JP2016114844A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成対象物上に形成される画像の濃度調整を精度良く行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト５１などの画像形成対象物に画像を形成する画像形成部４３などの画像形成手段と、前記画像形成対象物の幅方向に沿って複数の受光素子１０３などの受光素子を並べて配置した画像素子１０２などの画像素子を備え調整用トナー像Ｔｎなどの調整用画像の濃度を検出する濃度センサ４０などの濃度センサと、前記濃度センサの出力に基づき形成する画像の濃度を補正するための制御部４１などの制御手段とを有する画像形成装置において、前記転写媒体の幅方向に前記濃度センサを移動させるアクチュエータ１０４などの移動手段を有し、前記制御手段が、前記濃度センサを移動させながら画像濃度を検出するように制御する。【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

画像形成装置としては、用紙や転写媒体などの画像形成対象物にトナー像などの画像を形成するものが知られている。

特許文献１には、係る画像形成装置において、画像濃度を調整するために、転写媒体上に形成されたトナー像の画像濃度（トナー付着量）を濃度センサで検出し、この検出した情報に基づいて画像形成条件を制御するようにするものが記載されている。上記濃度センサは転写媒体の幅方向に沿って複数の受光素子が並べて配置されている画像素子（ラインセンサ）を有している。

上記画像素子で画像濃度を検出することにより、転写媒体などの画像形成対象物の幅方向における画像の濃度分布を得ることができる。しかしながら、特許文献１の画像形成装置では、受光素子と受光素子との間の間隔部分において画像形成対象物上における画像の画像濃度が検出できないため、精度の良い、画像形成対象物の幅方向における画像の濃度分布が得られない。このため、画像形成対象物上に形成される画像の濃度調整を精度良く行えないという問題があった。

上述した課題を解決するために、本発明は、画像形成対象物に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成対象物の幅方向に沿って複数の受光素子を並べて配置した画像素子を備え画像濃度を検出する濃度センサと、前記濃度センサの出力に基づき形成する画像の濃度を補正するための制御手段とを有する画像形成装置において、前記転写媒体の幅方向に前記濃度センサを移動させる移動手段を有し、前記制御手段が、前記濃度センサを移動させながら画像濃度を検出するように制御することを特徴とするものである。

画像形成対象物上に形成される画像の濃度調整を精度良く行うことができる。

本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタの濃度センサの概略構成図。 同濃度センサの画像素子についての説明図。 同プリンタが画像濃度の調整動作を開始したときに、形成される調整用トナー像とセンサ位置検出用トナー像との、中間転写ベルト上における形成位置についての説明図。 同プリンタの制御部の機能構成を示す図。 同濃度センサが取得した、ベルト幅方向に対する調整用トナー像のトナー付着量の分布の例を示す模式図。 同調整用トナー像の一部にトナーが付着していない欠陥がある場合の、調整用トナー像のトナー付着量の分布の一例を示す模式図。 同プリンタが画像濃度の調整動作を開始したときに、形成されるセンサ位置検出用トナー像のパターン形状についての説明図。 同濃度センサにおける画像素子の受光素子を介してセンサ位置検出用トナー像の検出を行っている状態を示す模式図。 受光素子を介して検出したトナー付着量の出力値の例を示すグラフ。 センサ位置検出用トナー像の変形例を示す模式図。 濃度センサにおける画像素子の受光素子を介して変形例のセンサ位置検出用トナー像の検出を行っている状態を示す模式図。 同受光素子を介して検出したＲ，Ｇ，Ｂ各色のトナー付着量の出力値のグラフ。

以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明の適用できる画像形成装置は、電子写真方式のものに限らず、例えば、インクジェット方式、熱転写方式などの他の方式のものであっても適用できる。
図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
本プリンタは、制御部４１、画像処理部４２、画像形成部４３などを備えている。

制御部４１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とメモリとを有し、画像形成部４３の制御を行う。具体的には、制御部４１は、制御パラメータに従って画像形成部４３に画像を形成させる。この制御パラメータは、画像形成部４３が画像を形成するときに従う条件として用いられる。画像処理部４２は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）とメモリとを有し、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などのクライアント装置又はスキャナ装置から入力された画像データに各種の画像処理を施す。

画像形成部４３は、感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、帯電装置８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、露光装置１３、現像装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、中間転写ベルト５１、二次転写ベルト６１、定着装置１８などを備えている。
感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄには互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される。具体的には、これらの感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に、ブラックトナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。なお、本実施形態における各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはドラム状に形成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。

４つの感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向して、像担持体である中間転写体として、無端ベルト状部材の中間転写ベルト５１が配置されている。各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの外周面は、それぞれ中間転写ベルト５１の外周面に当接している。本実施形態の中間転写ベルト５１は、テンションローラ５２、駆動ローラ５３、斥力ローラ５４、入口ローラ５５等の支持ローラ（支持回転体）に巻き掛けられ、張架されている。これらの支持ローラのうちの１つである駆動ローラ５３は、駆動源によって回転駆動し、この駆動ローラ５３の回転駆動により中間転写ベルト５１が図中矢印Ａの向きに走行する。

中間転写ベルト５１は、多層構造のものでも単層構造のものでもよい。多層構造のベルトで構成する場合、例えば、伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂でベース層を形成し、ベルト外周面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で構成するものが好ましい。一方、単層構造のベルトで構成する場合には、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ポリイミド等の材質を用いるものがよい。

各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に各色トナー像を形成する構成及び動作、並びに、各色トナー像を中間転写ベルト５１上に一次転写する構成及び動作は、ほぼ同様であり、形成される各色トナー像の色が異なるだけである。よって、以下、ブラック用感光体１ａにブラックトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト５１上に一次転写する構成及び動作について説明し、他の色については説明を省略する。

ブラック用感光体１ａは、図１中反時計回り方向に回転駆動する。感光体１ａの外周面には、除電装置からの光が照射されることで、感光体１ａの表面電位が初期化される。初期化された感光体外周面は、帯電装置８ａによって所定の極性（本実施形態ではマイナス極性）に一様に帯電される。このようにして帯電された感光体外周面は、露光装置１３から出射される光変調されたレーザビームＬが照射され、これにより感光体１ａの外周面上に静電潜像が形成される。

本実施形態においては、レーザビームＬを出射する露光装置１３がレーザ書き込み装置で構成されているが、例えば、ＬＥＤアレイと結像手段を有する露光装置１３を用いることもできる。感光体１ａに形成された静電潜像は、現像装置１０ａと対向する現像領域を通過する際に、ブラックトナー像として可視像化される。

中間転写ベルト５１の内周面側には、感光体１ａと対向する位置に一次転写ローラ１１ａが配置されている。この一次転写ローラ１１ａが中間転写ベルト５１の内周面に当接することで、感光体１ａと中間転写ベルト５１との間に適正な一次転写ニップが確保されている。一次転写ローラ１１ａには、感光体１ａ上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性（本実施形態ではプラス極性）の一次転写電圧が印加される。これにより、感光体１ａと中間転写ベルト５１との間に一次転写電界が形成され、感光体１ａ上のトナー像が、その感光体１ａと同期して回転駆動される中間転写ベルト５１上に静電的に一次転写される。トナー像を中間転写ベルト５１に一次転写した後の感光体１ａの外周面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１２ａによって除去され、感光体１ａの外周面が清掃される。

４色のトナー像をすべて使うフルカラーモードにおいては、他の色の感光体１ｂ，１ｃ，１ｄについても、同様に、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。そして、これらの各色トナー像は、中間転写ベルト５１上に一次転写されているブラックトナー像に重ね合わさるようにして、順次一次転写される。

一方、ブラック単色モードにおいては、接離機構により、一次転写ローラ１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを感光体１ｂ，１ｃ，１ｄから離間させることで、マゼンタ、シアン、イエロー用の感光体１ｂ，１ｃ，１ｄを中間転写ベルト５１から離間させる。そして、ブラック感光体１ａのみが中間転写ベルト５１に当接した状態で、ブラックトナー像のみが中間転写ベルト５１に一次転写される。

また、図１に示すように、プリンタ本体内の下部には、給紙装置１４が配置されている。給紙装置１４は、給紙ローラ１５の回転によって、記録材としての転写紙Ｐを図中矢印Ｂの方向へ送り出す。送り出された転写紙Ｐは、レジストローラ対１６により、所定のタイミングで斥力ローラ５４に巻き掛けられた中間転写ベルト５１の部分と、これに対向配置された二次転写ベルト６１の部分とが当接している二次転写ニップへと給送される。このとき、斥力ローラ５４には転写電圧出力手段としての二次転写電圧電源により所定の二次転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト５１上のトナー像が転写紙Ｐに二次転写される。

二次転写ベルト６１は、二次転写ローラ６２と分離ローラ６３とに張架されている。いずれか一方のローラ（支持回転体）が駆動ローラとなって回転駆動することで、二次転写ベルト６１は、図中矢印Ｃに示す向きに走行する。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは、二次転写ベルト６１の外周面に静電的に吸着した状態で、二次転写ベルト６１の走行に伴って搬送される。そして、転写紙Ｐは、分離ローラ６３に巻き付いた二次転写ベルト６１の部分の曲率によって二次転写ベルト６１の外周面から分離し、二次転写ベルト６１の転写紙搬送方向下流側に配置されている搬送ベルト１７によって更に転写紙搬送方向下流側へ搬送される。そして、転写紙Ｐが定着装置１８を通る際に、転写紙Ｐ上のトナー像が熱と圧力の作用により転写紙Ｐに定着される。定着装置１８を通過した転写紙Ｐは、排紙部に設けられた排紙ローラ対１９を通って機外に排出される。

本プリンタは、画像の濃度または濃度むらを補正するための、濃度センサ４０、濃度補正部７４および読取制御部７１などを備えている。濃度補正部７４及び読取制御部７１は、制御部４１がその機能を兼ね備えている。例えば、濃度補正部７４及び読取制御部７１は、ＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。このプログラムは、単一のプログラムであってもよいし、複数のプログラムであってもよい。

濃度センサ（ラインセンサ）４０は、中間転写ベルト５１上に形成された調整用トナー像Ｔｎを光学的に読み取る。濃度センサ４０は、中間転写ベルト５１の走行方向（図中の矢印Ａ）の最下流に配置された一次転写ローラである一次転写ローラ１１ａよりも中間転写ベルト５１の走行方向（図中の矢印Ａ）の下流側に配置される。また、濃度センサ４０は、二次転写ローラ６２よりも中間転写ベルト５１の走行方向（図中の矢印Ａ）の上流側に配置されている。なお、本実施形態では、中間転写ベルト５１上に調整用トナー像Ｔｎを形成し、これを濃度センサ４０で読み取るようにしているが、これに限らず、例えば、調整用トナー像Ｔｎを転写紙Ｐに形成し、これを濃度センサ４０で読み取るようにしてもよい。

図２は、濃度センサ４０の概略構成を示す図である。
図２に示すように、濃度センサ４０は、内部に光源１００とレンズアレイ１０１と画像素子１０２とを有している。また、濃度センサ４０は、濃度センサ４０を中間転写ベルト５１上のベルト幅方向（図中矢印Ａで示す中間転写ベルト５１の走行方向と垂直な方向）に移動させることができるアクチュエータ１０４を有している。

光源１００としては、発光素子が導光体の端部に設けられたものやＬＥＤアレイなどが使用可能である。光源１００は、ＲＧＢの光を照射する。レンズアレイ１０１としては、セルフォック（登録商標）レンズが用いられる。画像素子１０２は、レンズアレイ１０１により結像された光を受光し、受光した光に応じた信号を出力する。画像素子１０２としては、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどが用いられる。濃度センサ４０の読み取り幅は、中間転写ベルト５１上のベルト幅方向（図中矢印Ａで示す中間転写ベルト５１の走行方向と垂直な方向）における画像形成領域よりも長いため、中間転写ベルト５１上の全域にわたりトナー像Ｔのトナー付着量を検出することが可能である。

図３は、画像素子１０２について説明する図である。
図３（ａ）に示すように、画像素子１０２は、複数の小さな受光素子１０３を並べて配置させている。図３（ｂ）は、図３（ａ）の点線で囲った領域Ｄを拡大したものであるが、受光素子１０３ａと受光素子１０３ｂとの間には隙間Ｅが生じている。隣り合った受光素子間には、隙間Ｅのような隙間がそれぞれ生じるが、これらの隙間ではトナー像のトナー付着量を読み取ることができない。このため、画像素子１０２を備えた濃度センサ４０を、受光素子１０３が並んでいる方向（図中矢印Ｈ）に移動させながら調整用トナー像Ｔｎを読み取るようにしている。これにより、受光素子と受光素子との隙間に位置していた中間転写ベルト５１上の箇所についても、トナー像のトナー付着量を読み取りができるようになる。

図４は、画像濃度の調整動作を開始したときに、形成される調整用トナー像Ｔｎとセンサ位置検出用トナー像Ｔｐとの、中間転写ベルト５１上における形成位置について説明する図である。
図４において、中間転写ベルト５１の走行方向は矢印Ｇ、中間転写ベルト５１のベルト幅方向を矢印Ｆ、画像素子１０２を備えた濃度センサ４０の移動方向を矢印Ｈで、それぞれ示している。調整用トナー像Ｔｎは、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の各色の濃度情報パターンＴｎａ，Ｔｎｂ，Ｔｎｃ，Ｔｎｄからなる。濃度情報パターンＴｎａ，Ｔｎｂ，Ｔｎｃ，Ｔｎｄのそれぞれの、中間転写ベルト５１の走行方向上流側および下流側には、濃度センサ４０の位置を検出するセンサ位置検出用トナー像Ｔｐが形成される。

本プリンタは、画像濃度を安定させるために所定のタイミングで画像濃度の調整動作を実施する。なお、所定のタイミングとは、例えば、プリンタの電源ＯＮ時、画像形成開始時、連続画像形成中の紙間（記録材と記録材との間）、画像形成終了時などである。本プリンタにおける、画像濃度の調整動作について以下で説明する。

図５は、制御部４１の機能構成を示す図である。制御部４１は、パターン形成制御部７０、読取制御部７１、センサ位置検出部７２、トナー付着量分布算出部７３、濃度補正部７４などを備えている。パターン形成制御部７０は、調整用トナー像Ｔｎおよびセンサ位置検出用トナー像Ｔｐの形成について制御する。読取制御部７１は、濃度センサ４０による調整用トナー像Ｔｎのトナー付着量の読み取り、および濃度センサ４０を移動させるアクチュエータ１０４を制御する。センサ位置検出部７２は、濃度センサ４０の中間転写ベルト５１のベルト幅方向における位置の検出を行う。トナー付着量分布算出部７３は、センサ位置検出部７２が検出した濃度センサ４０の中間転写ベルト５１のベルト幅方向における位置と、濃度センサ４０が読み取った調整用トナー像Ｔｎのトナー付着量とに基づいて、調整用トナー像Ｔｎのトナー付着量の分布を算出する。濃度補正部７４は、調整用トナー像Ｔｎのトナー付着量の分布に基づいて画像形成条件を制御する各種パラメータの調整を行う。

上記画像濃度の調整動作が開始されると、まず、中間転写ベルト５１上に調整用トナー像Ｔｎとセンサ位置検出用トナー像Ｔｐとが形成される。そして、濃度センサ４０が、中間転写ベルト５１のベルト幅方向に移動しながら調整用トナー像Ｔｎのトナー付着量を読み取る。濃度センサ４０は読み取ったトナー付着量に応じた信号を出力する。この信号は、濃度補正部７４に入力される。

濃度センサ４０の移動速度が分かれば、濃度センサ４０が調整用トナー像Ｔｎの検出行っているときの濃度センサ４０の中間転写ベルト５１のベルト幅方向における位置を検出することができる。濃度センサ４０が読み取ったセンサ位置検出用トナー像Ｔｐのトナー付着量に基づいて、センサ位置検出手段としてのセンサ位置検出部７２が、濃度センサ４０の移動速度を算出し、濃度センサ４０の中間転写ベルト５１のベルト幅方向における位置を検出する。濃度センサ４０の移動速度の算出方法については後述する。濃度センサ４０が読み取ったセンサ位置検出用トナー像Ｔｐのトナー付着量と濃度センサ４０の移動速度とに基づいて、トナー付着量分布算出部７３が調整用トナー像Ｔｎのベルト幅方向におけるトナー付着量の分布を算出する。

図６は、濃度センサ４０が取得した、ベルト幅方向Ｆ（図４参照）に対する調整用トナー像Ｔｎのトナー付着量の分布の例を示す模式図である。
濃度センサ４０を図４中の矢印Ｈの方向に移動させない場合、受光素子の隙間において調整用トナー像Ｔｎのトナー付着量が読み取れないので、得られるトナー付着量の分布は図６（ｂ）のようになる。これに対し、濃度センサ４０を図４中の矢印Ｈの方向に移動させる場合、受光素子の隙間において調整用トナー像Ｔｎのトナー付着量についても読み取ることができるので、得られるトナー付着量の分布は図６（ａ）のようになる。

図７は、調整用トナー像Ｔｎの一部にトナーが付着していない欠陥がある場合の、調整用トナー像Ｔｎのトナー付着量の分布の一例を示す模式図である。調整用トナー像Ｔｎの一部にトナーが付着していない欠陥があると、その位置におけるトナー付着量の出力値が隣接する位置における出力値に比べて低くなる。これを利用して副走査方向（図４中のベルト幅方向Ｆ）の欠陥を検知することもできる。具体的には、主走査方向（図４中の中間転写ベルトの走行方向Ｇ）各位置において、ある位置におけるトナー付着量の出力値と上記ある位置に隣接する位置におけるトナー付着量の出力値との差を算出する。そして、その差が規定の閾値以上になっていたときには、上記ある位置において欠陥があると判断する。

得られた上記トナー付着量の分布に基づいて、画像形成条件を制御する各種パラメータを調整する。例えば、主走査方向における中間転写ベルト５１上の中央部においてトナー付着量の分布が多い場合、上記中央部において露光装置１３による書き込みの光量を下げるようにする。このようにすることで、ベルト方向における中間転写ベルト５１上のトナー付着量を均一にすることができる。

ベルト方向における中間転写ベルト５１上のトナー付着量が均一にした後、調整用トナー像Ｔｎを形成し、この調整用トナー像Ｔｎから検出されたトナー付着量と所望のトナー付着量との比較を行う。そして、トナー付着量が所望のトナー付着量になるように画像形成条件を制御する各種パラメータの調整を行う。

濃度センサ４０の移動速度の算出について以下で説明する。
図８は、センサ位置検出用トナー像Ｔｐのパターン形状について説明する図である。
図８において、中間転写ベルト５１の走行方向は矢印Ｇで示し、中間転写ベルト５１の走行方向上流側に位置するセンサ位置検出用トナー像Ｔｐを上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕ、中間転写ベルト５１の走行方向下流側に位置するセンサ位置検出用トナー像Ｔｐを下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌとする。

上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕと下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌとは、いずれも同一のパターン形状で、中間転写ベルト５１のベルト幅方向（図中矢印Ｆ）に沿って並んだ互いに幅の異なる複数の線分から形成されている。上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕの線分を図中左からＴｐｕ＿１，Ｔｐｕ＿２，Ｔｐｕ＿３，Ｔｐｕ＿４，Ｔｐｕ＿５とする。下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌの線分を図中左からＴｐｌ＿１，Ｔｐｌ＿２，Ｔｐｌ＿３，Ｔｐｌ＿４，Ｔｐｌ＿５とする。Ｔｐｕ＿１とＴｐｌ＿１、Ｔｐｕ＿２とＴｐｌ＿２、Ｔｐｕ＿３とＴｐｌ＿３、Ｔｐｕ＿４とＴｐｌ＿４およびＴｐｕ＿５とＴｐｌ＿５、がそれぞれ同一の形状になっている。

図８においては、上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕおよび下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌにおいて、図中左から幅が太い順に線分を並べているが、これに限るものではない。センサ位置検出用トナー像Ｔｐを構成する複数の線分において、互いに幅が異なるものであれば良い。各線分の幅は、受光素子１０３で検知可能な最小の幅以上になるようにする。また、線分の本数も５本に限るものではない。線分の本数は、使用する受光素子や隣り合う受光素子の隙間の長さなどに応じて、決めるようにする。

上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕおよび下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌのベルト幅方向の長さＩは、受光素子１０３ａと受光素子１０３ｂとの隙間の長さＥ、および後述する濃度センサ４０の移動距離Ｌよりも長くなるようにする。また、上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕは、下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌに対して、予め規定された距離Ｊだけ離して形成するようにする。

図９は、濃度センサ４０における画像素子１０２の受光素子１０３を介してセンサ位置検出用トナー像Ｔｐの検出を行っている状態を示す模式図である。
中間転写ベルト５１が図中矢印Ｇの方向に移動すると、濃度センサ４０が図中矢印Ｆの方向に移動しながら、下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌ、調整用トナー像Ｔｎ、上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕの順にトナー像を検知する。

図９（ａ）は、濃度センサ４０における画像素子１０２の受光素子１０３ａ，１０３ｂが、下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌの検出を行っている状態を示す。また、図９（ｂ）は、濃度センサ４０における画像素子１０２の受光素子１０３ａ，１０３ｂが、上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕの検出を行っている状態を示す。受光素子１０３ａの、図に対し左側の端部をＭ１、右側の端部をＭ２で示す。受光素子１０３ｂの、図に対し左側の端部をＮ１、右側の端部をＮ２で示す。

図９（ａ）に示す状態に対し、図９（ｂ）に示す状態では、画像素子１０２がベルト幅方向Ｆに移動距離Ｌだけ移動している。移動距離Ｌが受光素子１０３ａと受光素子１０３ｂとの隙間の長さＥ（図８参照）よりも長くなるようにする。中間転写ベルト５１の走行速度をｖ_Ｇとすると、図９（ａ）に示す状態から図９（ｂ）に示す状態になるまでに要する時間ｔは、ｔ＝Ｊ／ｖ_Ｇで表せる。

図１０は、受光素子１０３ａ、１０３ｂを介して検出したトナー付着量の出力値のグラフである。図中、横軸はベルト幅方向Ｆ（図９参照）における受光素子の位置、縦軸はトナー付着量の出力値の例を示す。
図１０（ａ−１）は、図９（ａ）の状態において受光素子１０３ａを介して検出したトナー付着量、図１０（ａ−２）は、図９（ｂ）の状態において受光素子１０３ａを介して検出したトナー付着量をそれぞれ示す。また、図１０（ｂ−１）は、図９（ａ）の状態において受光素子１０３ｂを介して検出したトナー付着量、図１０（ｂ−２）は、図９（ｂ）の状態において受光素子１０３ｂを介して検出したトナー付着量をそれぞれ示す。

図１０（ａ−１）中のＫ１は、線分Ｔｐｌ＿１の左端部を示している。図１０（ａ−１）に示すように、線分Ｔｐｌ＿１の左端部の、ベルト幅方向Ｆにおける受光素子１０３ａにおける位置はＳ１である。また、図１０（ａ−２）中のＫ２は、線分Ｔｐｕ＿１の左端部を示している。図１０（ａ−２）に示すように、線分Ｔｐｕ＿１の左端部の、ベルト幅方向Ｆにおける受光素子１０３ａにおける位置はＳ２である。濃度センサ４０の移動距離Ｌは、位置Ｓ１と位置Ｓ２との差により算出できる。

図１０（ｂ−１）中のＫ３は、線分Ｔｐｌ＿５の右端部を示している。図１０（ｂ−１）に示すように、線分Ｔｐｌ＿５の右端部の、ベルト幅方向Ｆにおける受光素子１０３ｂにおける位置はＳ３である。また、図１０（ｂ−２）中のＫ４は、線分Ｔｐｕ＿５の右端部を示している。図１０（ｂ−２）に示すように、線分Ｔｐｕ＿５の右端部の、ベルト幅方向Ｆにおける受光素子１０３ｂにおける位置はＳ４である。濃度センサ４０の移動距離Ｌは、位置Ｓ３と位置Ｓ４との差により算出できる。

つまり、少なくとも１つの線分で、その線分の左端部位置が図９（ａ）、図９（ｂ）に示す状態のいずれにおいても確認できるか、またはその線分の右端部位置が図９（ａ）、図９（ｂ）に示す状態のいずれにおいても確認できれば、濃度センサ４０の移動距離Ｌは算出できる。濃度センサ４０の移動距離Ｌを、上述した、図９（ａ）に示す状態から図９（ｂ）に示す状態になるまでに要する時間ｔで割れば、濃度センサ４０の移動速度を求めることができる。

［変形例］
次に、実施形態に係るセンサ位置検出用トナー像Ｔｐの変形例について説明する。
図１１は、本変形例に係るセンサ位置検出用トナー像Ｔｐの一例を示す模式図である。
図１１において、中間転写ベルト５１の走行方向は矢印Ｇで示し、中間転写ベルト５１の走行方向上流側に位置するセンサ位置検出用トナー像Ｔｐを上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕ、中間転写ベルト５１の走行方向下流側に位置するセンサ位置検出用トナー像Ｔｐを下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌとする。

上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕと下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌとは、いずれも同一のパターン形状で、ベルト幅方向（図中矢印Ｆ）に沿って並んだ互いに色の異なる複数の線分から形成されている。例えば、Ｔｐｕ＿６とＴｐｌ＿６とをブラック、Ｔｐｕ＿７とＴｐｌ＿７とをシアン、Ｔｐｕ＿８とＴｐｌ＿８とをマゼンタ、Ｔｐｕ＿９とＴｐｌ＿９とをイエロー、Ｔｐｕ＿１０とＴｐｌ＿１０とをレッド、Ｔｐｕ＿１１とＴｐｌ＿１１とをグリーン、Ｔｐｕ＿１２とＴｐｌ＿１２とをブルー、で形成する。濃度センサ４０が備える画像素子１０２の受光素子１０３には、カラー情報（ＲＧＢ）の判別が可能なものを用いている。なお、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝０：０：０でブラック、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝０：１：１でシアン、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：０：１でマゼンタ、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：１：０でイエロー、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：０：０でレッド、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝０：１：０でグリーン、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝０：０：１でブルーとなる。

図８で説明した実施形態におけるセンサ位置検出用トナー像Ｔｐでは、各線分の幅を互いに異なるものとしたが、本変形例のセンサ位置検出用トナー像Ｔｐでは、各線分の幅はいずれも同じでよい。各線分の幅は、受光素子１０３が検知できる最小の長さ以上であればよい。線分の幅を受光素子１０３が検知できる最小の長さにする場合、図８で説明した実施形態におけるセンサ位置検出用トナー像Ｔｐに対し、センサ位置検出用トナー像Ｔｐを形成するためのトナーの消費量を低減することができる。

上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕおよび下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌのベルト幅方向の長さＩは、受光素子１０３ａと受光素子１０３ｂとの隙間の長さＥ、および後述する濃度センサ４０の移動距離Ｌよりも長くなるようにする。また、上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕは、下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌに対して、予め規定された距離Ｊだけ離して形成するようにする。

図１２は、濃度センサ４０における画像素子１０２の受光素子１０３を介してセンサ位置検出用トナー像Ｔｐの検出を行っている状態を示す模式図である。
中間転写ベルト５１が図中矢印Ｇの方向に移動すると、濃度センサ４０が図中矢印Ｆの方向に移動しながら、下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌ、調整用トナー像Ｔｎ、上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕの順にトナー像を検知する。

図１２（ａ）は、濃度センサ４０における画像素子１０２の受光素子１０３ａ，１０３ｂが、下流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｌの検出を行っている状態を示す。また、図１２（ｂ）は、濃度センサ４０における画像素子１０２の受光素子１０３ａ，１０３ｂが、上流側センサ位置検出用トナー像Ｔｐｕの検出を行っている状態を示す。受光素子１０３ａの、図に対し左側の端部をＭ１、右側の端部をＭ２で示す。受光素子１０３ｂの、図に対し左側の端部をＮ１、右側の端部をＮ２で示す。

図１２（ａ）に示す状態に対し、図１２（ｂ）に示す状態では、画像素子１０２がベルト幅方向Ｆに移動距離Ｌだけ移動している。移動距離Ｌが受光素子１０３ａと受光素子１０３ｂとの隙間の長さＥ（図１１参照）よりも長くなるようにする。中間転写ベルト５１の走行速度をｖ_Ｇとすると、図１２（ａ）に示す状態から図１２（ｂ）に示す状態になるまでに要する時間ｔは、ｔ＝Ｊ／ｖ_Ｇで表せる。

図１３は、受光素子１０３ａ、１０３ｂを介して検出したＲ，Ｇ，Ｂ各色のトナー付着量の出力値のグラフである。図中、横軸はベルト幅方向Ｆ（図９参照）における受光素子の位置、縦軸はトナー付着量の出力値を示す。
図１３（ａ−１）は、図１２（ａ）の状態において受光素子１０３ａを介して検出したトナー付着量、図１３（ａ−２）は、図１２（ｂ）の状態において受光素子１０３ａを介して検出したトナー付着量をそれぞれ示す。また、図１３（ｂ−１）は、図１２（ａ）の状態において受光素子１０３ｂを介して検出したトナー付着量、図１３（ｂ−２）は、図１２（ｂ）の状態において受光素子１０３ｂを介して検出したトナー付着量をそれぞれ示す。

図１３（ｂ−１）中のＫ５は、線分Ｔｐｌ＿１２の右端部を示している。図１３（ｂ−１）に示すように、線分Ｔｐｌ＿１２の右端部の、ベルト幅方向Ｆにおける受光素子１０３ｂにおける位置はＳ５である。また、図１３（ｂ−２）中のＫ６は、線分Ｔｐｕ＿１２の右端部を示している。図１３（ｂ−２）に示すように、線分Ｔｐｕ＿１の右端部の、ベルト幅方向Ｆにおける受光素子１０３ａにおける位置はＳ６である。濃度センサ４０の移動距離Ｌは、位置Ｓ５と位置Ｓ６との差により算出できる。

つまり、少なくとも１つの線分で、その線分の左端部位置が図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示す状態のいずれにおいても確認できるか、またはその線分の右端部位置が図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示す状態のいずれにおいても確認できれば、濃度センサ４０の移動距離Ｌは算出できる。濃度センサ４０の移動距離Ｌを、上述した、図１２（ａ）に示す状態から図１２（ｂ）に示す状態になるまでに要する時間ｔで割れば、濃度センサ４０の移動速度を求めることができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
中間転写ベルト５１などの画像形成対象物に画像を形成する画像形成部４３などの画像形成手段と、前記画像形成対象物の幅方向に沿って複数の受光素子１０３などの受光素子を並べて配置した画像素子１０２などの画像素子を備え調整用トナー像Ｔｎなどの調整用画像の濃度を検出する濃度センサ４０などの濃度センサと、前記濃度センサの出力に基づき形成する画像の濃度を補正するための制御部４１などの制御手段とを有する画像形成装置において、前記転写媒体の幅方向に前記濃度センサを移動させるアクチュエータ１０４などの移動手段を有し、前記制御手段が、前記濃度センサを移動させながら画像濃度を検出するように制御する。
上記濃度センサを上記画像形成対象物の幅方向に移動させることで、移動前に受光素子間の隙間部分に対応していた上記画像の箇所についても受光素子を対向させ画像濃度を検出することができるようになる。上記隙間部分に対応していた上記画像の箇所についても画像濃度が検出できるようになることで、上記画像形成対象物の幅方向における画像濃度分布を精度良く得ることができる。この画像濃度分布に基づいて画像形成条件を調整するようにすれば、画像の濃度を精度良く補正することができる。

（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、前記画像形成対象物の幅方向における前記濃度センサの位置を検出するセンサ位置検出手段を有し、画像形成手段が、前記画像形成対象物の幅方向と垂直な方向に沿って延び互いに幅が異なる複数の線分を前記画像形成対象物の幅方向に沿って並べたセンサ位置検出用トナー像Ｔｐなどのセンサ位置検出用トナー像を、前記調整用画像の上流側と下流側とに形成するようにし、前記センサ位置検出手段は、前記濃度センサが前記調整用画像の上流側と下流側とに形成された前記センサ位置検出用トナー像を検出した情報に基づいて前記濃度センサの位置を特定するようにするものである。
上記濃度センサの移動速度は、外乱によって変化する場合がある。上記センサ位置検出用トナー像として、前記転写媒体の幅方向に沿って互いに幅の異なる複数の線分を並べることにより、前記センサ位置検出用トナー像を検出したときの、上記転写媒体の幅方向における上記濃度センサの位置を把握することができる。上記調整用トナー像の上流側に形成された前記センサ位置検出用トナー像の位置と上記調整用トナー像の下流側に形成された前記センサ位置検出用トナー像の位置との差により、上記濃度センサの移動距離を算出できる。また、上記転写媒体の移動速度、および上記調整用トナー像の上流側と下流側とにそれぞれ形成された上記センサ位置検出用トナー像間の距離は、予め規定しておくことができる。上記センサ位置検出用トナー像間の距離を上記転写媒体の移動速度で割ることで、上流側に形成された上記センサ位置検出用トナー像を検出したときと下流側に形成された上記センサ位置検出用トナー像を検出したときの時間差を求めることができる。上記濃度センサの移動距離を上記時間差で割ることにより、上記濃度センサの移動速度を、外乱に拠らず正確に求めることができる。上記濃度センサの移動速度が正確に分かると、上記転写媒体の幅方向における上記濃度センサの位置を正確に特定することできる。上記センサ位置検出手段が上述のようにして特定した上記転写媒体の幅方向における上記濃度センサの位置と、上記濃度センサが検出した調整用トナー像のトナー付着量とにより、調整用トナー像の濃度分布を精度良く得ることができる。

（態様Ｃ）
態様Ａにおいて、前記画像形成対象物の幅方向における前記濃度センサの位置を検出するセンサ位置検出手段を有し、前記濃度センサとして、カラー情報の識別が可能なセンサを用い、画像形成手段が、前記画像形成対象物の幅方向と垂直な方向に沿って延び互いに色が異なる複数の線分を前記画像形成対象物の幅方向に沿って並べたセンサ位置検出用トナー像を、前記調整用画像の上流側と下流側とに形成するようにし、前記センサ位置検出手段は、前記濃度センサが前記調整用画像の上流側と下流側とに形成された前記センサ位置検出用トナー像を検出した情報に基づいて前記濃度センサの位置を特定するようにするものである。
上記転写媒体の幅方向に互いに色が異なる複数の線分を並べた上記センサ位置検出用トナー像を、カラー情報の検知が可能な上記受光素子を介して読み取ることで、上記転写媒体の幅方向における上記濃度センサの移動量を把握できる。このようにすると、態様Ｂのように、上記センサ位置検出用トナー像を構成する複数の線分の幅の長さを互いに異なるようにする必要がなくなる。このため、上記センサ位置検出用トナー像における各線分の幅は、上記受光素子が検知できる最小の長さにすることができる。これにより、上記センサ位置検出用トナー像を形成するためのトナーの消費量を低減することができる。

（態様Ｄ）
態様Ａ〜Ｃにおいて、前記濃度センサを前記画像形成対象物の幅方向に移動させる距離は、互いに隣接する受光素子の隙間よりも長くする。
上記移動させる距離が互いに隣接する受光素子の隙間より短いと、隣り合う上記受光素子の隙間に位置していた上記転写媒体のトナー像の一部が検出できなくなる。上記移動させる距離を互いに隣接する受光素子の隙間よりも長くすることで、隣り合う上記受光素子の隙間に位置していた上記転写媒体のトナー像を全て検出することができる。

（態様Ｅ）
態様Ａ〜Ｄにおいて、前記濃度センサとして、密着イメージセンサ（ＣＩＳ）を用いた。
小型かつ低コストで、トナー付着量の検出が可能になる。

１ 感光体
４０ 濃度センサ
４１ 制御部
４２ 画像処理部
４３ 画像形成部
５１ 中間転写ベルト
７２ センサ位置検出部
１０２ 画像素子
１０３ 受光素子
Ｔｎ 調整用トナー像

特開２０１４−０２１２４８号公報

Claims (5)

1. 画像形成対象物に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成対象物の幅方向に沿って複数の受光素子を並べて配置した画像素子を備え調整用画像の濃度を検出する濃度センサと、
   前記濃度センサの出力に基づき形成する画像の濃度を補正するための制御手段とを有する画像形成装置において、
   前記転写媒体の幅方向に前記濃度センサを移動させる移動手段を有し、前記制御手段が、前記濃度センサを移動させながら画像濃度を検出するように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記画像形成対象物の幅方向における前記濃度センサの位置を検出するセンサ位置検出手段を有し、画像形成手段が、前記画像形成対象物の幅方向と垂直な方向に沿って延び互いに幅が異なる複数の線分を前記画像形成対象物の幅方向に沿って並べたセンサ位置検出用画像を、前記調整用画像の上流側と下流側とに形成するようにし、前記センサ位置検出手段は、前記濃度センサが前記調整用画像の上流側と下流側とに形成された前記センサ位置検出用画像を検出した情報に基づいて前記濃度センサの位置を特定するようにするものであることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記画像形成対象物の幅方向における前記濃度センサの位置を検出するセンサ位置検出手段を有し、前記濃度センサとして、カラー情報の識別が可能なセンサを用い、画像形成手段が、前記画像形成対象物の幅方向と垂直な方向に沿って延び互いに色が異なる複数の線分を前記画像形成対象物の幅方向に沿って並べたセンサ位置検出用画像を、前記調整用画像の上流側と下流側とに形成するようにし、前記センサ位置検出手段は、前記濃度センサが前記調整用画像の上流側と下流側とに形成された前記センサ位置検出用画像を検出した情報に基づいて前記濃度センサの位置を特定するようにするものであることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一の画像形成装置において、
   前記濃度センサを前記画像形成対象物の幅方向に移動させる距離は、互いに隣接する受光素子の隙間よりも長くすることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一の画像形成装置において、
   前記濃度センサとして、密着イメージセンサ（ＣＩＳ）を用いたことを特徴とする画像形成装置。