JP2009251304A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト裏面側に専用のクリーニング手段を新たに設けることなく、不透明な転写ベルトで使用されている反射型の光学的センサからなる濃度センサを、検出精度を落とすことなく、安価な透明の転写ベルトでも、そのまま用いることが可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】濃度センサ３１０の照射光がその濃度センサ３１０へ反射可能に、中間転写ベルト１０の裏面に、濃度センサ３１０の検知幅（転写ベルト幅方向の）と同じ、または、僅かに幅広で、かつ、薄膜状となるように黒色の化合物を塗布してなる光反射部材Ａを設けて、各色毎の階調パターン（Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｙ、Ｐｋ）の濃度を検出可能にする。
【選択図】図１２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において画像濃度を安定に推移させる事は大変重要である。従来、画像濃度の安定化は転写ベルト上に現像されたトナー像の画像濃度を認識し、ある基準値と比較し、違いがある場合は、画像形成条件（プロセス条件）、例えばレーザのパワー、発光周波数、現像バイアスやトナー濃度、スリーブ回転数や転写電流等にフィードバックしてトナー像の画像濃度を調整していた。
そして、このトナー像の画像濃度を判断する方法としては、ＬＥＤ等の光で転写ベルト表面を照射し、その転写ベルト表面からの反射光をフォトダイオード等の素子で受光し、トナー像の濃度を判断するものが一般的である。すなわち、トナーが付着していない転写ベルト表面の反射光レベルを基準として、転写ベルト上に付着したトナー像の反射光レベルを読む、この場合、照射された光はトナー像により散乱されるため反射光レベルは低くなる、これにより転写ベルト上に付着したトナー量を判断する。
このように、トナー付着量を反射型の光学的センサで検出するためには、トナーが付着していない転写ベルト地肌部の出力と、トナー付着部の出力との比較を行わなければならないので、転写ベルトは、光を反射できる不透明なものを選定していた。
もっとも、光を反射できる不透明な転写ベルトと言っても、抵抗調整剤としてカーボンを分散させたものが一般的で、このカーボンを分散させた転写ベルトは、温湿度環境に依存せず常に安定した転写性能が得られるために極めて好適である。しかし、その一方で、カーボンを分散していないＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）の転写ベルト（透明の転写ベルト）より高価になっている。
場合によっては、コスト上の問題から、上述したような透明な転写ベルトを採用せざるを得ない場合もある。この場合におけるトナー付着量の検出は、上述したような反射光による検出ではなく、例えば、転写ベルトの内側に投光器を設け、転写ベルトの外側に受光器を設けて、所謂、透過光により検出しているのが一般的である（例えば特許文献１参照）。
しかしながら、透明な転写ベルトを採用時において、不透明な転写ベルトで使用されている反射型の光学的センサからなる濃度センサを、そのまま組み込むことができれば、生産コストを鑑みれば極めて好適である。
そこで、上述した受光器の代わりに光反射可能なセンサ対向部材を設けることが考えられる。
特開２００２−１４４９７公報

しかしながら、受光器の代わりに光反射可能なセンサ対向部材を設けることは、以下の問題が生じ、採用できなかった。
すなわち、機内でのトナー飛散等により、転写ベルトが汚れた場合、トナー像が作像されるベルト表面側は、クリーニング手段等により汚れが自動的に除去されるが、そのベルト裏面側は、専用のクリーニング手段を新たに設けない限り、汚れたままである。
したがって、ベルト裏面側の汚れが、検出の際、ノイズとなって検出精度が落ちてしまう（地肌部の出力が汚れのために変化してしまい、正確なトナー付着量検出が出来なくなる）。もっとも、これは、上述した透過型の場合にも言えることである。
そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ベルト裏面側に専用のクリーニング手段を新たに設けることなく、不透明な転写ベルトで使用されている反射型の光学的センサからなる濃度センサを、検出精度を落とすことなく、透明の転写ベルトでも、そのまま用いることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記技術課題を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかる画像形成装置は、トナー像が転写可能な透明の帯状部材で無端状に形成され、機枠内に回動可能に掛架された転写ベルトと、前記トナー像の転写面となる前記転写ベルトの表面より外方に設けられ、前記転写ベルトの表面に転写された前記トナー像に光照射させると共に、その反射光を受光させてトナー付着量を検出させる反射型の光学的センサと、前記転写ベルトの裏面に設けられ、前記光学的センサからの照射光を前記光学的センサへ反射させる光反射部材とを備えたことを特徴とする。
請求項２にかかる画像形成装置は、請求項１において、前記光反射部材は、薄膜状に形成されていることを特徴とする。
請求項３にかかる画像形成装置は、請求項１または２において、前記光反射部材の、前記転写ベルトの幅方向の幅が、前記光学的センサの検知幅と同じ、または、僅かに幅広であることを特徴とする。
請求項４にかかる画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項において、前記光反射部材は、前記転写ベルトの裏面に薄く塗布させた黒色の化合物であることを特徴とする。
請求項５にかかる画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項において、前記光反射部材は、前記転写ベルトの裏面に貼着した不透明なフィルムであること特徴とする。

本発明によれば、転写ベルトの表面より外方に設けた光学的センサからの照射光を光学的センサへ反射させる光反射部材を透明の転写ベルトの裏面に設けたことにより、不透明な転写ベルトで使用されている反射型の光学的センサを、検出精度を落とすことなく、透明の転写ベルトでも、そのまま用いることができる。

次に、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を説明する。
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する、本実施の形態は、画像形成装置として、タンデム型のフルカラーの電子写真複写機（以下、単に“複写機”という）への適用例である。
まず、本実施形態の複写機全体の構成について説明する。図１は、本実施の形態の複写機全体を示す概略構成図である。複写機は、画像形成を行う複写機本体１００と、この複写機本体１００が載置され複写機本体１００に対して記録材である転写紙５の供給を行う給紙装置２００と、複写機本体１００上に取り付けられ原稿画像を読み取るスキャナ３００と、このスキャナ３００の上部に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とを備えている。複写機本体１００には、転写紙５を手差し給紙させるための手差しトレイ６、及び、画像形成済みの転写紙５が排紙される排紙トレイ７が設けられている。

図２は、複写機本体１００の構成を示す拡大図である。複写機本体１００には、中間転写体である無端ベルト状の中間転写ベルト（転写ベルト）１０が設けられている。通常、中間転写ベルト１０の材料には、ベルト伸びによる位置ずれを防止するために機械的特性に非常に優れた材料であるＰＩ（ポリイミド）が採用されていると共に、高画質高安定化、すなわち、温湿度環境に依存せず常に安定した転写性能が得られるようにするために抵抗調整剤としてカーボンを分散させるが、本実施の形態の機械ではコストダウンを図るためカーボン分散しないＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を採用している。そのために、ベルト色は透明となっている。
また、図１２に示すように、中間転写ベルト１０には、後述する、反射型の光学的センサ３１０でのトナー付着量検知が可能となるように、中間転写ベルト１０の裏面に、反射型の光学的センサからなる濃度センサ３１０の照射光を、その光学的センサへ反射させる光反射部材Ａが設けられている。この光反射部材Ａは、黒色の化合物であり、中間転写ベルト１０の裏面に、濃度センサ３１０の検知幅（転写ベルト幅方向の）と同じ、または、僅かに幅広で、かつ、薄膜状となるように塗布されている。これにより、濃度センサ３１０から発信される光は透過することなく反射する。本実施の形態では光反射部材Ａとして黒色化合物を薄く塗布したが、不透明なフィルムを貼付する等でも構わない。濃度センサ３１０から発信される光が反射すればよい。そして、この中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４、１５、１６に張架された状態で、図２中で時計回り方向に回転駆動される。

図２に示すように、支持ローラ１４、１５、１６のうちの第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間のベルト張架部分には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｋが並んで配置されている。第１支持ローラ１４の上部には、中間転写ベルト上に形成された濃度パッチを検出するための先述の濃度センサ３１０が取り付けられている。
この濃度センサ３１０は、図５に示すように、感光体長手方向に対し２ヶ設けられており、図２中に示した現像剤の流れる方向に対して中央よりも下流側に配設している。手前側センサはカラートナーパターン検知用センサ３１１で、また奥側センサは黒トナーパターン検知用センサ３１２になっている。
この黒トナーパターン検知用センサ３１２は、図１０に示すように、正反射光が得られるように配設されたＬＥＤ３１５と受光素子３１６とからなる正反射光利用センサであり、またカラートナーパターン検知用センサ３１１は、図１１に示すように正反射光および拡散反射光が得られるように配設されたＬＥＤ３１５と２つの受光素子３１６、３１７とからなる拡散反射光利用センサになっている。
これらのセンサは共に、発光素子であるＬＥＤ３１５にはピーク発光波長λｐ＝９５０［ｎｍ］のＧａＡｓ赤外発光ダイオードを、また受光素子にはピーク受光感度８００［ｎｍ］のＳｉフォトトランジスタを使用している。また、これらセンサと検知対象面である中間転写ベルトの表面との距離（検出距離）は５［ｍｍ］となるように配設されている。また、このセンサ基板には、濃度センサ３１０の他に、ＣＭＹＫ各色の位置ずれ量を測定する位置ずれセンサ３１３が手前、中央、奥の３ヶ所に配設されており、更にメモリ３１４が配設されている。メモリ３１４には、図６に示すデータが記憶情報として保存できるようになっている。

これらの画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｋの上方には、図１に示すように、露光装置２１が設けられている。この露光装置２１は、スキャナ３００で読み取った原稿の画像情報に基づいて、レーザ制御部（図示せず）により半導体レーザ（図示せず）を駆動して書込光を出射し、各画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｋに配設されている像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋ上に静電潜像を形成するためのものである。ここで、書込光の出射はレーザに限るものではなく、例えばＬＥＤであってもよい。
画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｋの構成について説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット１８Ｋを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍも同様の構成を有する。ここで、図３は隣り合う２つの画像形成ユニット１８Ｍ、１８Ｋの構成を示す拡大図である。なお、図中の符号では、色の区別を示す“Ｍ”及び“Ｋ”の記号を省略しており、以下の説明でも記号は適宜省略する。
画像形成ユニット１８には、感光体ドラム２０の周囲に、帯電装置６０、現像装置６１、感光体クリーニング装置６３及び除電装置６４が設けられている。また、感光体ドラム２０に対して中間転写ベルト１０を介して対向する位置には、１次転写装置６２が設けられている。

帯電装置６０は、帯電ローラを採用した非接触帯電方式のものであり、感光体ドラム２０にある所定のギャップを持って電圧を印加することにより感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。この帯電装置６０には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
また、現像装置６１では、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用している。この現像装置６１は、現像ケース７０内に設けられた攪拌部６６と現像部６７とに大別できる。攪拌部６６では、二成分現像剤（以下、単に“現像剤”という）が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての後述する現像スリーブ６５上に供給される。この攪拌部６６は、平行な２本のスクリュー６８が設けられており、２本のスクリュー６８の間には、両端部でのみ互いが連通するように仕切るための仕切り板が設けられている。
また、現像ケース７０には現像装置６１内の現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ７１が取り付けられている。一方、現像部６７では、現像スリーブ６５に付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラム２０に転移される。この現像部６７には、現像ケース７０の開口を通して感光体ドラム２０と対向する現像スリーブ６５が設けられており、その現像スリーブ６５内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ６５に先端が接近するようにドクタブレード７３が設けられている。

この現像装置６１では、図２、図１３、及び、図１４に示すように、現像剤を２本のスクリュー６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げられ保持される。現像スリーブ６５に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ６５の回転に伴って搬送され、ドクタブレード７３により適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部６６に戻される。
このようにして感光体ドラム２０と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ６５に印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム２０上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。
これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム２０上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム２０上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ６５から離れ、攪拌部６６に戻される。このような動作の繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部６６にトナーが補給される。

１次転写装置６２は、転写ローラを採用しており、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム２０に押し当てるようにして設置されている。１次転写装置６２は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。
感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体ドラム２０に押し当てられるように配設されており、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えている。また、本実施の形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム２０に接触する導電性のファーブラシ７６を併用している。そして、クリーニングブレード７５やファーブラシ７６により感光体ドラム２０から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置６３の内部に収容される。
除電装置６４は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム２０の表面電位を初期化する。
また、画像形成ユニット１８には、各感光体ドラム２０に対応させて、電位センサ３２０が設けられている。この電位センサ３２０は、感光体ドラム２０に対向するように配設されており、感光体ドラム２０表面の電位を検出する。

画像形成ユニット１８の具体的な設定について説明する。感光体ドラム２０の直径は６０［ｍｍ］であり、感光体ドラム２０を２８２［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で駆動している。また、現像スリーブ６５の直径は２５［ｍｍ］であり、現像スリーブ６５を５６４［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で駆動している。また、現像領域に供給される現像剤中のトナーの帯電量は、およそ１０〜３０［−μＣ／ｇ］の範囲となるのが好適である。また、感光体ドラム２０と現像スリーブ６５との間隙である現像ギャップは、０．５〜０．３［ｍｍ］の範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。
また、感光体ドラム２０の感光層の厚みは３０［μｍ］であり、露光装置２１の光学系のビームスポット径は５０×６０［μｍ］であり、その光量は約０．４７［ｍＷ］である。一例として帯電装置６０により、感光体ドラム２０の表面は−７００［Ｖ］に一様帯電され、露光装置２１によりレーザが照射された静電潜像部分の電位は、−１２０［Ｖ］となる。これに対して、現像バイアスを−４７０［Ｖ］とし、３５０［Ｖ］の現像ポテンシャルを確保する。このようなプロセス条件は電位制御の結果によって適時変更される。
以上の構成をもつ画像形成ユニット１８では、感光体ドラム２０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。次いでスキャナ３００により読み取った画像情報に基づいて露光装置２１からレーザによる書込光を照射し、感光体ドラム２０上に静電潜像を形成する。その後、現像装置６１により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、１次転写装置６２により中間転写ベルト１０上に１次転写される。１次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３により除去され、その後、感光体ドラム２０の表面は、除電装置６４により除電されて、次の画像形成に供される。

次いで、図２に示すように、支持ローラのうちの第３支持ローラ１６に対向する位置には、２次転写装置である２次転写ローラ２４が設けられている。そして、中間転写ベルト１０上のトナー像を転写紙５上に２次転写する際には、２次転写ローラ２４を第３支持ローラ１６に巻回された中間転写ベルト１０部分に押し当てて２次転写を行う。なお、２次転写装置としては２次転写ローラ２４を用いた構成でなくても、例えば転写ベルトや非接触の転写チャージャを用いた構成としてもよい。この２次転写ローラ２４には、２次転写ローラ２４に付着したトナーをクリーニングするローラクリーニング部９１が当接している。
また、２次転写ローラ２４の転写紙５搬送方向下流側には、２つのローラ２３ａ、２３ｂ間に無端ベルト状の搬送ベルト２２が張架した構成を有する。また、このさらに搬送方向下流側には、転写紙５上に転写されたトナー像を定着させるための定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、加熱ローラ２６に加圧ローラ２７を押し当てた構成となっている。
また、中間転写ベルト１０の支持ローラのうちの第２支持ローラ１５に対向する位置には、ベルトクリーニング装置１７が設けられている。このベルトクリーニング装置１７は、転写紙５に中間転写ベルト１０上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するためのものである。

また、複写機本体１００には、図１に示すように、給紙装置２００から給紙された転写紙５を２次転写ローラ２４を経由して排紙トレイ７に案内する搬送路４８が設けられており、この搬送路４８に沿って、搬送ローラ４９ａ、レジストローラ４９ｂ、排出ローラ５６などが設けられている。搬送路４８の下流側には、転写後の転写紙５の搬送方向を排紙トレイ７又は用紙反転装置９３に切り替える切替爪５５が設けられている。用紙反転装置９３は、転写紙５を反転させて再び２次転写ローラ２４に向けて送り出すものである。
さらに、複写機本体１００には、手差しトレイ６から搬送路４８へ合流する手差し給紙路５３が設けられ、この手差し給紙路５３の上流側には、手差しトレイ６にセットされた転写紙５を一枚ずつ給紙するための給紙ローラ５０及分離ローラ５１が設けられている。
給紙装置２００は、転写紙５を収納する複数の給紙カセット４４、これらの給紙カセット４４に収納された転写紙を一枚ずつ送り出す給紙ローラ４２及び分離ローラ４５、送り出された転写紙を給紙路４６に沿って搬送する搬送ローラ４７などから構成されている。給紙路４６は、複写機本体１００の搬送路４８に接続している。
スキャナ３００について図１に基づいて簡単に説明する。スキャナ３００では、コンタクトガラス３１上に載置される原稿（図示せず）の読取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーを搭載した第１及び第２の走行体３３、３４が往復移動する。これらの走行体３３、３４により走査された画像情報は、結像レンズ３５によってその後方に設置されている読取センサ３６の結像面に集光され、読取センサ３６によって画像信号として読込まれる。

図４は本実施の形態の複写機が備える各部の電気的な接続を示すブロック図である。図４に示すように、本実施の形態の複写機には、コンピュータ構成のメイン制御部５００が備えられており、このメイン制御部５００が各部を駆動制御する。メイン制御部５００は、各種演算や各部の駆動制御を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１にバスライン５０２を介して、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）５０３と各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）５０４とが接続されて構成されている。
ＲＯＭ５０３には、トナー濃度センサ３１０の出力値に対する単位面積当りのトナー付着量への換算に関する情報を記憶した換算テーブル（図示せず）が格納されている。
メイン制御部５００には、複写機本体１００の各部、給紙装置２００、スキャナ３００、原稿自動搬送装置４００が接続されている。ここで、複写機本体１００のトナー濃度センサ３１０及び電位センサ３２０は、検出した情報をメイン制御部５００に送り出す。

次に、本実施形態の複写機の動作について説明する。
上記構成をもつ複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３１上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３１上に搬送される。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３３および第２走行体３４が走行を開始する。これにより、第１走行体３３からの光がコンタクトガラス３１上の原稿で反射し、その反射光が第２走行体３４のミラーで反射されて、結像レンズ３５を通じて読取センサ３６に案内される。このようにして原稿の画像情報を読み取る。

また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータが駆動し、支持ローラ１４、１５、１６のうちの１つが回転駆動して中間転写ベルト１０が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｋの感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋも回転駆動する。その後、スキャナ３００の読取センサ３６で読み取った画像情報に基づいて、露光装置２１から、各画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｋの感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋ上に書込光がそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍ、６１Ｋにより可視像化される。そして、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋ上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。
このようにして形成された各色トナー像は、各１次転写装置６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋにより、順次中間転写ベルト１０上に重なり合うようにそれぞれ１次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、２次転写後の中間転写ベルト１０上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１７により除去される。

また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙５に応じた給紙装置２００の給紙ローラ４２が回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙５が送り出される。送り出された転写紙５は、分離ローラ４５で１枚に分離して給紙路４６に入り込み、搬送ローラ４７により複写機本体１００内の搬送路４８まで搬送される。このようにして搬送された転写紙５は、レジストローラ４９ｂに突き当たったところで止められる。
レジストローラ４９ｂは、上述のようにして中間転写ベルト１０上に形成された合成トナー画像が２次転写ローラ２４に対向する２次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。レジストローラ４９ｂにより送り出された転写紙５は、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２４との間に送り込まれ、２次転写ローラ２４により、中間転写ベルト１０上の合成トナー像が転写紙５上に２次転写される。その後、転写紙５は、２次転写ローラ２４に吸着した状態で定着装置２５まで搬送され、定着装置２５で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置２５を通過した転写紙５は、排出ローラ５６により排紙トレイ７に排出されスタックされる。なお、トナー像が定着された面の裏面にも画像形成を行う場合には、定着装置２５を通過した転写紙５の搬送方向を切替爪５５により切り換え、用紙反転装置９３に送り込む。転写紙５は、そこで反転し再び２次転写ローラ２４に案内される。

次に、本実施の形態のＣＰＵ５０１がコンピュータプログラムに基づいて行う画像濃度制御であってセルフチェックと呼ばれる電位制御について説明する。
このセルフチェック処理ルーチンは、下記条件にて行われる。
・濃度センサ交換
・電源ＯＮ時
・一定枚数毎
・一定時間毎
図５は中間転写ベルト１０上に転写される各色毎の階調パターン（Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｙ、Ｐｋ）と、これに向かい合って取り付けられている濃度センサ３１０との位置関係を示す平面図、図７は電位制御時の現像ポテンシャルに対するトナー付着量の直線近似を示すグラフ、図８は電位制御テーブルを示す模式図である。
ここで電源ＯＮ時の手順を示す。まず電源ＯＮ時、定着温度センサからの入力信号を基に、定着装置２５の定着温度が１００［ｄｅｇ］を越えているか否かを判断し、定着装置２５の定着温度が１００［ｄｅｇ］以下の場合に電位制御を実行する。なお、１００［ｄｅｇ］を越えている場合には、電位制御を実行しない。
電位制御では、プロッタを立ち上げに先立ち、まず、はじめに２つの濃度センサのオフセット電圧（Ｖｏｆｆｓｅｔ＿ｒｅｇ、Ｖｏｆｆｓｅｔ＿ｄｉｆ）測定を行い、測定終了後、プロッタ立ち上げ動作を行う。このプロッタ立ち上げ動作では、図９に示すように各感光体ドラムモータ、中間転写ベルトモータ、２次転写モータ等々のモータ負荷の起動と、決められた作像タイミングに従い帯電、現像、転写バイアスの立ち上げ動作等の作像動作に必要な制御負荷立ち上げ動作処理を行う。

次に、ＬＥＤ発光出力が安定化する点灯から約３秒後、中間転写ベルト１０の地肌部（裏面の光反射部材Ａ）からの正反射光（Ｖｓｇ＿ｒｅｇ）がある所定範囲内（４．０±０．２［Ｖ］）となるようにＬＥＤ発光量を調整（Ｖｓｇ調整と呼ぶ）する。光量調整後、ベルト地肌部出力（Ｖｓｇ＿ｒｅｇ、Ｖｓｇ＿ｄｉｆ）は本体ＲＡＭに記憶しておく。
このＶｓｇ調整終了後、各感光体ドラム２０上に各色の階調パターン（Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｙ、Ｐｋ）の静電潜像を形成する。この各色の階調パターンの形成位置は、図５に示す２つの濃度センサの長手方向位置に対応する位置（Ｃ、Ｍ、Ｙについては画像中心に対し奥側４０［ｍｍ］位置に、Ｋについては画像中心に対し奥側６０［ｍｍ］位置）に作像する。本実施の形態では、１０階調パターン（各パッチサイズは１５×２０［ｍｍ］）を所定の間隔１０［ｍｍ］で形成する。
次のステップでは、感光体ドラム２０上のこれらの階調パターン部電位に対する電位センサ３２０の出力値を読み込んでＲＡＭ５０４に格納する。また、この電位出力とパターン作像時現像バイアスとから現像ポテンシャルを計算しておく。そして、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像は、それぞれブラック現像装置６１Ｋ、シアン現像装置６１Ｃ、マゼンタ現像装置６１Ｍ、イエロー現像装置６１Ｙにより現像させて顕像化させることにより各色のトナー像とする。

次いで、ＣＰＵ５０１は、中間転写ベルト１０上に形成された各色の階調パターン（Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｙ、Ｐｋ）に対する濃度センサ３１０によるトナー付着量検出を行う。このトナー付着量検出では、各色のトナー像であるパッチパターンに対する濃度センサ３１０の正反射光出力（Ｖｓｐ＿ｒｅｇ）、拡散反射光出力（Ｖｓｐ＿ｄｉｆ）を全て（１０パッチ×４色分）をＲＡＭ５０４に格納する。このとき、本実施の形態にかかる画像形成装置は、中間転写ベルト１０の表面より外方に設けた濃度センサ３１０からの照射光を光学的センサへ反射させる光反射部材Ａを透明の中間転写ベルト１０の裏面に設けたことにより、不透明な中間転写ベルトで使用されている反射型の光学的センサを、検出精度を落とすことなく検出が可能になっている。
次に、トナーの付着量を算出する。付着量計算ではＶｓｇ調整により、ある所定範囲内（４．０±０．２［Ｖ］）に設定された中間転写ベルト１０の地肌部出力と、トナー付着部の出力との差から算出する。

以上で、付着量計算までができたので、次に現像γの計算を行う。図７はトナーパッチ作像時の現像ポテンシャル（現像バイアス電位Ｖｂと感光体ドラム２０の表面電位との差：次元：［−Ｋｖ］）に対し、各パッチの付着量データ（単位面積当りのトナー付着量［ｍｇ／（ｃｍ＾２）］）をプロットしたものである。
作像条件を決定するには、図７に示す直線近似式（傾きを現像γと呼び、ｘ切片を現像開始電圧と呼ぶ）を計算し、狙いの付着量を得るのに必要なポテンシャルを算出して、このポテンシャルにマッチしたＶｄ、Ｖｂ、ＶＬを図８に示すような電位テーブルを参照することにより求める。
次に、感光体ドラム２０の残留電位を検出し、目標電位Ｖｂ、Ｖｄ、ＶＬに対してその残留電位分の補正を行って目標電位とする。
この後、この目標電位が得られるよう帯電ＤＣバイアス調整、ＬＤパワー調整を行い、この作像条件を画像形成装置内メモリ５０４に保存し、処理を終了する。
以上、本実施の形態にかかる画像形成装置を説明したが、上述したように本実施の形態にかかる画像形成装置は、中間転写ベルト１０の表面より外方に設けた濃度センサ３１０からの照射光を光学的センサへ反射させる光反射部材Ａを透明の中間転写ベルト１０の裏面に設けたことにより、不透明な中間転写ベルトで使用されている反射型の光学的センサを、検出精度を落とすことなく、透明の中間転写ベルト１０でも、そのまま用いることができる。

本実施の形態の複写機全体を示す概略構成図である。 複写機本体の構成を示す拡大図である。 隣り合う２つの画像形成ユニットの構成を示す拡大図である。 本実施の形態の複写機が備える各部の電気的な接続を示すブロック図である。 中間転写ベルト上に転写される階調パターンと、これに向かい合って取り付けられている濃度センサとの位置関係を示す平面図である。 メモリに保存される各記憶情報を示したテーブルを示す図である。 電位制御時の現像ポテンシャルに対するトナー付着量の直線近似を示すグラフ図である。 電位制御テーブルを示す模式図である。 各構成部のタイムチャートである。 黒トナーパターンを検出させる正反射光利用センサの取り付け状態を示す模式図である。 カラートナーパターンを検出させる正反射光利用センサおよび拡散反射光利用センサの取り付け状態を示す模式図である。 中間転写ベルト廻りを示した模式図である。 現像装置の模式図その１である。 現像装置の模式図その２である。

符号の説明

Ａ 光反射部材、１０ 中間転写ベルト（転写ベルト）、３１０ 濃度センサ（反射型の光学的センサ）

Claims (5)

1. トナー像が転写可能な透明の帯状部材で無端状に形成され、機枠内に回動可能に掛架された転写ベルトと、
   前記トナー像の転写面となる前記転写ベルトの表面より外方に設けられ、前記転写ベルトの表面に転写された前記トナー像に光照射させると共に、その反射光を受光させてトナー付着量を検出させる反射型の光学的センサと、
   前記転写ベルトの裏面に設けられ、前記光学的センサからの照射光を前記光学的センサへ反射させる光反射部材と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記光反射部材は、薄膜状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記光反射部材の、前記転写ベルトの幅方向の幅が、前記光学的センサの検知幅と同じ、または、僅かに幅広であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記光反射部材は、前記転写ベルトの裏面に薄く塗布させた黒色の化合物であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記光反射部材は、前記転写ベルトの裏面に貼着した不透明なフィルムであること特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。

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