JP4140211B2

JP4140211B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4140211B2
Application number: JP2001177679A
Authority: JP
Inventors: 洋雄曽我; 真金井; 英明田中
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2021-06-12
Also published as: JP2002365944A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、より詳しくは、取り外し自在な最終転写体の有無を検知する技術に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真方式（静電転写方式）を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置が広く知られている。このような画像形成装置では、電子写真プロセスにより感光体などの像担持体上に形成されるトナー画像を直接紙などの記録媒体に転写体により転写させ、或いは像担持体上のトナー画像を一時的に中間転写体上に転写させた後さらに記録媒体上に転写体により転写させ、記録媒体上のトナー画像を得ている。一方、画像形成装置のメンテナンス性の向上（例えば、記録媒体が画像形成装置内の搬送経路上で詰まってしまうジャムからの復帰を容易にするなど）のため、転写体を画像形成本体から取り外し自在に構成するものが存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように転写体を画像形成装置本体から取り外し自在に構成すると、例えば、一般ユーザが画像形成装置内の搬送経路上に詰まった記録媒体を除去するため転写体を取り外した後、そのまま転写体を取り付けないで画像形成を行ってしまう可能性がある。このような状態で画像形成を試みると、画像が得られないのは勿論、場合によっては他の画像形成装置の部品にも悪影響を及ぼす場合がある。
【０００４】
本発明は、このような技術的な課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、転写体の有無を検知することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トナー像を記録媒体へ最終的に転写する取り外し可能な最終転写体を備える画像形成装置において、当該最終転写体の有無を検知する検知手段を備え、前記検知手段は、所定の発光光量で前記最終転写体に対して発光する発光部と、当該最終転写体表面からの反射光を受光する受光部と、当該受光部の受光光量に基づいて当該最終転写体の有無を判断する判断部とを有すると共に、前記発光部を第一の発光光量で発光させ、その際の受光光量に基づいて前記判断部に前記発光部及び／又は前記受光部の故障を判断させ、故障が生じていないと判断される場合には、前記発光部を前記第一の発光光量よりも大きい第二の発光光量で発光させ、その際の受光光量に基づいて前記判断部に前記最終転写体の有無を判断させる検知制御部とを備え、さらに、前記検知制御部は、前記第一の発光光量に対する前記受光光量が所定値よりも大きい場合のみを、前記発光部及び／又は前記受光部の故障と判断すると共に、前記第二の発光光量に対する前記受光光量が所定値よりも小さい場合には、前記最終転写体を回転させることを特徴とするものである。画像形成装置をこのように構成することにより、最終転写体を取り付けないで画像形成を行ってしまうのを未然に防止し、適切な画像形成を確保するとともに、他の画像形成装置の部品に悪影響を及ぼすことを防ぐこともできる。
【０００６】
ここで検知手段の構成としては、光学式の検知手段、すなわち、所定の発光光量で前記最終転写体に対して発光する発光部と、当該最終転写体表面からの反射光を受光する受光部と、当該受光部の受光光量に基づいて当該最終転写体の有無を判断する判断部とを有するものを採用することができる。また、前記判断部は、前記受光部の受光光量に基づいて前記発光部及び／又は前記受光部の故障を判断することもできる。
【０００７】
さらに、前記検知手段は、前記発光部を第一の発光光量で発光させ、その際の受光光量に基づいて前記判断部に前記発光部及び／又は前記受光部の故障を判断させ、故障が生じていない場合には、前記発光部を第二の発光光量で発光させ、その際の受光光量に基づいて前記判断部に前記最終転写体の有無を判断させる検知制御部を備えるものでもよい。ここで、第一の発光光量と第二の発光光量とはそれぞれの目的の応じて独立に設定することができる。例えば、第一の発光光量は第二の発光光量よりも低い（小さい）ように設定することができる。
【０００８】
また、検知精度を向上させるためには、最終転写体の複数箇所を計測し、その複数の計測結果に基づいて前記判断部が判断することが好ましい。そこで、前記検知制御部は、前記判断部による判断の際に、前記最終転写体を回転させることができる。このような構成を採用することにより、最終転写体の回転方向の複数箇所を計測し、その計測結果に基づいてより正確に最終転写体の有無を検知することができる。
【０００９】
ところで、画像形成装置（特にフルカラーの画像形成装置）には、良好な画質（濃度）を維持するため、電源投入直後や所定枚数の画像形成後などに、基準となるトナーパッチを形成し、そのトナーパッチの濃度を計測し、その計測結果に基づいて現像バイアスなどの画像形成条件を変更する濃度制御を行う場合がある。ここで、トナーパッチの濃度を計測するセンサが最終転写体の有無を検知する検知手段の機能を兼ね備えることができれば、コスト的、スペース的に有利である。
【００１０】
そこで、本発明は、前記画像形成装置は、所定の画像形成条件に基づいて記録媒体及び前記最終転写体にトナー像を形成する画像形成手段と、当該最終転写体に形成されるトナーパッチとしてのトナー像の濃度に基づいて画像形成条件を変更する濃度制御手段とを備え、当該トナーパッチとしてのトナー像の濃度を前記検知手段が計測するものでもある。
【００１１】
また、画像形成装置のより具体的な構成としては、前記画像形成手段として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応する４つの感光体と、これら４つの感光体のうち２つと接触する第一の一次中間転写体と、残りの２つの感光体と接触する第二の一次中間転写体と、これら第一及び第二の一次中間転写体と接触する一の二次中間転写体と、当該二次中間転写体と接触する前記最終転写体とを備えるものが挙げられる。さらに、前記４つの感光体、第一及び第二の中間転写体、二次中間転写体、最終転写体のうち、最終転写体にのみトナー除去手段としてのブレードクリーニング装置を備え、感光体、第一及び第二の中間転写体、二次中間転写体、最終転写体に所定の電位勾配を生じさせ、転写残留トナーを最終転写体上に集め、一括して当該ブレードクリーニング装置で除去するクリーニングモードを備えるものが挙げられる。
【００１２】
この他にも、画像形成装置の構成としては、前記画像形成手段として、イエロー、シアン、マゼンタの各色に対応する３つの感光体、或いはこれらにブラックに対応する感光体を加えた４つの感光体と、これら３つ或いは４つの感光体と接触する中間転写体と、当該中間転写体と接触する最終転写体とを備えるものが挙げられる。さらに、前記３つ或いは４つの感光体、中間転写体、最終転写体のうち、最終転写体にのみトナー除去手段としてのブレードクリーニング装置を備え、感光体、中間転写体、最終転写体に所定の電位勾配を生じさせ、転写残留トナーを最終転写体上に集め、一括して当該ブレードクリーニング装置で除去するクリーニングモードを備えるものが挙げられる。
【００１３】
この他にも、画像形成装置の構成としては、前記画像形成手段として、イエロー、シアン、マゼンタの各色に対応する３つの現像手段、或いはこれらにブラックに対応する現像手段を加えた４つの現像手段と、これら３つ或いは４つの現像手段と（固定的又は回転的に）対峙する感光体と、当該感光体と接触する中間転写体と、当該中間転写体と接触する最終転写体とを備えるものが挙げられる。さらに、感光体、中間転写体、最終転写体のうち、最終転写体にのみトナー除去手段としてのブレードクリーニング装置を備え、感光体、中間転写体、最終転写体に所定の電位勾配を生じさせ、転写残留トナーを最終転写体上に集め、一括して当該ブレードクリーニング装置で除去するクリーニングモードを備えるものが挙げられる。
【００１４】
この他にも、単色（例えば、ブラック）専用の画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【００１５】
【発明の実施による形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
実施の形態
図１は、この発明の実施の形態に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタ１００を示すものである。また図２は図１に示すフルカラープリンタ１００の画像形成要部をより詳細に示すものである。尚、図２中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。以下、画像形成装置の基本的な構成及びその画像形成モードの動作を説明する。
【００１７】
このフルカラープリンタ１００は、図１に示すように、大きく分けてプリンタ本体１０１と給紙トレイ部１０２とにより構成される。プリンタ本体（画像形成手段）１０１は、画像形成ユニット１、露光装置ユニット１２、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックK用の各トナーカートリッジ１４Y〜K、各トナーカートリッジ１４Y〜Kから図示しない各色に対応する現像装置に延びる各トナー供給フレキシブルパイプ１５Y〜K、コントロールユニット６、電源ユニット５、定着ユニット４を備えている。
【００１８】
また、給紙トレイ１０２からプリンタ本体１０１の排紙トレイ１０３にかけて、フィードロール対４１、第一搬送ロール対４２、レジストロール対４３、（定着ユニット４内の）第二搬送ロール対４５、第三搬送ロール対４６、排出ロール対４７を備えている。
【００１９】
さらにプリンタ本体１０１の画像形成ユニット１は、図２に示すように、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色に対応する感光体ドラム（像担持体）１０Y〜Kと、これら感光体ドラム１０Y〜Kに接触する一次帯電用の帯電ロール１１Y〜Kと、各色に対応する現像装置１３Y〜Kと、上記４つの感光体ドラム１０Y〜Kのうちの２つの感光体ドラム１０Y、Mに接触する第１の一次中間転写ドラム２１ａ及び他の２つの感光体ドラム１０C、Kに接触する第２の一次中間転写ドラム２１ｂと、上記第１、第２の一次中間転写ドラム２１ａ, ２１ｂに接触する二次中間転写ドラム２２と、この二次中間転写ドラム２２に接触する最終転写ロール（最終転写体）３０とで、その主要部が構成されている。なお、この最終転写ロール３０は、プリンタ本体１０１に対して取り外し自在に構成されている。
【００２０】
感光体ドラム１０Y〜Kは、共通の接平面M を有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム２１ａ及び第２の一次中間転写ドラム２１ｂは、各回転軸が該感光体ドラム１０Y〜K軸に対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対象の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム２２は、各感光体ドラム１０Y〜Kと回転軸が平行であるように配置されている。
【００２１】
各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされて露光装置ユニット１２に入力される。この露光装置ユニット１２では、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色に対応するレーザ光１２Y〜Kが変調され、対応する色の感光体ドラム１０Y〜Kに照射される。
【００２２】
上記各感光体ドラム１０Y〜Kの周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１０Y〜Kとしては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１０Y〜Kは、例えば、９５ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム１０Y〜Kの表面は、図２に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール１１Y〜Kに、−８４０Ｖ程度のＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−３００Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般的に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム１０Y〜Kの表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００２３】
その後、感光体ドラム１０Y〜Kの表面には、図示しない露光装置としてのレーザ光学ユニットによってイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色に対応したレーザ光１２Y〜Kが照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム１０Y〜Kは、レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−６０Ｖ以下程度にまで除電されることになる。
【００２４】
また、上記感光体ドラム１０Y〜Kの表面に形成されたイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置１３Y〜Kによって現像され、感光体ドラム１０Y〜K上に各色のトナー像として可視化される。
【００２５】
現像装置１３Y〜Kには、それぞれ色の異なったイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色のトナーと、キャリアからなる二成分現像剤が充填されている。使用されるトナーの種類としては、粉砕トナーや球形トナーが考えられるが、本実施態様では球形トナーを使用している。なお、粉砕トナーのような不定形状のトナーは、付着面に対して接触面が大きいため、付着力が大きく、転写先の表面に転写しにくい。一方、球形トナーは、付着面に対して接触面が小さいため、付着力が小さく転写効率が高い。また、球形トナーの作製方法としては、乳化重合法、懸濁重合法、溶解懸濁法や混練粉砕法で作製したトナーに熱処理をかける方法等が知られている。なお、球形トナーとは、形状係数Ｍ１を下式で表した場合、Ｍ１≦１２５、好ましくはＭ１≦１２０のものをいう。Ｍ１＝（π・ｄｍａｘ2 ／４Ａ）×１００、ｄｍａｘ：トナーの最大径、Ａ：トナーの断面積
【００２６】
これらの現像装置１３Y〜Kは、図１に示す各トナーカートリッジ１４Y〜Kから各トナー供給フレキシブルパイプ１５Y〜Kを介して各色のトナーが補給される。補給されたトナーは、オーガー１３３で充分にキャリアと攪拌されてマイナス極性に摩擦帯電される。現像ロール１３０の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール１３０に現像剤を搬送するパドル１３２によって、当該現像ロール１３０の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材１３１によって現像部に搬送される量が規制される。なお、この実施の形態では、現像ロール１３０上の上記現像剤の量は、３０〜５０ｇ／ｍ² であり、また、このとき現像ロール１３０上に存在するトナーの帯電量は、概ね２０〜３５μＣ／g 程度である。
【００２７】
上記現像ロール１３０上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状になっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１０Y〜Kと接触している。この現像ロール１３０にAC＋DCの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール１３０上のトナーを感光体ドラム１０Y〜K上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、この現像バイアス電圧はＡＣ成分が4 ｋＨｚ、１．５ｋＶppで、ＤＣ成分が−２００Ｖ程度である。
【００２８】
次に、上記各感光体ドラム１０Y〜K上に形成されたイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム２１ａ及び第２の一次中間転写ドラム２１ｂ上に、静電的に一次転写される。すなわち感光体ドラム１０Y、M上に形成されたイエローYおよびマゼンタM色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム２１ａ上に、感光体ドラム１０C、K上に形成されたシアンC、ブラックＫ色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム２１ｂ上に、それぞれ一次転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム２１ａ上には、感光体ドラム１０Yまたは１０Mのどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１０Y及び１０Mの両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム２１ｂ上にも、感光体ドラム１０C,１０K から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００２９】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂ上に感光体ドラム１０Y〜K からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+２５０〜５００Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナーの帯電量が２０〜３５μＣ／g の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂの表面電位は、+４００Ｖ程度が望ましい。
【００３０】
この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム２１ａ, ２１ｂは、例えば、外径が４２ｍｍに形成され、電気抵抗値Ｒは１０⁸ Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム２１ａ, ２１ｂは、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝10² 〜10³ Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、第１、第２の一次中間転写ドラム２１ａ, ２１ｂの最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μｍの高離型層（Ｒ＝10⁵ 〜10⁹ Ω）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。
【００３１】
ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝10⁵ 〜10⁹ Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。なお、第一、第二の一次中間転写ドラム２１ａ、ｂにはそれぞれ第一、第二の一次クリーニングロール２３ａ、ｂが従動回転可能に取り付けられている。これら一次クリーニングロール２３ａ、ｂはそれぞれ金属製のロール本体に対して、導電性ブラシの植毛テープが被覆されて構成され、所定のクリーニングバイアスが印加される。
【００３２】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム２１ａ, ２１ｂ上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム２２上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム２２上には、単色像からイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックK色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００３３】
この二次中間転写ドラム２２上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂからトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+６００〜１２００Ｖ程度である。この表面電位は、感光体ドラム１０Y〜Kから第１の一次中間転写ドラム２１ａ及び第２の一次中間転写ドラム２１ｂへ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂと二次中間転写ドラム２２との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂの表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が20 〜35μＣ／g の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂの表面電位が+400Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム２２の表面電位は、+８００Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂと二次中間転写ドラム２２との間の電位差は、+４００Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００３４】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム２２は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂと同じ42ｍｍに形成され、抵抗値は１０¹¹Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム２２も第１、第２の一次中間転写ドラム２１ａ, ２１ｂと同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝10² 〜10³ Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム２２の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μｍの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。
【００３５】
ここで重要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂと同様に、抵抗値と表面の離型性である。ただし、二次中間転写ドラム２２の抵抗値は、第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂよりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム２２が第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂを帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂの表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。なお、二次中間転写ドラム２２には二次クリーニングロール２４が従動回転可能に取り付けられている。この二次クリーニングロール２４は金属製のロール本体に対して、導電性ブラシの植毛テープが被覆されて構成され、所定の二次クリーニングバイアスが印加される。
【００３６】
次に、上記二次中間転写ドラム２２上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール３０によって、用紙搬送路P を通る用紙Ｓに３次転写される。この用紙は、紙送り工程を経てレジストロール対４３を通過し、二次中間転写ドラム２２と最終転写ロール３０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着ユニット４内の定着ロール対４４によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３７】
最終転写ロール３０は、例えば、外径が20ｍｍに形成され、抵抗値Ｒは１０⁸ Ω程度に設定される。この最終転写ロール３０は、図３に示すように、金属シャフト３１の上にウレタンゴム等からなる被覆層３２を設け、その上に必要に応じてコーティングを施して構成されている。最終転写ロール３０に印加される電圧は、雰囲気温度、湿度、用紙の種類（抵抗値等）等によって最適値が異なり、概ね+1200 〜5000Ｖ程度である。この実施の形態では、定電流方式を採用しており、基準環境下で約+10μＡの電流を通電して、ほぼ適正な転写電圧(+1600〜2000Ｖ) を得ている。
【００３８】
これら一連の転写工程においては、各転写工程の転写部位をトナー像が通過するとき、パッシェン放電や電荷注入により、（−）帯電している像中の正極性トナーの一部が逆極性の（＋）帯電トナーとなることがある。この（＋）帯電トナーは、次工程へ転写されずに、上流側に逆流することになるので、最もマイナス電位が高い帯電装置１１Y〜Kに付着、堆積する。これら帯電装置１１Y〜Kのトナーが付着した部分は、放電が活発となり、感光体ドラム１０Y〜Kの表面電位が高くなる傾向になるため、トナーの付着が多い部分、トナーの付着が少ない部分、トナーの付着がない部分で感光体ドラム１０Y〜Kの表面電位にムラが生じることになる。感光体ドラム１０Y〜Kの表面電位にムラが生じると、静電潜像を形成させるために当該感光体ドラム１０Y〜Kの表面に画像を一様に露光しても、潜像電位にムラが生じてしまい、現像量に違いが出てきてしまうので、特に中間調画像を現像しようとすると、濃度ムラが目立つことになる。
【００３９】
そこで、このような帯電装置１１Y〜Kに付着したトナーによる濃度ムラの発生を防ぐために、この実施の形態では、印字動作前、印字動作後、連続印字時の所定枚数毎など、ある所定のタイミングで以下のようなクリーニング動作を行なうようになっている。
【００４０】
帯電装置１１Y〜K、感光体ドラム１０Y〜K、第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂ、二次中間転写ドラム２２、最終転写ロール３０の各回転体に、最終転写ロール３０が最もマイナス電位が大きくなるように、順々に電位勾配をつけた電圧を印加することによって、帯電装置１１Y〜Kに印字動作中に付着、堆積した逆極性の（＋）帯電トナーを、クリーニング動作において最終転写ロール３０まで順々に転写して移動し、最終転写ロール３０に接触して設けたブレードなどの最終クリーニング部材３２を含んだクリーニング装置３１によって回収する。このクリーニング装置３１は、図４に示すように、ブレード状の最終クリーニング部材３２と、トナー回収ボックス３３と、支持フレーム３４、支持フレーム３４に設けられた除電器３５、バイアスプレート３６をそれぞれ有している。
【００４１】
この実施の形態では、帯電装置１１Y〜Kの表面電位を０Ｖ、感光体ドラム１０Y〜Kの表面電位を−３００Ｖ、第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂの表面電位を−８００Ｖ、二次中間転写ドラム２２の表面電位を−１３００Ｖ、最終転写ロール３０の表面電位を−２０００Ｖに設定している。この電位勾配は、各部材の金属部（シャフト、パイプ）に電圧を給電する方式によって得ているが、例えば、第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂ又は二次中間転写ドラム２２などを電気的に浮かせて、これら部材の抵抗値の関係によって所望の表面電位が得られる場合には、そのような方法をとっても良い。このようなマイナス印加クリーニングモード、つまり逆極性の（＋）帯電トナー回収モードによって帯電装置１１Y〜Kに付着したトナーによる濃度ムラの発生を防ぐことができる。
【００４２】
このクリーニング装置３１の周辺には光学濃度センサ７が、最終転写ロール３０の軸方向の中央部に、当該最終転写ロール３０の外周において、半径方向の延長線上に位置するように配置されている。この光学濃度センサ（検知手段）７は、センサ本体７０と、そのセンサ本体７０を固定するホルダ７１とから構成されている。この光学濃度センサ７は、図５（ａ）に示すように、鏡面反射光を検知する鏡面反射型のセンサとなっており、最終転写ロール３０表面の検知位置に対して、所定の入射角度φだけ傾斜して配置されたＬＥＤ等からなる発光素子７０ａと、この発光素子７０ａから最終転写ロール３０表面の検知位置に照射され、当該検知位置から正反射される鏡面反射光を検知するため、最終転写ロール３０表面の検知位置に対して、前記所定の入射角度と等しい反射角度だけ傾斜して配置されたフォトトランジスタ等からなる受光素子７０ｂとから構成されている。
【００４３】
なお、上記光学濃度センサ７としては、図５（ｂ）に示すように、拡散光を検知する拡散反射型のセンサを用いてよい。また、鏡面反射型のセンサと拡散反射型のセンサの双方を用いても良い。この場合には、鏡面反射成分と散乱光成分の両方の値に基づいてトナー濃度を検知することにより、トナー濃度の検知精度を一層向上させることが可能となる。
【００４４】
ところで、本実施態様に係るフルカラープリンタ１００では、この光学濃度センサ７を最終転写ロール３０の有無の検知に使用するとともに、濃度制御時のトナーパッチの濃度計測にも使用している。以下、各使用方法について順に説明する。
【００４５】
◎最終転写ロールの有無の検知
図６は、光学濃度センサ７の故障及び最終転写ロール３０の有無の検知を行うための構成を説明する機能ブロック図である。この制御系は検知制御部６２及び判断部６３を中心に構成されている。この検知制御部６２への入力としては、主制御部６１からの電源投入信号、カバークローズ信号が挙げられ、検知制御部６２からの出力としては、発光素子７０ａへの印加電圧（入力電圧）、主制御部６１や判断部６３への制御信号が挙げられる。判断部６３への入力としては、受光素子７０ｂからの出力電圧、検知制御部６２からの制御信号が挙げられ、判断部６３からの出力信号としては、主制御部６１や検知制御部６１への制御信号が挙げられる。なお、主制御部６１は、フルカラープリンタ１００の表示パネル９に任意のメッセージを表示させ、最終転写ロール３０の回転／停止を制御する機能を有している。また、これら主制御部６１、検知制御部６２、判断部６３はいずれもプリンタ本体１０１のコントロールユニット６内に機能的に実現されている。
【００４６】
図７は、光学濃度センサ７の故障及び最終転写ロール３０の有無の検知を行う手順を説明するフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて説明する。
【００４７】
まず、▲１▼フルカラープリンタ１００へ電源が投入された際、又は▲２▼フルカラープリンタ１００のフロントカバーが閉じされた際に、主制御部６１はそれらを示す電源投入信号又はカバークローズ信号を検知制御部６２へ出力する。その信号が入力された検知制御部６２は、予め記憶しているセンサ故障検知用電圧V_lset-chk1を、光学濃度センサ７の発光素子７０ａへの入力電圧Ｖ_monとして印加する（ステップＳ１０）。発光素子７０ａは、印加される入力電圧Ｖ_mon（＝V_lset-chk1）
に対応した発光光量（第一の発光光量）で、最終転写ロール３０（本来最終転写ロール３０が存在する部分）を照射する。
【００４８】
その照射される光の鏡面反射光を受光する受光素子７０ｂは、その受光光量に対応した出力電圧Ｖ_outを判断部６３へ出力する。判断部６３は、この出力電圧Ｖ_outと、予め記憶しているセンサ異常閾値Ｖ_snr-chkとを比較する（ステップＳ１１）。ここで、出力電圧Ｖ_outがセンサ異常閾値Ｖ_snr-chkよりも大きい場合には、判断部６３は、光学式濃度センサ７の故障であると判断し、センサ故障信号を検知制御部６２及び主制御部６１へ出力する。センサ故障信号が入力された検知制御部６２は、発光素子７０ａへの入力電圧Ｖ_mon（＝V_lset-chk1）を０にするとともに（ステップＳ１２）、センサ故障信号が入力された主制御部６１は表示パネル９に「光学式濃度センサ７の故障」である旨を表示させる（ステップＳ１３）。
【００４９】
一方、出力電圧Ｖ_outがセンサ異常閾値Ｖ_snr-chk以下の場合には、判断部６３は、光学式濃度センサ７は正常であると判断し、センサ正常信号を検知制御部６２へ出力する。
【００５０】
センサ正常信号が入力された検知制御部６２は、発光素子７０ａへの入力電圧Ｖ_mon（＝V_lset-chk1）をロール有無検知用電圧V_lset-chh2に変更する（ステップＳ２０）。すると、発光素子７０ａは、印加される入力電圧Ｖ_mon（＝V_lset-chk2）に対応した発光光量（第二の発光光量）で、最終転写ロール３０（本来最終転写ロール０が存在する部分）を照射する。その照射される光の鏡面反射光を受光する受光素子７０ｂは、その受光光量に対応した出力電圧Ｖ_outを判断部６３へ出力する。なお、センサ故障検知用電圧V_lset-chk1とロール有無検知用電圧V_lset-chh2とは独立に設定され、｜V_lset-chk1｜＜｜V_lset-chh2｜の関係が成り立ち、本実施態様では、V_lset-chk1＝０．３８〔Ｖ〕、V_lset-chh2＝１．１３〔Ｖ〕である。
【００５１】
判断部６３は、この出力電圧Ｖ_outと、予め記憶しているロール有無閾値Ｖ_btr-chkとを比較する（ステップＳ２１）。ここで、出力電圧Ｖ_outがロール有無閾値Ｖ_btr-chk以上の場合には、判断部６３は、最終転写ロール３０が適切な位置に存在すると判断し、ロール有り信号を検知制御部６２へ出力する。ロール有り信号が入力された検知制御部６２は、発光素子７０ａへの入力電圧Ｖ_mon（＝V_lset-chk1）を０にするとともに（ステップＳ２２）、光学濃度センサ７の故障及び最終転写ロール３０の有無の検知処理を終了する。
【００５２】
一方、出力電圧Ｖ_outがロール有無閾値Ｖ_btr-chkより小さい場合には、判断部６３は、最終転写ロール３０が存在しない可能性があると判断し、ロール不明信号を検知制御部６２へ出力する。ロール不明信号が入力された検知制御部６２は、主制御部６１へ最終転写ロール３０を回転駆動させる信号を出力するとともに、その信号を出力した時点からの経過時間をカウントする。主制御部６１は、検知制御部６２からの指示に基づいてメインモータを駆動し、最終転写ロール３０を回転させる。メインモータの駆動時間が３５０〔ｍｓ〕に達するまでに（ステップＳ２７）出力電圧Ｖ_outがロール有無閾値Ｖ_btr-chk以上となった場合には（ステップＳ２４）、判断部６３は、最終転写ロール３０が存在すると判断し、ロール有り信号を検知制御部６２へ出力する。ロール有り信号が入力された検知制御部６２は、主制御部６１へ最終転写ロール３０を停止させる信号を出力するとともに（ステップＳ２５）、発光素子７０ａへの入力電圧Ｖ_mon（＝V_lset-chk1）を０にし（ステップＳ２６）、光学濃度センサ７の故障及び最終転写ロール３０の有無の検知処理を終了する。
【００５３】
他方、メインモータの駆動時間が３５０〔ｍｓ〕に達するまで（ステップＳ２７）に出力電圧Ｖ_outがロール有無閾値Ｖ_btr-chk以上とならなかった場合には、判断部６３は最終転写ロール３０が存在しないと判断し、ロール無し信号を検知制御部６２及び主制御部６１へ出力する。ロール無し信号が入力された検知制御部６２は、発光素子７０ａへの入力電圧Ｖ_mon（＝V_lset-chk1）を０にする（ステップＳ２９）。ロール無し信号が入力された主制御部６１は、メインモータの停止して最終転写ロール３０の回転を停止させるとともに、表示パネル９に「最終転写ロール３０が正常に取り付けられていない」旨を表示し（ステップＳ３０）、光学濃度センサ７の故障及び最終転写ロール３０の有無の検知処理を終了する。
【００５４】
◎トナーパッチの濃度計測
ゼログラフィ方式等では、静電気を利用しているため、環境変動や経時によって画像濃度が変動しやすい。このため、環境変動や経時変化等に対して、画像形成モードとは別に、プロセスコントロールモード（制御モード）を設けてトナーパッチの濃度を計測しつつ電子写真プロセスを制御することが好ましい。
【００５５】
このプロセスコントロールモードとしては、各現像装置１３Y〜K内のトナー濃度（現像剤内のトナーとキャリアとの比率）を制御するＴＣプロセスコントロールモード（トナー濃度制御モード）と、最終的に用紙上に転写されるトナー像のトナー濃度を制御する電位プロセスコントロールモード（画像濃度制御モード）とが存在する。これらのプロセスコントロールモードのいずれの場合も、感光体や中間転写体、あるいは用紙への転写ロール、転写ベルト等の画像濃度検知媒体の表面に、テスト用のトナーパッチを形成し、その濃度を光学濃度センサで検知し、様々な画像形成プロセス（画像形成条件）を制御するが、それぞれのプロセスコントロールの特性により、好ましい画像濃度検知媒体が異なる。
【００５６】
すなわち、ＴＣプロセスコントロールモードにおいては、各現像装置１３Y〜K内のトナーとキャリアの比率をより正確に検知することができるように、各現像装置１３Y〜Kに近接する画像濃度検知媒体、例えば各感光体ドラム１０Y〜K表面のトナーパッチを検知することが好ましい。一方、電位プロセスコントロールモードにおいては、用紙上のトナー濃度をより正確に検知できるように、用紙に近接する画像濃度検知媒体、例えば二次中間転写ドラム２２や最終転写ロール３０表面のトナーパッチを検知することが好ましい。
【００５７】
しかし、感光体ドラム１０Y〜K上でトナーパッチを検知するには、各感光体ドラム１０Y〜Kに対して、つまり４つの光学濃度検知手段が必要となってしまう。第１及び第２の一次中間転写ドラム２１ａ,２１ｂ上であれば、２つの光学濃度検知手段で良い。二次中間転写ドラム２２上あるいは最終転写ロール３０上であれば、１つの光学濃度検知手段で良い。
【００５８】
そこで、本実施態様では、装置の構成の簡易性を重視して単一の光学濃度センサ７を用い、両プロセスコントロールモードのいずれの場合も最終転写ロール３０上のトナーパッチを検知することとした。その一方で、ＴＣプロセスコントロールモードにおいて、各現像装置１３Y〜K内のトナーとキャリアの比率を（複数回の転写を経る最終転写ロール３０上においても）できるだけ正確に検知することができるように、ＴＣプロセスコントロールモードでの転写率は、特に高くなるように、例えば感光体ドラム１０Y〜K上に形成されるテストパッチトナー像のトナー量が、最終転写ロール３０上に、90% 以上、あるいは95% 以上転写されるように、画像形成条件を制御することとした。
【００５９】
図８は、本実施の形態に係るフルカラープリンタ１００の画像形成条件制御系を説明するブロック図である。
【００６０】
同図に示すように、この制御系は、画像形成条件制御部６０を中心として構成されており、この画像形成条件制御部６０へ信号を入力する入力部としては、最終転写ロール３０上のトナー濃度を計測する光学濃度センサ７、フルカラーカラープリンタ１００内の温度及び湿度を計測する環境センサ８のほか、フルカラープリンタ１００のモード、印字速度、多色又は単色の別の各情報を入力する主制御部６１が挙げられる。なお、これら画像形成条件制御部６０、主制御部６１はいずれもプリンタ本体１０１のコントロールユニット６内に機能的に実現されている。
【００６１】
一方、画像形成条件制御部６０から信号が出力される出力部としては、各帯電ロール１１Ｙ〜Ｋに対して帯電電圧を印加する帯電用電源部１１０Ｙ〜Ｋ、各色に対応するレーザ光１２Ｙ〜Ｋを照射する露光装置ユニット１２、各現像ロール１３０Ｙ〜Ｋに対して現像バイアス電圧を印加する現像用電源部１３１Ｙ〜Ｋ、各トナー供給フレキシブルパイプ１５Ｙ〜Ｋ（の駆動部）、第一、第二の一次中間転写ドラム２１ａ、ｂに一次転写電圧を印加する一次転写用電源部２１０ａ、ｂ、二次中間転写ドラム２２に二次転写電圧を印加する二次転写電源部２２０、最終転写ロール３０に最終転写電流を印加する最終転写電源部３００、第一、第二の一次クリーニングロール２３ａ、ｂにそれぞれ一次クリーニング電圧を印加する一次クリーニング電源部２３０ａ、ｂ、二次クリーニングロール２４に二次クリーニング電圧を印加する二次クリーニング電源部２４０が挙げられる。
【００６２】
画像形成条件制御部６０には、主制御部６１からフルカラープリンタ１００のモード（画像形成モード、電位プロセスコントロールモード、ＴＣコントロールモードの別）、印字速度（８ＰＰＭ又は１６ＰＰＭの別）、印字色（多色又は単色の別）をそれぞれ示す信号が、光学濃度センサ７からトナーパッチＰのトナー濃度を示す信号が、環境センサ８からフルカラープリンタ１００内の温度及び湿度をそれぞれ示す信号が入力される。そして、これらの入力される信号と、画像形成条件制御部６０が予め備えている画像形成条件に基づいて用紙Ｓ上に画像Ｉとしてのトナー画像を形成する。また、これらの入力される信号と、画像形成条件制御部６０が予め備えている画像形成条件及びトナーパッチ作成条件とに基づいて、最終転写ロール３０上にトナーパッチＰ１としてのトナー画像を形成する。さらに、これらの入力される信号と、画像形成条件制御部６０が備えている画像形成条件及びトナーパッチ作成条件とに基づいて、最終転写ロール３０上にトナーパッチＰ２としてのトナー画像を形成する。
【００６３】
ここで、主制御部６１が電位プロセスコントロールモードが必要であると判断する条件としては、例えば、フルカラープリンタ１００へ電源が投入された直後である場合、前回の電位プロセスコントロールモードから所定枚数の画像形成を（画像形成モードにおいて）行っている場合、ユーザからの明示の指示がある場合などが挙げられる。同様に、主制御部６１がＴＣプロセスコントロールモードが必要であると判断する条件としては、例えば、フルカラープリンタ１００へ電源が投入された直後である場合、前回のＴＣプロセスコントロールモードから所定枚数の画像形成を（画像形成モードにおいて）行っている場合、ユーザからの明示の指示がある場合などが挙げられる。以下、各コントロールモードの動作について詳細に説明する。
【００６４】
○電位プロセスコントロールモード
まず、主制御部６１からフルカラープリンタ１００のモード（画像形成モード、電位プロセスコントロールモード、ＴＣコントロールモードの別）が、環境センサ８からフルカラープリンタ１００内の温度及び湿度が、主制御部６１から印字速度及び印字色を示す信号がそれぞれ入力されると、画像形成条件制御部６０は、予め記憶している画像形成条件及びトナーパッチ作成条件の中から、状況に応じた適切なものを選択する。
【００６５】
例えば、主制御部６１からモードが電位プロセスコントロールモード、印字速度が１６ＰＰＭ、印字色が多色（カラー）、環境センサ８から温湿度が基準環境であるとの信号が入力される場合には、画像形成条件制御部６０は、画像形成条件について、一次中間転写ドラム２１ａ、ｂへ印加する一次転写電位として画像形成モードと同一の４００〔Ｖ〕を、二次中間転写ドラム２２へ印加する二次転写電位として９００〔Ｖ〕を、最終転写ロール３０へ印加する最終転写電流として６〔μＡ〕を、一次クリーニングロール２３ａ、ｂへ印加する一次クリーニング電圧として１９０〔Ｖ〕を、二次クリーニング電圧として２１０〔Ｖ〕を、感光体ドラム１０の（目標）帯電電位として−３００〔Ｖ〕を、現像バイアス電圧の直流成分として−２００〔Ｖ〕をそれぞれ選択する。また、画像形成条件制御部６０は、トナーパッチ作成条件としてカバレッジインプット３３．３％を選択する。
【００６６】
このように選択された画像形成条件及びトナーパッチ作成条件に基づいて、フルカラープリンタ１００は最終転写ロール３０上にトナーパッチとしてのトナー像Ｐ１を形成し、電位プロセスコントロールを行う。
【００６７】
図９は、電位プロセスコントロールＶＣの動作を説明するフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて、電位プロセスコントロールＶＣの動作をより詳細に説明する。
【００６８】
まず、トナーパッチＰ１が転写されていない状態で、最終転写ロール３０の表面を光学濃度センサ７で検知し、このときの光学濃度センサ７の出力Ｖcln を記憶しておく（ステップＳＴ１０１）。次に、先に説明した画像形成条件及びトナーパッチ作成条件に基づいてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色につき、トナーパッチＰ１（Ｙ）〜（Ｋ）を、図１０（ａ）に示すように、最終転写ロール３０上に形成する（ステップＳＴ１０２）。
【００６９】
図１０（ａ）は、最終転写ロール３０の軸方向中央部に形成されるトナーパッチＰ１を説明するものである。このトナーパッチＰ１は、最終転写ロール３０の回転方向において、イエローＰ（Ｙ）、シアンＰ（Ｃ）、マゼンタＰ（Ｍ）、ブラックＰ（Ｋ）の順に形成され、各トナーパッチＰ１のサイズは副走査方向Ｘに１１〔ｍｍ〕、主走査方向Ｙに１２〔ｍｍ〕であり、各トナーパッチＰ１の間隔Ｄは３〔ｍｍ〕となるように構成される。なお、本実施態様では、各トナーパッチＰ１は最終転写ロール３０の軸方向中央部に形成されるが、図１０（ｂ）に示すように、最終転写ロール３０の軸方向端部に形成させるものでもよい。その際には、光学濃度センサ７の設置位置を変更することが必要である。
【００７０】
その後、上記最終転写ロール３０上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーパッチＰ１（Ｙ）〜（Ｋ）領域内を、図１１（ａ）に示すように、光学濃度センサ７で0.5 ｍｍのピッチで１６点検知して平均値Ｖpatch を求める（ステップＳＴ１０３）。なお、ここでは、図１１（ａ）に示すように、鏡面反射型の光学濃度センサ７を用いているが図１１（ｂ）に示すように拡散光を検知する拡散反射型のセンサを用いてよいし、両方のセンサを用いてもよい。
【００７１】
そして、各色の平均値を最終転写ロール３０の素面（トナーパッチＰ１が転写されていない状態）の値で割った比Ｖpatch ／Ｖcln を、濃度の代用値とする（ステップＳＴ１０４）。ここで、最終転写ロール３０の素面の値との比をとるのは、当該最終転写ロール３０素面の反射率の変動やＬＥＤ発光量変動を補正するためである。
【００７２】
この結果、各色に対してＶpatch ／Ｖcln を所定値と比較し（ステップＳＴ１０５）、求めたトナーパッチＰ１の濃度が所定の濃度より低い場合は、画像形成条件制御部６０はその差に応じて現像バイアス電圧の直流成分Ｖ_dcの絶対値をより大きくし、同時に（帯電ロール１１への印加電圧の絶対値を上げてその結果として）感光体ドラム１０の帯電電位Ｖ_hの絶対値をより大きくする（ステップＳＴ１０６）。こうすることにより、図１２（ｂ）に示すように、現像ロール１３０と感光体ドラム１０上の画像部分との間に形成される現像方向の電界が大きくなり、現像されるトナー量が増加し、画像濃度が上昇する。
【００７３】
反対に、求めたトナーパッチＰ１の濃度が所定の濃度より高い場合は、画像形成条件制御部６０はその差に応じて現像バイアス電圧の直流成分Ｖ_dcの絶対値をより小さくし、同時に（帯電ロール１１への印加電圧の絶対値を下げその結果として）感光体ドラム１０の帯電電位Ｖ_hの絶対値をより小さく（ステップＳＴ１０６）。こうすることにより、図１２（ｃ）に示すように、現像ロール１３０と感光体ドラム１０上の画像部分との間に形成される現像方向の電界が小さくなり、現像されるトナー量が減少し、画像濃度が下降する。
【００７４】
○ＴＣプロセスコントロールモード
トナー補給は、プリント画像信号から画像密度を計測して、その結果に応じて使用されるトナー量に相当するトナーを補給するように補給時間を制御している。しかし、この方法では、現像量が変動すると使用されるトナー量が変動してしまい、補給されるトナー量とのバランスがずれて、現像装置１３中のトナー濃度が変動してしまう。このため、トナーパッチＰ２を作成して濃度を検出し、その結果に応じてトナー補給量に補正をかける。
【００７５】
まず、主制御部６１からフルカラープリンタ１００のモード（画像形成モード、電位プロセスコントロールモード、ＴＣコントロールモードの別）が、環境センサ８からフルカラープリンタ１００内の温度及び湿度が、主制御部６１から印字速度及び印字色を示す信号がそれぞれ入力されると、画像形成条件制御部６０は、予め記憶している画像形成条件及びトナーパッチ作成条件の中から、状況に応じた適切なものを選択する。
【００７６】
例えば、主制御部６１からモードが電位プロセスコントロールモード、印字速度が１６ＰＰＭ、印字色が多色（カラー）、環境センサ８から温湿度が基準環境であるとの信号が入力される場合には、画像形成条件制御部６０は、画像形成条件について、一次中間転写ドラム２１ａ、ｂへ印加する一次転写電位として３６０〔Ｖ〕を、二次中間転写ドラム２２へ印加する二次転写電位として８１０〔Ｖ〕を、最終転写ロール３０へ印加する最終転写電流として６〔μＡ〕を、一次クリーニングロール２３ａ、ｂへ印加する一次クリーニング電圧として１９０〔Ｖ〕を、二次クリーニング電圧として２１０〔Ｖ〕を、感光体ドラム１０の（目標）帯電電位として−２８９〔Ｖ〕を、現像バイアス電圧の直流成分として−２００〔Ｖ〕をそれぞれ選択する。また、画像形成条件制御部６０は、トナーパッチ作成条件としてカバレッジインプット１００％を選択する。
【００７７】
このように選択された画像形成条件及びトナーパッチ作成条件に基づいて、フルカラープリンタ１００は最終転写ロール３０上にトナーパッチとしてのトナー像Ｐ２を形成し、ＴＣプロセスコントロールを行う。
【００７８】
図１３は、ＴＣプロセスコントロールの動作を説明するフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて、ＴＣプロセスコントロールの動作をより詳細に説明する。
【００７９】
まず、画像形成条件制御部６０は、トナーパッチＰ２が転写されていない状態で、最終転写ロール３０の表面を光学濃度センサ７で検知し、このときの光学濃度センサ７の出力Ｖcln を記憶しておく（ステップＳＴ２０１）。次に、先に説明した画像形成条件及びトナーパッチ作成条件に基づいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色につき、トナーパッチＰ２（Ｙ）〜（Ｋ）を、図１０（ａ）に示すように、最終転写ロール３０上に形成する（ステップＳＴ２０２）。ここで、画像形成モードや電位プロセスコントロールモードとは異なり、このＴＣプロセスコントロールモードにおいては現像バイアス電圧は直流成分のみで現像され、交流成分は重畳されていない。
【００８０】
その後、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーパッチＰ２（Ｙ）〜（Ｋ）領域内を、図１１（ａ）に示すように、光学濃度センサ７で0.5 ｍｍのピッチで１６点検知して平均値Ｖpatch を求める（ステップＳＴ２０３）。なお、ここでは、図１１（ａ）に示すように、鏡面反射型の光学濃度センサ７を用いているが図１１（ｂ）に示すように拡散光を検知する拡散反射型のセンサを用いてよいし、両方のセンサを用いてもよい。
【００８１】
そして、各色の平均値を最終転写ロール３０の素面（トナーパッチＰ２が転写されていない状態）の値で割った比Ｖpatch ／Ｖcln を、濃度の代用値とする（ステップＳＴ２０４）。
【００８２】
この結果、求めたトナーパッチ濃度が所定濃度より低い場合は、画像形成条件制御部６０は、トナー濃度が低いので、その差に応じて、予めプリント画像信号から画像密度を計測して（ステップＳＴ２１０）決定されるトナー供給量（ステップＳＴ２２０）よりもトナー補給量を増加させるように補正する（ステップＳＴ２０６）。反対にテストパッチが所定濃度より高い場合は、画像形成条件制御部６０は、トナー濃度が高いので、その差に応じて、予めプリント画像信号から画像密度を計測して（ステップＳＴ２１０）決定されるトナー供給量（ステップＳＴ２２０）よりもトナー補給量を減少させるように補正する（ステップＳＴ２０８）。
【００８３】
ここでは例えば、トナーパッチＰ２の濃度が所定濃度より低かった場合には、各トナー供給フレキシブルパイプ１５Ｙ〜Ｋの駆動部の駆動時間が規定時間よりも長くなるように画像形成条件制御部６０は、各パイプ１５Ｙ〜Ｋの駆動部を制御する（図８参照）。
【００８４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、転写体の有無を検知することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施態様に係るフルカラープリンタの断面概略図である。
【図２】図２は、図１に示すフルカラープリンタの画像形成部をより詳細に説明するものである。
【図３】図３は、最終転写ロールの断面を説明するものである。
【図４】図４は、最終転写ロールの周辺構成を詳細に説明するものである。
【図５】図５は、光学濃度センサ本体の構成及び動作を説明するものである。
【図６】図６は、図１に示すフルカラープリンタの最終転写ロール検知制御系を説明する機能ブロック図である。
【図７】図７は、図６に示す制御系の動作を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、図１に示すフルカラープリンタの画像形成条件制御系説明する機能ブロック図である。
【図９】図９は、電位プロセスコントロールモードの動作を説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は、最終転写ロール上に形成されるトナーパッチを説明するものである。
【図１１】図１１は、光学濃度センサ本体の構成及び動作を説明するものである。
【図１２】図１２は、帯電電位及び現像バイアス電位の調整を説明するものである。
【図１３】図１３は、ＴＣプロセスコントロールモードの動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１００…フルカラープリンタ（画像形成装置）、１…画像形成ユニット（画像形成手段）、６…コントロールユニット、６０…画像形成条件制御部（濃度制御手段）、６１…主制御部（検知手段、濃度制御手段）、６２…検知制御部（検知手段）、６３…判断部（検知手段）、１２…露光装置ユニット（画像形成手段）、１４…トナーカートリッジ（画像形成手段）、１５…トナー供給フレキシブルパイプ（画像形成手段）、１０…感光体ドラム（像担持体）、１１…帯電ロール、１３…現像装置（画像形成手段）、１３０…現像ロール、２１…一次中間転写ドラム（一次中間転写体）、２２…二次中間転写ドラム（二次中間転写体）、３０…最終転写ロール（最終転写体）、７…光学濃度センサ（検知手段）、７０ａ…発光素子、７０ｂ…受光素子、８…環境センサ、９…表示パネル（表示手段）、Ｐ…トナーパッチ（画像濃度制御用検知パッチ又はトナー濃度制御用検知パッチ）

Claims

トナー像を記録媒体へ最終的に転写する取り外し可能な最終転写体を備える画像形成装置において、
当該最終転写体の有無を検知する検知手段を備え、
前記検知手段は、所定の発光光量で前記最終転写体に対して発光する発光部と、当該最終転写体表面からの反射光を受光する受光部と、当該受光部の受光光量に基づいて当該最終転写体の有無を判断する判断部とを有すると共に、前記発光部を第一の発光光量で発光させ、その際の受光光量に基づいて前記判断部に前記発光部及び／又は前記受光部の故障を判断させ、故障が生じていないと判断される場合には、前記発光部を前記第一の発光光量よりも大きい第二の発光光量で発光させ、その際の受光光量に基づいて前記判断部に前記最終転写体の有無を判断させる検知制御部とを備え、さらに、前記検知制御部は、前記第一の発光光量に対する前記受光光量が所定値よりも大きい場合のみを、前記発光部及び／又は前記受光部の故障と判断すると共に、前記第二の発光光量に対する前記受光光量が所定値よりも小さい場合には、前記最終転写体を回転させることを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成装置は、所定の画像形成条件に基づいて記録媒体及び前記最終転写体にトナー像を形成する画像形成手段と、当該最終転写体に形成されるトナーパッチとしてのトナー像の濃度に基づいて画像形成条件を変更する濃度制御手段とを備え、当該トナーパッチとしてのトナー像の濃度を前記検知手段が計測する請求項１に記載の画像形成装置。
前記画像形成手段として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応する４つの感光体と、これら４つの感光体のうち２つと接触する第一の一次中間転写体と、残りの２つの感光体と接触する第二の一次中間転写体と、これら第一及び第二の一次中間転写体と接触する一の二次中間転写体と、当該二次中間転写体と接触する前記最終転写体とを備える請求項２に記載の画像形成装置。