JP2002040722A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、中間転写体上の残トナーの影響で
パッチパターンのトナー濃度を正確に検知できないいう
課題を解決しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、中間転写体２に対して、ク
リーニング部材６が接触してから離反する位置よりも前
に像担持体１上のパッチパターンを転写し、かつ前記位
置には像担持体１上のパッチパターンを転写しないもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中間転写体上のパッ
チパターンのトナー濃度を検知してその検知結果により
画像形成条件を制御する複写機、プリンタ、ファクシミ
リ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置には、トナー像が形成される像担持体と、こ
の像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、こ
の中間転写体上のトナー濃度を検知するトナー濃度検知
手段と、中間転写体上の残トナーをクリーニングするク
リーニングブレードと、このクリーニングブレードを中
間転写体に対して接離させる接離手段とを有し、像担持
体にトナー濃度検知用のパッチパターンを形成して該パ
ッチパターンを中間転写体に転写した後にトナー濃度検
知手段により中間転写体上のパッチパターンのトナー濃
度（トナー付着量）を検知してその検知結果により画像
形成条件を制御する画像形成装置がある。

【０００３】特開平５−２３０２号公報には、電子写真
記録装置の像担持体に形成された潜像を現像したパッチ
のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段が転写手段
の表面に対して該像担持体の反対側である該転写手段の
内側に配置され、かつ、該転写手段の表面をクリーニン
グするクリーニング手段を有することを特徴とする画像
形成装置が記載されている。

【０００４】特開平５−１８８７２６号公報には、キャ
リアとトナーを混合して成る現像剤のトナーの濃度を検
知するトナー濃度検知手段を有し、該トナー濃度検知手
段によって検知されたトナー濃度に基づいてトナー補給
を行う第１のトナー濃度制御手段と、画像信号の出力レ
ベルに応じてトナー補給量を決定し、決定された量のト
ナーを補給する第２のトナー濃度制御手段を有し、第２
のトナー濃度制御手段を所定のタイミングで作動させる
ことを特徴とする画像形成装置が記載されている。

【０００５】特開平６−１１９６５号公報には、像担持
体に画像情報信号に対応した静電潜像を形成する潜像形
成手段と、静電潜像を二成分現像剤を用いて現像する現
像手段と、現像手段にトナーを補給するトナー補給手段
と、現像剤のトナー濃度を検出する濃度検出手段と、前
記補給手段によるトナー補給量を検出する補給量検出手
段とを備え、所定のタイミングで前記補給量検出手段に
より前記補給手段によるトナー補給量を検出し、該検出
されたトナー補給量と前記画像情報信号とに基づいて前
記補給手段を作動させ、且つ前記濃度検出手段により検
出されたトナー濃度に基づき、前記補給手段の作動を補
正することを特徴とする画像形成装置が記載されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した中間転写体を
有する画像形成装置では、クリーニングブレードを中間
転写体に対して接離させることにより、残トナーが中間
転写体に発生してしまう可能性がある。この中間転写体
上の残トナーが発生した箇所にトナー濃度検知用のパッ
チパターンを転写してしまうと、トナー濃度検知手段に
より中間転写体上のパッチパターンのトナー濃度（トナ
ー付着量）を検知してその検知結果により画像形成条件
を制御した場合に画像品質がかえって低下してしまう。

【０００７】本発明は、パッチパターンの転写箇所を中
間転写体上のクリーニング部材が接離した箇所で無いと
ころとすることにより、残トナーの影響を受けずに正確
に画像形成条件の制御を行う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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、トナー像が形成される像担
持体と、この像担持体上のトナー像が転写される中間転
写体と、この中間転写体上のトナー濃度を検知するトナ
ー濃度検知手段と、前記中間転写体上の残トナーをクリ
ーニングするクリーニング部材と、このクリーニング部
材を前記中間転写体に対して接離させる接離手段とを有
し、前記像担持体にパッチパターンを形成して該パッチ
パターンを前記中間転写体に転写した後に前記トナー濃
度検知手段により前記中間転写体上のパッチパターンの
トナー濃度を検知してその検知結果により画像形成条件
を制御する画像形成装置において、前記中間転写体に対
して、前記クリーニング部材が接触してから離反する位
置よりも前に前記像担持体上のパッチパターンを転写
し、かつ前記位置には前記像担持体上のパッチパターン
を転写しないものである。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記トナー濃度検知手段の出力信
号のうち、前記中間転写体の回転方向に対する前記パッ
チパターンの開始と終了の両端エッジ部を除いた部分に
対する前記トナー濃度検知手段の出力信号をサンプリン
グして平均化した値を画像形成条件の制御に用いるもの
である。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項１または２
記載の画像形成装置において、前記トナー濃度検知手段
は、前記中間転写体に光を照射する光源と、前記中間転
写体からの正反射光を検知する第１の検知部と、前記中
間転写体からの拡散光を検知する第２の検知部とを有す
るものである。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項１〜３のい
ずれか１つに記載の画像形成装置において、前記中間転
写体は当該画像形成装置に着脱可能であり、前記トナー
濃度検知手段の正反射光検知信号を前記中間転写体の装
着検知に併用するものである。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項１〜４のい
ずれか１つに記載の画像形成装置において、前記中間転
写体は少なくとも２つのローラに掛け渡された中間転写
ベルトで構成され、前記トナー濃度検知手段は前記ロー
ラのうちの１つのローラの略中心軸に対向して設置した
ものである。

【００１３】請求項６に係る発明は、請求項１〜５のい
ずれか１つに記載の画像形成装置において、前記中間転
写体上のパッチパターン領域において前記トナー濃度検
知手段の光源をパルス信号で点灯させ、前記トナー濃度
検知手段からの検知信号を前記パルス信号に同期してサ
ンプリングするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態を
示す。像担持体としてのドラム状の感光体１は、図示し
ない駆動手段により回転駆動され、図示しない周知のト
ナー像形成手段によりトナー像が形成される。トナー像
形成手段が例えば２色のトナー像を形成する２色画像形
成時には、感光体１は、まず、帯電手段により一様に帯
電された後に露光手段としての書き込み手段により露光
されて静電潜像が形成され、この静電潜像が第１の現像
手段により現像されて１色目のトナー像となる。

【００１５】中間転写体である中間転写ベルト２は、ロ
ーラ３、４等に掛け渡されてローラ３、４の中の１つの
ローラが図示しない駆動手段により回転駆動されること
で、感光体１と同じ周速で矢印方向へ回転する。感光体
１上の１色目のトナー像は感光体１と中間転写ベルト２
とが接触する転写位置Ａで図示しない転写手段により中
間転写ベルト２へ転写される。感光体１は１色目のトナ
ー像の転写後にクリーニング装置によりクリーニングさ
れる。

【００１６】次に、感光体１は、帯電手段により一様に
帯電された後に露光手段としての書き込み手段により露
光されて静電潜像が形成され、この静電潜像が第２の現
像手段により現像されて２色目のトナー像となる。感光
体１上の２色目のトナー像は感光体１と中間転写ベルト
２とが接触する転写位置Ａで図示しない転写手段により
中間転写ベルト２へ１色目のトナー像と重ねて転写され
る。感光体１は２色目のトナー像転写後にクリーニング
装置によりクリーニングされる。

【００１７】中間転写ベルト２上の２色重ねのトナー像
は転写位置Ｂにて転写ローラ５を用いた転写手段により
記録媒体供給装置から給送されてきた紙等の記録媒体へ
転写され、この記録媒体は図示しない定着装置によりト
ナー像が定着されて装置外へ排出される。中間転写ベル
ト２は、２色重ねトナー像の転写後にクリーニング位置
Ｃでクリーニング部材としてのクリーニングブレード６
により残トナーがクリーニングされる。上記画像形成動
作は操作部による画像形成開始指示により開始されて操
作部による設定枚数分だけ連続的に繰返して行われる。

【００１８】ここで、クリーニングブレード６は、中間
転写ベルト２に対して接離可能に設けられ、図示しない
接離手段により中間転写ベルト２に対して接離される。
接離手段は、中間転写ベルト２上に転写された１色目の
トナー像がクリーニング位置Ｃを通過する前にクリーニ
ングブレード６を中間転写ベルト２から離反させ、中間
転写ベルト２上の１色目のトナー像の後端がクリーニン
グ位置Ｃを通過した後にクリーニングブレード６を中間
転写ベルト２に接触させることで、２色重ねトナー像が
中間転写ベルト２から記録媒体へ転写された後の中間転
写ベルト２上の残トナーをクリーニングブレード６にク
リーニングさせる。さらに、接離手段は、クリーニング
ブレード６が中間転写ベルト２上のトナー像が転写され
る画像域をクリーニングした後にクリーニングブレード
６を中間転写ベルト２から離反させる。

【００１９】上記トナー像形成手段が単色のトナー像を
形成する単色画像形成時にはクリーニングブレード６を
中間転写ベルト２に接触したままとなる。この場合、ト
ナー像形成手段は上述と同様に感光体１上に単色のトナ
ー像を形成し、このトナー像が転写位置Ａで転写手段に
より中間転写ベルト２に転写された後に転写位置Ｂにて
転写ローラ５を用いた転写手段により紙等の記録媒体へ
転写される。

【００２０】また、上記トナー像形成手段が上述した１
色のトナー像を感光体１上に形成する動作と同様な各色
の画像形成動作を順次に行うことで、感光体１上に３色
以上のトナー像を順次に形成して中間転写ベルト２上に
転写位置Ａで順次に重ねて転写する多色画像形成時に
は、上記接離手段は、中間転写ベルト２上に転写された
１色目のトナー像がクリーニング位置Ｃを通過する前に
クリーニングブレード６を中間転写ベルト２から離反さ
せ、中間転写ベルト２上の最終色より１色前のトナー像
の後端がクリーニング位置Ｃを通過した後にクリーニン
グブレード６を中間転写ベルト２に接触させることで、
３色以上の重ねトナー像が転写ローラ５を用いた転写手
段により中間転写ベルト２から記録媒体へ転写された後
の中間転写ベルト２上の残トナーをクリーニングブレー
ド６にクリーニングさせる。さらに、接離手段は、クリ
ーニングブレード６が中間転写ベルト２上のトナー像が
転写される画像域をクリーニングした後にクリーニング
ブレード６を中間転写ベルト２から離反させる。

【００２１】トナー濃度検知手段７は、中間転写ベルト
２の回転方向について転写ローラ５より下流側で、か
つ、クリーニングブレード６より上流側のトナー濃度検
知位置Ｄに設置される。この実施形態の画像形成装置
は、電源投入時、現像手段のトナーカートリッジ交換
時、所定の枚数の画像形成ごと等の、予め定められたタ
イミングで画像形成状態をチェックするために画像非形
成時にパッチパターンを形成する。この時、トナー像形
成手段は、例えば感光体１の帯電手段による帯電、書き
込み手段によるパッチパターンの書き込み、現像手段に
よる現像で各色のパッチパターンを感光体１に形成し、
この感光体１上の各色のパッチパターンが転写位置Ａで
転写手段により中間転写ベルト２へ転写される。トナー
濃度検知手段７は中間転写ベルト２上の各色のパッチパ
ターンのトナー濃度（トナー付着量）を検知し、図示し
ない制御手段としてのエンジン制御部はトナー濃度検知
手段７からの検知信号を設定値と比較してトナー濃度検
知手段７からの検知信号が設定値に達していない場合に
現像バイアス（上記現像手段へ現像バイアス電源から印
加される現像バイアス）等の画像形成条件を制御する。

【００２２】図２はクリーニング位置Ｃを基準とした時
の画像形成、クリーニングブレード６の中間転写ベルト
２に対する接離、パッチパターン生成のタイミングの一
例を示す。図２において、横軸は時間で一目盛が中間転
写ベルト２の１回転の時間を示す。１−１は中間転写ベ
ルト２上の先行の１色目の画像（トナー像）、１−２は
中間転写ベルト２上の先行の１色目の画像（トナー像）
に２色目の画像（トナー像）が重ねて転写されてその２
色重ね画像が記録媒体に転写された後の残トナーが存在
する領域、２−１は中間転写ベルト２上の後続の１色目
の画像（トナー像）、２−２は中間転写ベルト２上の後
続の１色目の画像（トナー像）に２色目の画像（トナー
像）が重ねて転写されてその２色重ね画像が記録媒体に
転写された後の残トナーが存在する領域を示す。

【００２３】ｏｎはクリーニングブレード６が中間転写
ベルト２に接触するタイミング、ｏｆｆはクリーニング
ブレード６が中間転写ベルト２から離れるタイミングを
示す。つまり、後続の画像を形成するために、中間転写
ベルト２上の先行画像の２色目が１色目に重ねて転写さ
れてその２色重ね画像が記録媒体に転写された後の残ト
ナーが存在する領域がクリーニング位置Ｃを通過するタ
イミングでクリーニングブレード６により中間転写ベル
ト２をクリーニングする必要がある。

【００２４】図２に示すようなタイミングでクリーニン
グブレード６を中間転写ベルト２に対して接離させる
と、中間転写ベルト２上においてクリーニングブレード
６が離反した時にクリーニング位置Ｃに位置していた箇
所ｔにトナーの飛散又はクリーニング不良によるトナー
残が発生する可能性がある。本実施形態では、エンジン
制御部はトナー像形成手段を制御してクリーニングブレ
ード６が中間転写ベルト２に対して接触してから離反し
たタイミング（中間転写ベルト２上の上記位置ｔ）では
パッチパターンが生成しないようにする。

【００２５】エンジン制御部は、トナー濃度検知時期
（所定枚数の画像形成毎にパッチパターンを形成してト
ナー濃度を検知する時期）に達したか否かを判断し、画
像形成動作が連続して行われている間にトナー濃度検知
時期（所定枚数の画像形成毎にパッチパターンを形成し
てトナー濃度を検知する時期）に達した場合にはパッチ
パターンが中間転写ベルト２上のクリーニングブレード
６が離反した位置ｔからずれて図2に斜線で示す領域８
に作成されるようにトナー像形成手段を制御する。こう
することで、パッチパターンの転写箇所を中間転写ベル
ト２上のクリーニングブレード６が接離した箇所で無い
ところとし、クリーニングブレード６が中間転写ベルト
２に対して接離した際のトナー飛散等による中間転写ベ
ルト２上の残トナーの影響を受けずに正確にパッチパタ
ーンのトナー濃度を検知して画像形成条件の制御を行う
ことができる。

【００２６】なお、クリーニングブレード６が中間転写
ベルト２から離反するタイミングは画像領域からパッチ
パターン領域を見込んだ時間だけ遅らせるのが良い。こ
のようにすれば、クリーニングブレード６が中間転写ベ
ルト２から離反するタイミングがパッチパターンの有無
に左右されることが無くなる。単色画像形成時には、画
像形成待機時にクリーニングブレード６を中間転写ベル
ト２に接触させた状態でパッチパターンを生成すれば良
いので、パッチパターンは感光体１から中間転写ベルト
２上の任意の位置へ転写することができる。

【００２７】この第1の実施形態によれば、トナー像が
形成される像担持体としての感光体１と、この感光体１
上のトナー像が転写される中間転写体としての中間転写
ベルト２と、この中間転写ベルト２上のトナー濃度を検
知するトナー濃度検知手段７と、前記中間転写ベルト２
上の残トナーをクリーニングするクリーニング部材とし
てのクリーニングブレード６と、このクリーニングブレ
ード６を前記中間転写ベルト２に対して接離させる接離
手段とを有し、前記感光体１にパッチパターンを形成し
て該パッチパターンを前記中間転写ベルト２に転写した
後に前記トナー濃度検知手段７により前記中間転写ベル
ト２上のパッチパターンのトナー濃度を検知してその検
知結果に基づいて制御手段により画像形成条件を制御す
る画像形成装置において、前記中間転写ベルト２に対し
て、前記クリーニングブレード６が接触してから離反す
る位置よりも前に前記感光体１上のパッチパターンを転
写し、かつ前記位置には前記感光体１上のパッチパター
ンを転写しないので、パッチパターンの転写箇所をパッ
チパターン転写直前に中間転写ベルト上のクリーニング
ブレードが接離した箇所で無いところとすることによ
り、残トナーの影響を受けずに正確に画像形成条件の制
御を行うことができる。

【００２８】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。この第2の実施形態は、請求項２、３に係る発
明の実施形態である。この第２の実施形態は、上記第1
の実施形態とは以下に述べる点が異なる構成としたもの
である。図３はトナー濃度検知手段７により中間転写ベ
ルト２上のパッチパターンのトナー濃度を検知した時の
トナー濃度検知手段７の出力信号波形の一例を示す。

【００２９】トナー濃度検知手段７の出力信号は、パッ
チパターン領域（パッチパターンに対するトナー濃度検
知手段７の出力信号の領域）のエッジ部、特にその開始
側のエッジ部が大きい。また、トナー濃度検知手段７の
出力信号は、パッチパターンの濃度が低い場合、全体的
に出力信号がばらついている。エンジン制御部は、トナ
ー濃度検知手段７の出力信号をパッチパターン領域のエ
ッジ部以外でサンプリングしてその平均値をパッチパタ
ーンのトナー濃度（トナー付着量）として求め、このト
ナー濃度が設定値を満足しているか否かを判断し、トナ
ー濃度が設定値を満足していない（設定値に達していな
い）場合には上記現像バイアス等の画像形成条件を制御
する。

【００３０】この実施形態では、感光体１１及び中間転
写ベルト２等の線速が約１００ｍｍ／ｓ、中間転写ベル
ト２上のパッチパターンが転写される領域の回転方向長
さが２０ｍｍ、トナー濃度検知手段７の出力信号をサン
プリングする時間が１ｍｓであり、トナー濃度検知手段
７の出力信号から２００ポイントのデータをサンプリン
グ可能であるが、パッチパターン領域のエッジ部を除い
た中央部の１００ポイントのサンプリングデータを平均
化したものをトナー濃度として用いている。

【００３１】トナー濃度検知手段７は、１つの光源とし
てのＬＥＤと、この光源から中間転写ベルト２を経由し
て入射する正反射光を検知する第1のセンサと、上記光
源から中間転写ベルト２を経由して入射する拡散光を検
知する第２のセンサとを有する。図４はトナー濃度検知
手段７のセンサ特性を示す。

【００３２】トナー濃度検知手段７は、黒トナー検知に
は正反射光を検知する第1のセンサを用い、カラートナ
ー検知には拡散光を検知する第２のセンサを用いる。黒
トナー検知用の第1のセンサは、中間転写ベルト２上に
トナーが転写されていないときにその出力信号が最大と
なり、中間転写ベルト２上のトナーを検知すると出力信
号が減少する。また、カラートナー検知用の第２のセン
サは、第1のセンサとは逆で、中間転写ベルト２上にト
ナーが転写されていないときにその出力信号が最小とな
り、中間転写ベルト２上のトナーを検知すると出力信号
が増大する。

【００３３】この実施形態では、中間転写ベルト２は、
ユニットとして容易に本実施形態の本体に対して着脱で
きる構成としている。本実施形態は、図５に示すように
上筐体９と下筐体１０を有し、中間転写ベルト２が上筐
体９に挿入されて感光体１及びトナー像形成手段が下筐
体１０に収納される。なお、図５では、電装部、記録媒
体供給装置、転写ローラ５を用いた転写手段等が省略さ
れている。トナー濃度検知手段７は上筐体９の上板に固
定設定されている。

【００３４】この第２の実施形態によれば、上記第1の
実施形態において、トナー濃度検知手段７の出力信号の
うち、中間転写体としての中間転写ベルト２の回転方向
に対するパッチパターンの開始と終了の両端エッジ部を
除いた部分に対するトナー濃度検知手段７の出力信号を
サンプリングして平均化した値を画像形成条件の制御に
用いるので、安定してトナー濃度を検知することができ
る。

【００３５】また、第２の実施形態によれば、トナー濃
度検知手段７は、中間転写ベルト２に光を照射する光源
と、中間転写ベルト２からの正反射光を検知する第１の
検知部としてのセンサと、中間転写ベルト２からの拡散
光を検知する第２の検知部としてのセンサとを有するの
で、１つのトナー濃度検知手段でカラートナー、黒トナ
ーの両方の濃度を検知することができる。

【００３６】次に、本発明の第3の実施形態について説
明する。この第3の実施形態は、請求項４に係る発明の
実施形態であり、上記第1の実施形態、上記第２の実施
形態とはそれぞれ以下に述べる点が異なる構成としたも
のである。エンジン制御部は、トナー濃度検知手段７の
特性を利用して、電源投入時にトナー濃度検知手段７の
光源を発光させ、黒トナー検知用の第1のセンサの出力
信号を検知することで中間転写ベルト２の有無を判定す
る。中間転写ベルト２が正しく装着されていた場合には
黒トナー検知用の第1のセンサの出力信号が予め設定さ
れたレベルに達するが、中間転写ベルト２が装着されて
いない、もしくは正規の位置に設置されていない場合に
は黒トナー検知用の第1のセンサの出力信号が予め設定
されたレベルに達しない。

【００３７】中間転写ベルト２が上筐体９に位置決めさ
れ、トナー濃度検知手段７が上筐体９の上板に固定され
ているので、中間転写ベルト２を上筐体９に対して出し
入れしても中間転写ベルト２が正確に装填されていれば
トナー濃度検知手段７は焦点深度が変わることが無い。
また、中間転写ベルト２を上筐体９から少し引き出すだ
けでトナー濃度検知手段７のセンサ面を容易に清掃する
ことができる。

【００３８】この第3の実施形態によれば、上記第1の実
施形態、上記第２の実施形態において、中間転写体とし
ての中間転写ベルト２は当該画像形成装置に着脱可能で
あり、トナー濃度検知手段７の正反射光検知信号を中間
転写ベルト２の装着検知に併用するので、コスト低減と
装置の小型化を図ることができる。

【００３９】次に、本発明の第４の実施形態について説
明する。この第４の実施形態は、請求項５に係る発明の
実施形態であり、上記第1の実施形態乃至上記第３の実
施形態とはそれぞれ以下に述べる点が異なる構成とした
ものである。図6は第４の実施形態における中間転写ベ
ルトユニットを示す。中間転写ベルト２は、２本のロー
ラＲ１、Ｒ２に掛け渡されて扁平になっている。中間転
写ベルト２の張りを保つために中間転写ベルト２の内部
にテンションローラ等を設けることもできる。ここで、
トナー濃度検知手段７は、ローラＲ１の中心軸から僅か
に中間転写ベルト２が張られている方向（中間転写ベル
トユニットの中心方向）にずらせて設置し、例えば直径
３０ｍｍのローラＲ１に対してその中心から５ｍｍ程ず
らせた位置に設置する。これにより、中間転写ベルト２
のたわみによるトナー濃度検知手段７の誤検知を防ぐこ
とができる。

【００４０】この第４の実施形態によれば、上記第1の
実施形態乃至上記第３の実施形態において、中間転写体
は少なくとも２つのローラＲ１、Ｒ２に掛け渡された中
間転写ベルト２で構成され、トナー濃度検知手段７はロ
ーラＲ１、Ｒ２のうちの１つのローラＲ１の略中心軸に
対向して設置したので、中間転写ベルトの振動等の影響
を受けずに中間転写ベルト上のパッチパターンのトナー
濃度を検知することができる。

【００４１】次に、本発明の第５の実施形態について説
明する。この第５の実施形態は、請求項６に係る発明の
実施形態であり、上記第1の実施形態乃至上記第４の実
施形態とはそれぞれ以下に述べる点が異なる構成とした
ものである。トナー濃度検知手段７の光源の光量は図７
（ａ）に示すように点灯時（立ち上がり時）に変動す
る。光源を点灯し続けることで、光源の光量の変動は収
まるが、連続画像形成時にはトナー濃度検知手段７は誤
検知が生じるから光源を点灯し続けることはできない。

【００４２】本実施形態では、エンジン制御部は、図7
（ｂ）に示すようにトナー濃度検知手段７の光源をパル
ス信号により光量が低下しないタイミングで点灯させ、
トナー濃度検知手段７のセンサ出力を上記パルス信号に
同期した信号でサンプリングする。このように、光源を
パルス駆動することにより、光源の光量変動分を無視で
きる。

【００４３】この第5の実施形態によれば、上記第1の実
施形態乃至上記第４の実施形態において、前記中間転写
体としての中間転写ベルト２上のパッチパターン領域に
おいてトナー濃度検知手段７の光源をパルス信号で点灯
させ、トナー濃度検知手段７からの検知信号を前記パル
ス信号に同期してサンプリングするので、光源の光量変
化による検知誤差を生じることが無い。

【００４４】次に、本発明の第６の実施形態について説
明する。この第６の実施形態は、上記第1の実施形態乃
至上記第５の実施形態とはそれぞれ以下に述べる点が異
なる構成としたものである。図８は本実施形態の一部を
示す。この実施形態は、温度及び湿度を検知する温湿度
センサ１１と、温湿度格納手段１２と、温湿度比較手段
１３と、画像形成条件制御判定手段１４とが設けられて
いる。

【００４５】パッチパターン１５が画像（トナー像）形
成手段（パッチパターン形成手段）１６により感光体１
上に形成されて転写位置Ａで転写手段により中間転写ベ
ルト２に転写され、トナー濃度検知手段７により中間転
写ベルト２上のパッチパターン１５のトナー濃度（トナ
ー付着量）が検知される。画像形成条件制御判定手段１
４は、トナー濃度検知手段７の出力信号から画像形成条
件を変更するか否かを判定する。

【００４６】図示しない制御手段は、画像形成条件制御
判定手段１４が画像形成条件を変更すると判定した場合
には、トナー濃度検知手段７の出力信号に基づいてパッ
チパターン１５のトナー濃度（トナー付着量）が設定値
になるような制御パラメータを求めて該制御パラメータ
を制御パラメータ格納手段に格納し、制御パラメータ格
納手段に格納されている制御パラメータにより画像形成
条件を制御する。格納制御手段１７は、画像形成条件制
御判定手段１４の判定結果により、画像形成条件制御判
定手段１４が画像形成条件を変更すると判定した場合に
温湿度センサ１１の検知温湿度を温湿度格納手段１２に
格納する。

【００４７】この実施形態では、電源投入時に温湿度セ
ンサ１１により温湿度を検知し、温湿度比較手段１３は
その温湿度センサ１１の検知温湿度を、温湿度格納手段
１２に格納されている前回の画像形成条件変更時の温湿
度と比較する。温湿度センサ１１の検知温湿度と、温湿
度格納手段１２に格納されている前回の画像形成条件変
更時の温湿度との差が予め設定された範囲内の差であれ
ば、画像形成手段１６が温湿度比較手段１３の比較結果
によりパッチパターン１５を生成せず、制御パラメータ
格納手段に格納されている制御パラメータがそのまま用
いられてその制御パラメータによる画像形成条件で上述
のように画像形成動作が行われる。

【００４８】温湿度センサ１１の検知温湿度と、温湿度
格納手段１２に格納されている前回の画像形成条件変更
時の温湿度との差が予め設定された範囲外の差である場
合には、温湿度比較手段１３の比較結果により画像形成
手段１６がパッチパターン１５を上述のように生成し、
トナー濃度検知手段７により中間転写ベルト２上のパッ
チパターン１５のトナー濃度（トナー付着量）が検知さ
れる。

【００４９】画像形成条件制御判定手段１４はトナー濃
度検知手段７の出力信号から画像形成条件を変更するか
否かを判定し、画像形成条件制御判定手段１４が画像形
成条件を変更しないと判定した場合には温湿度格納手段
１２内の温湿度及び制御パラメータ格納手段内の制御パ
ラメータの書き換えが行われない。制御手段は、画像形
成条件制御判定手段１４の判定結果により、画像形成条
件制御判定手段１４が画像形成条件を変更すると判定し
た場合には、トナー濃度検知手段７の出力信号に基づい
てパッチパターン１５のトナー濃度（トナー付着量）が
設定値になるような制御パラメータを求めて該制御パラ
メータを制御パラメータ格納手段に格納し、制御パラメ
ータ格納手段に格納されている制御パラメータにより画
像形成条件を制御する。格納制御手段１７は、画像形成
条件制御判定手段１４の判定結果により、画像形成条件
制御判定手段１４が画像形成条件を変更すると判定した
場合には温湿度センサ１１の検知温湿度を温湿度格納手
段１２に格納する。

【００５０】ここで、温湿度センサ１１の検知温湿度と
前回の画像形成条件変更時の温湿度との差の許容範囲
は、トナー濃度検知手段７のトナー濃度検知結果の変化
幅に対応した環境（温湿度）の差を予め求めておくこと
で設定できる。トナーカートリッジ交換時、所定の枚数
毎の画像形成が行われた時には、温湿度センサ１１の検
知結果に拘わらず、必ず画像形成手段１６がパッチパタ
ーンを形成してそのトナー濃度を温湿度センサ１１によ
り検知する。

【００５１】この第6実施形態によれば、上記第1の実施
形態乃至上記第５の実施形態において、温度及び湿度を
検知する温湿度センサ１１と、画像形成条件変更時の温
湿度センサ１１の検知温湿度を記憶保存する温湿度格納
手段１２と、トナー濃度検知手段７のトナー濃度検知結
果により画像形成条件を変更制御した際に温湿度格納手
段１２に格納された前回の温湿度センサ１１の検知温湿
度と電源投入時の温湿度センサ１１の検知温湿度とを比
較する温湿度比較手段１３と、画像形成条件をトナー濃
度検知手段７のトナー濃度検知結果によって変更するか
否かを判定する画像形成条件制御判定手段１４とを設
け、温湿度格納手段１２に格納されている温湿度と電源
投入時の温湿度センサ１１の検知温湿度との差が予め設
定した範囲内であればトナー濃度検知手段７のパッチパ
ターンのトナー濃度検知を実行せず、上記差が予め設定
した範囲外であればパッチパターンを生成してそのトナ
ー濃度を検知し、画像形成条件制御が必要である場合に
画像形成条件を変更制御すると共に、温湿度格納手段１
２にその時の温湿度を書き換え保存するので、環境が変
化しても適切にトナー濃度補正を行うことができ、電源
投入時には必要な場合にだけトナー濃度検知を行うこと
ができる。

【００５２】次に、本発明の第７の実施形態について説
明する。この第７の実施形態は、上記第1の実施形態乃
至上記第６の実施形態とはそれぞれ以下に述べる点が異
なる構成としたものである。この第７の実施形態は、２
ステーションと呼ぶ画像形成装置の一形態であり、図９
にその概略を示す。この第７の実施形態では、中間転写
ベルト２の下側には２つの画像形成手段として画像形成
ステーション１８、１９が中間転写ベルト２の下側移動
面に対向してその移動方向へ所定の間隔をおいて配置さ
れる。画像形成ステーション１８は、像担持体としての
感光体２０と、帯電器２１と、露光手段としての書き込
み装置２２と、マゼンタ、シアンの各色の現像をそれぞ
れ行う２つの現像器２３、２４と、図示しないクリーニ
ング装置とを有する。画像形成ステーション１９は、像
担持体としての感光体２５と、帯電器２６と、露光手段
としての書き込み装置２７と、ブラック、イエローの各
色の現像をそれぞれ行う２つの現像器２８、２９と、図
示しないクリーニング装置とを有する。感光体２０、２
５は、感光体ドラムを用いたが、感光体ベルトなどの像
担持体でもよい。図示しない切替手段は、現像器２３、
２４を択一的に切り替えて駆動し、現像器２８、２９を
択一的に切り替えて駆動する。

【００５３】フルカラー画像を形成する際には、感光体
ドラム２０、２５は図示しない駆動部により中間転写ベ
ルト２の回転による走行と同期して回転駆動され、その
周速度は中間転写ベルト２の走行速度と一致する。感光
体ドラム２０、２５は通常、中間転写ベルト２から僅か
に離れており、感光体ドラム２０、２５上のトナー像を
中間転写ベルト２に転写する時には中間転写ベルト２が
感光体ドラム２０、２５に接触する。

【００５４】中間転写ベルト２の上面における回転方向
と直交する幅方向の一端側の画像非形成領域には、画像
形成開始基準となるマークが設けられ、このマークは定
位置の光学的検出手段により検出される。

【００５５】走行が安定した中間転写ベルト２からマー
クが光学的検出手段により検出されると、画像形成ステ
ーション１８が1枚目の画像形成動作を開始する。画像
形成ステーション１８においては、感光体ドラム２０は
帯電器２１により一様に帯電された後に書き込み装置２
２により露光されて１枚目のマゼンタ画像情報が書き込
まれることで静電潜像が形成され、この感光体ドラム２
０上の静電潜像は現像器２３により現像されてマゼンタ
トナー像となる。この感光体ドラム２０上のマゼンタト
ナー像は転写手段により中間転写ベルト２上の画像形成
領域に転写され、感光体ドラム２０がクリーニング装置
により清掃される。

【００５６】マゼンタトナー像を感光体ドラム２０上に
形成する画像形成動作の書き込み（露光）動作が終了
し、中間転写ベルト２からマークが光学的検出手段によ
り検出されると、画像形成ステーション１８が新たに２
枚目の画像形成動作を開始する。画像形成ステーション
１８においては、感光体ドラム２０は帯電器２１により
一様に帯電された後に書き込み装置２２により露光され
て２枚目のマゼンタ画像情報が書き込まれることで静電
潜像が形成され、この感光体ドラム２０上の静電潜像は
現像器２３により現像されてマゼンタトナー像となる。
この感光体ドラム２０上のマゼンタトナー像は転写手段
により中間転写ベルト２上の画像形成領域に転写され、
感光体ドラム２０がクリーニング装置により清掃され
る。

【００５７】一方、画像形成ステーション１９では、中
間転写ベルト２の走行に伴って中間転写ベルト２上の１
枚目のマゼンタトナー像が近づく間に、感光体ドラム２
５が帯電器２６により一様に帯電され、書き込み装置２
７により露光されて１枚目のイエロー画像情報が書き込
まれることで静電潜像が形成され、この感光体ドラム２
５上の静電潜像が現像器２９により現像されてイエロー
トナー像となる。この感光体ドラム２５上のイエロート
ナー像は転写手段により中間転写ベルト２上に１枚目の
マゼンタトナー像と重ねて転写され、感光体ドラム２５
がクリーニング装置により清掃される。

【００５８】また、画像形成ステーション１９では、１
枚目のイエロートナー像の形成が終了し、中間転写ベル
ト２の走行に伴って中間転写ベルト２上の２枚目のマゼ
ンタトナー像が近づく間に、感光体ドラム２５が帯電器
２６により一様に帯電されて書き込み装置２７により露
光されて２枚目のイエロー画像情報が書き込まれること
で静電潜像が形成され、この感光体ドラム２５上の静電
潜像が現像器２９により現像されてイエロートナー像と
なる。この感光体ドラム２５上のイエロートナー像は転
写手段により中間転写ベルト２上に２枚目のマゼンタト
ナー像と重ねて転写され、感光体ドラム２５がクリーニ
ング装置により清掃される。

【００５９】２枚目のイエロートナー像の形成が終了
し、中間転写ベルト２上のマークが光学的検出手段によ
り再び検出されると、画像形成ステーション１８が画像
形成動作を開始する。画像形成ステーション１８におい
ては、感光体ドラム２０は帯電器２１により一様に帯電
された後に書き込み装置２２により露光されて１枚目の
シアン画像情報が書き込まれることで静電潜像が形成さ
れ、この感光体ドラム２０上の静電潜像は現像器２４に
より現像されてシアントナー像となる。この感光体ドラ
ム２０上のシアントナー像は転写手段により中間転写ベ
ルト２上にマゼンタトナー像、イエロートナー像と重ね
て転写され、感光体ドラム２０がクリーニング装置によ
り清掃される。

【００６０】１枚目のシアントナー像を形成する画像形
成動作の書き込み（露光）動作が終了し、中間転写ベル
ト２上のマークが光学的検出手段により検出されると、
画像形成ステーション１８が新たに画像形成動作を開始
する。画像形成ステーション１８においては、感光体ド
ラム２０は帯電器２１により一様に帯電された後に書き
込み装置２２により露光されて２枚目のシアン画像情報
が書き込まれることで静電潜像が形成され、この感光体
ドラム２０上の静電潜像は現像器２４により現像されて
シアントナー像となる。この感光体ドラム２０上のシア
ントナー像は転写手段により中間転写ベルト２上にマゼ
ンタトナー像、イエロートナー像と重ねて転写され、感
光体ドラム２０がクリーニング装置により清掃される。

【００６１】一方、画像形成ステーション１９では、中
間転写ベルト２の走行に伴って中間転写ベルト２上の１
枚目のトナー像が近づく間に、感光体ドラム２５が帯電
器２６により一様に帯電されて書き込み装置２７により
露光されて１枚目のブラック画像情報が書き込まれるこ
とで静電潜像が形成され、この感光体ドラム２５上の静
電潜像が現像器２８により現像されてブラックトナー像
となる。この感光体ドラム２５上のブラックトナー像は
転写手段により中間転写ベルト２上に１枚目のマゼンタ
トナー像、イエロートナー像、シアントナー像と重ねて
転写されることで１枚目のフルカラー画像が形成され、
感光体ドラム２５がクリーニング装置により清掃され
る。

【００６２】また、画像形成ステーション１９では、１
枚目のブラックトナー像の形成が終了し、中間転写ベル
ト２の走行に伴って中間転写ベルト２上の２枚目のトナ
ー像が近づく間に、感光体ドラム２５が帯電器２６によ
り一様に帯電されて書き込み装置２７により露光されて
２枚目のブラック画像情報が書き込まれることで静電潜
像が形成され、この感光体ドラム２５上の静電潜像が現
像器２８により現像されてブラックトナー像となる。こ
の感光体ドラム２５上のブラックトナー像は転写手段に
より中間転写ベルト２上に２枚目のマゼンタトナー像、
イエロートナー像、シアントナー像と重ねて転写される
ことで２枚目のフルカラー画像が形成され、感光体ドラ
ム２５がクリーニング装置により清掃される。

【００６３】パッチパターンは、画像形成ステーション
１８、１９により同様に感光体ドラム２０、２５上に形
成されて転写手段により中間転写ベルト２に転写され
る。なお、書き込み手段２２、２７は、それぞれ、現像
器２３、３４、３８、３９の代りに互いに異なる色の現
像を行う３個又は４個の現像器を用いてフルカラー画像
を形成するようにしてもよい。

【００６４】この第７の実施形態によれば、上記第1の
実施形態乃至上記第６の実施形態において、中間転写体
としての中間転写ベルト２の移動面に対向して配置され
た画像形成手段として画像形成ステーション１８、１９
を有し、この画像形成ステーション１８、１９は各々、
１つの像担持体としての感光体２０、２５と、１つの書
き込み手段としての書き込み装置２２、２７と、感光体
２０、２５上に書き込み装置２２、２７により形成され
る静電潜像を現像する少なくとも２つの現像手段として
の現像器２３、３４、３８、３９と、この少なくとも２
つの現像器２３、３４、３８、３９を択一的に選択して
駆動する切替手段とを備え、トナー濃度検知手段７を設
け、このトナー濃度検知手段７のトナー濃度検知結果に
よって画像形成条件を変更制御するので、カラー再現性
の安定した小型のフルカラー画像形成装置を構築でき
る。

【００６５】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、例えば中間転写体として中間転写ドラ
ムを用いた画像形成装置にも適用することができる。

【００６６】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、パッチパターンの転写箇所を中間転写体上のクリー
ニング部材が接離した箇所で無いところとすることによ
り、残トナーの影響を受けずに正確に画像形成条件の制
御を行うことができる。請求項２に係る発明によれば、
安定してトナー濃度を検知することができる。請求項３
に係る発明によれば、１つのトナー濃度検知手段でカラ
ートナー、黒トナーの両方の濃度を検知することができ
る。

【００６７】請求項４に係る発明によれば、コスト低減
と装置の小型化を図ることができる。請求項５に係る発
明によれば、中間転写ベルトの振動等の影響を受けずに
中間転写ベルト上のパッチパターンのトナー濃度を検知
することができる。請求項６に係る発明によれば、光源
の光量変化による検知誤差を生じることが無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略図である。

【図２】同第１の実施形態においてクリーニング位置Ｃ
を基準とした時の画像形成、クリーニングブレード６の
中間転写ベルト２に対する接離、パッチパターン生成の
タイミングの一例を示す図である。

【図３】同第１の実施形態においてトナー濃度検知手段
７により中間転写ベルト２上のパッチパターンのトナー
濃度を検知した時のトナー濃度検知手段７の出力信号波
形の一例を示す波形図である。

【図４】同第１の実施形態におけるトナー濃度検知手段
７のセンサ特性を示す特性図である。

【図５】本発明の第２の実施形態を示す概略図である。

【図６】本発明の第４の実施形態における中間転写ベル
トユニットを示す正面図である。

【図７】本発明の第５の実施形態を説明するための波形
図である。

【図８】本発明の第５の実施形態の一部を示すブロック
図である。

【図９】本発明の第７の実施形態を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 中間転写ベルト ６ クリーニングブレード ７ トナー濃度検知手段 Ｒ１、Ｒ２ ローラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナー像が形成される像担持体と、この像
   担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、この中
   間転写体上のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段
   と、前記中間転写体上の残トナーをクリーニングするク
   リーニング部材と、このクリーニング部材を前記中間転
   写体に対して接離させる接離手段とを有し、前記像担持
   体にパッチパターンを形成して該パッチパターンを前記
   中間転写体に転写した後に前記トナー濃度検知手段によ
   り前記中間転写体上のパッチパターンのトナー濃度を検
   知してその検知結果により画像形成条件を制御する画像
   形成装置において、前記中間転写体に対して、前記クリ
   ーニング部材が接触してから離反する位置よりも前に前
   記像担持体上のパッチパターンを転写し、かつ前記位置
   には前記像担持体上のパッチパターンを転写しないこと
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記トナー濃度検知手段の出力信号のうち、前記中間転写
   体の回転方向に対する前記パッチパターンの開始と終了
   の両端エッジ部を除いた部分に対する前記トナー濃度検
   知手段の出力信号をサンプリングして平均化した値を画
   像形成条件の制御に用いることを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の画像形成装置にお
   いて、前記トナー濃度検知手段は、前記中間転写体に光
   を照射する光源と、前記中間転写体からの正反射光を検
   知する第１の検知部と、前記中間転写体からの拡散光を
   検知する第２の検知部とを有することを特徴とする画像
   形成装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像
   形成装置において、前記中間転写体は当該画像形成装置
   に着脱可能であり、前記トナー濃度検知手段の正反射光
   検知信号を前記中間転写体の装着検知に併用することを
   特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像
   形成装置において、前記中間転写体は少なくとも２つの
   ローラに掛け渡された中間転写ベルトで構成され、前記
   トナー濃度検知手段は前記ローラのうちの１つのローラ
   の略中心軸に対向して設置したことを特徴とする画像形
   成装置。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像
   形成装置において、前記中間転写体上のパッチパターン
   領域において前記トナー濃度検知手段の光源をパルス信
   号で点灯させ、前記トナー濃度検知手段からの検知信号
   を前記パルス信号に同期してサンプリングすることを特
   徴とする画像形成装置。