチのトナー付着量が少なくなるにつれ、小さくなるように制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記コントローラは、複数色の前記トナーパッチを前記画像形成手段によって前記像担持体上に色ごとに並列に形成させ、
   前記検出手段は、形成された複数色の前記トナーパッチに対応した複数の検出部を備え、複数色の前記トナーパッチの濃度を前記複数の検出部で並列に検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記コントローラは、前記各トナーパッチ間の間隔を色ごとに決定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 現像ローラを設けた現像装置を有し、異なる色のトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、コントローラと、前記画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナーパッチを検出する検出手段とを備え、前記コントローラは、前記像担持体上に濃度の異なる複数のトナーパッチを前記画像形成手段に形成させ、前記検出手段によって前記トナーパッチを検出させる画像形成方法において、
   前記像担持体の移動方向に沿って隣り合う２つのトナーパッチのうち、移動方向前方に位置するトナーパッチの後端と、移動方向後方に位置するトナーパッチの前端との間の距離を、トナーパッチ間の間隔としたときに、
   前記コントローラは、
   各トナーパッチ間の間隔が前記現像ローラの１周に相当する長さ以上となるように、前記トナーパッチを前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成させ、
   前記現像装置で用いる現像剤のトナー濃度または前記現像装置で用いる現像剤の使用状況に応じて、前記各トナーパッチ間の間隔を決定することを特徴とする画像形成方法。
7. 現像ローラを設けた現像装置を有し、異なる色のトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、コントローラと、前記画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナーパッチを検出する検出手段とを備え、前記コントローラは、前記像担持体上に濃度の異なる複数のトナーパッチを前記画像形成手段に形成させ、前記検出手段によって前記トナーパッチを検出させる画像形成方法において、
   前記像担持体の移動方向に沿って隣り合う２つのトナーパッチのうち、移動方向前方に位置するトナーパッチの後端と、移動方向後方に位置するトナーパッチの前端との間の距離を、トナーパッチ間の間隔としたときに、
   前記コントローラは、
   各トナーパッチ間の間隔が前記現像ローラの１周に相当する長さ以上となるように、前記トナーパッチを前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成させ、
   前記画像形成手段によって前記像担持体上に形成させる前記複数のトナーパッチのうち、ｎ（ｎは自然数）番目に形成するトナーパッチとｎ＋１番目に形成するトナーパッチとの間の間隔を、ｎ番目に形成するトナーパッチの濃度に応じて決定することを特徴とする画像形成方法。

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