JP5002243B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等により記録媒体にトナー像を形成する、複写機・レーザビームプリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

例えば電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、適正な画像濃度を得る手段として、像担持体である感光体上に濃度の基準となるトナー像（以下、パッチと称す）を形成する。そして、そのパッチの濃度を光学的手段により検知する。その検知され濃度に基づいて、帯電電位、露光強度、現像バイアス電位、転写電圧、トナー補給量（２成分現像剤の場合）等の画像濃度に影響を与えるパラメータ（画像形成条件）に対しフィードバックをかける。これにより、画像濃度を適正に制御することが行われる。

パッチ濃度を検知する光学的手段としては、像担持体上のパッチに対してＬＥＤなどの発光素子から光を照射し、その光のパッチ濃度に依存した反射光量をフォトダイオードなどの受光素子で検出する光センサーが用いられている。

この光センサーとしては、図８の（１）や（２）のようなタイプがある。（１）は、発光素子６１および受光素子６２の光学系により、パッチ濃度の増加にともなって減少する像担持体表面からの正反射光量を検出するタイプである。（２）は、発光素子６１および受光素子６２の光学系により、パッチ濃度の増加にともなって黒トナーの場合は減少、カラートナーの場合は増加する、トナー自身からの乱反射光量を検出するタイプである。

ところで、最近はカラー画像の高速出力を目的として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の複数色の画像を形成するステーションを一列に配置する。そして、紙等の記録媒体を転写ベルトによって各ステーションに搬送して、各色のトナー像を記録媒体に次々に重ね合わせて転写していく、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が提案され、実用化されている。

このような画像形成装置において、各ステーションで形成されたパッチを転写ベルト上にベルト移動方向において順次に重ね合わせずに転写する。そして、転写ベルトに対向設置した１個の光センサーで上記の転写した複数色の各パッチの濃度を測定する方式が知られている（特許文献１）。この方式は光センサー１個で済むことから、コスト的に有利な利点を有する。

この場合、光センサーによる各パッチの濃度測定は、制御部に、転写ベルトの地肌部の反射率（光沢度）を測定したときの光センサーの出力値Ｖ１と、パッチの反射率を測定したときの光センサーの出力値Ｖ１を取り込み、Ｖ２／Ｖ１を算出することでなされる。そして、その算出値と所定の基準値との比較がなされ、その比較結果に基づいて画像濃度を制御するシーケンスが実行される。
特開昭６３−１４７１７７号公報

しかしながら、転写ベルトの地肌部の光沢度は記録媒体の通紙使用枚数に応じて徐々に低下していく。その原因として、転写ベルトは記録媒体との接触が繰り返されることで表面が磨耗して、表面粗さが増大することが挙げられる。

このために、光センサーによる各パッチの濃度測定において、転写ベルトの地肌部の反射率を測定したときの光センサーの出力値Ｖ１が耐久枚数（記録媒体の通紙積算枚数）の増加とともに徐々に低下方向に変化していく。

従って、耐久枚数とともに、画像濃度制御の精度が徐々に低下する問題が発生してしまう。

この問題は、中間転写体を用いた画像形成装置において、中間転写体にパッチを形成し、中間転写体に対向設置した光センサーでパッチの濃度を測定する方式の場合においても同様である。すなわち、中間転写体も２次転写時に記録媒体と接触する為に表面が磨耗し、耐久枚数とともに表面粗さが増大する。そのため、光センサーによる各パッチの濃度測定において、中間転写体の地肌部の反射率を測定したときの光センサーの出力値Ｖ１が耐久枚数の増加とともに徐々に低下方向に変化することで、画像濃度制御の精度が徐々に低下する。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものである。その目的は、耐久枚数が増大しても、記録媒体搬送部材や中間転写体上において、常にパッチの濃度検出を各色とも正確に行って、高精度な画像濃度制御により高品質な画像を得ることを可能とした画像形成装置を提供することである。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な特徴は、像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する作像手段と、前記トナー像を転写部にて記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体を担持して前記転写部に搬送する、周回移動する搬送部材と、を有する画像形成装置において、 前記搬送部材は、周方向において、記録媒体担持面として使用しないように制御された特定領域面を有し、前記作像手段により前記像担持体に濃度検知用のトナー像を形成して前記搬送部材の前記特定領域の面外の面に転写し、そのトナー像の濃度を光学的検出手段により検出し、その検出結果に基づいて所定の色について画像形成条件の制御を行う第１の制御モードと、前記作像手段により前記像担持体に濃度検知用のトナー像を形成して前記搬送部材の前記特定領域面に転写し、そのトナー像の濃度を光学的検出手段により検出し、その検出結果に基づいて、前記第１の制御モードによる前記所定の色についての画像形成条件の制御を補正する第２の制御モードとを実行可能な実行部と、を有して、前記実行部は、前記第２の制御モードの実行頻度を前記第１の制御モードの実行頻度よりも少なくすることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の他の代表的な特徴は、像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する作像手段と、周回移動する中間転写体と、前記像担持体に形成された前記トナー像を１次転写部にて前記中間転写体に転写する１次転写手段と、前記中間転写体に対して記録媒体を２次転写部にて接触させて前記中間転写体の前記トナー像を前記記録媒体に転写する２次転写手段と、を有する画像形成装置において、前記中間転写体は、周方向において、通常の画像形成時のトナー像転写面として使用しないように、かつ前記２次転写部にて前記記録媒体と接触しないように制御された特定領域面を有し、前記作像手段により前記像担持体に濃度検知用のトナー像を形成して前記中間転写体の前記特定領域の面外の面に転写し、そのトナー像の濃度を光学的検出手段により検出し、その検出結果に基づいて所定の色について画像形成条件の制御を行う第１の制御モードと、前記作像手段により前記像担持体に濃度検知用のトナー像を形成して前記中間転写体の前記特定領域面に転写し、そのトナー像の濃度を光学的検出手段により検出し、その検出結果に基づいて、前記第１の制御モードによる所定の色についての画像形成条件の制御を補正する第２の制御モードとを実行可能な実行部と、を有して、前記実行部は、前記第２の制御モードの実行頻度を前記第１の制御モードの実行頻度よりも少なくすることを特徴とする。

本発明の構成によれば、記録媒体搬送部材或いは中間転写体の上記の特定領域面は、耐久枚数が増大しても、記録媒体との接触磨耗による光沢度の低下を生じない。この特定領域面に対して濃度検知用トナー像を転写形成するので、耐久枚数の増大に拘わらず、常に濃度検知用トナー像の濃度検出を正確に行って、高精度な画像濃度制御により高品質な画像を得ることが可能である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
［参考例１］

（１）画像形成部
図１は本参考例における画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、中間転写体を用いた、４連ドラム方式（タンデム方式・インライン方式）の電子写真フルカラー画像形成装置である。

この画像形成装置は、図面上左から右に順に並列配設した第１から第４の４つの画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋ（複数の画像形成部）を有する。各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋは何れも同様の構成を有するレーザー走査露光方式の電子写真プロセス機構であり、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）１を有する。そして、このドラム１に作用する電子写真プロセス手段である、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、１次転写ローラ５、ドラムクリーナ６等を有する。４ａは現像装置４に対するトナー補給機構である。

第１の画像形成ユニットＹの現像装置４には、イエロートナーとキャリアを混合した２成分現像剤を収容してあり、トナー補給機構４ａにはイエロートナーを収容してある。第２の画像形成ユニットＭの現像装置４には、マゼンタトナーとキャリアを混合した２成分現像剤を収納してあり、トナー補給機構４ａにはマゼンタトナーを収容してある。第３の画像形成ユニットＣの現像装置４には、シアントナーとキャリアを混合した２成分現像剤を収納してあり、トナー補給機構４ａにはシアントナーを収容してある。第４の画像形成ユニットＫの現像装置４には、ブラックトナーとキャリアを混合した２成分現像剤を収納してあり、トナー補給機構４ａにはブラックトナーを収容してある。

また、中間転写体として、無端状で可撓性を有する誘電材製の中間転写ベルト（ＩＴＢ、以下、ベルトと記す）７を有する。このベルト７は、駆動ローラ８と、従動ローラ９と、２次転写対向ローラ（記録材分離ローラ）１０と、の並行３本のローラ間に懸回張設してある。従動ローラ９は第１の画像形成ユニットＹ側に、駆動ローラ８は第４の画像形成ユニットＫ側に、２次転写対向ローラ１０は駆動ローラ８の下方に位置させて配設してある。従動ローラ９と駆動ローラ８との間のベルト部分の上面と各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋのドラム１の下面とを接触させてある。従動ローラ９のベルト巻き掛け部の外側には、ベルト７の外面を清掃するベルトクリーナ１１を配設してある。

本参考例の画像形成装置において、ベルト７は、ベルト材質に電子導電性物質であるカーボンを分散したものを採用している。このようにベルトにカーボンを分散することによって、該ベルトの表面抵抗率が１０^１１．２〜１０^１２．４Ω／□となり、その体積抵抗率が１０^９〜１０^１１Ω・ｃｍとなるように設定されている。ベルトの抵抗としては、体積抵抗率が１０^６〜１０^１２Ω・ｃｍのものが好ましい。ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリイミド樹脂のベルトや、シリコーンゴムやヒドリンゴム等の弾性材料や、これらにカーボンや導電粉体を分散させて抵抗調整を行ったベルト等を用いることができる。

各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの１次転写ローラ５は、駆動ローラ８と従動ローラ９との間のベルト部分の内側に配設されていて、それぞれ、ベルト７を挟んでドラム１の下面に圧接させてある。各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋのドラム１とベルト７との接触部が、それぞれ、１次転写ニップ部Ｔ１である。各１次転写ローラ５は、芯金の外周面を中抵抗（１ｋＶ印加時のニップ形成での実抵抗が１０^６〜１０^１０Ω）の弾性材で被覆してローラ状に形成したものである。

２次転写対向ローラ１０のベルト巻き掛け部の外側には、２次転写ローラ１２を配設してある。２次転写ローラ１２は、芯金の外周面を、中抵抗の抵抗値を有するＥＰＤＭ発泡層で被覆したものである。この２次転写ローラ１２は不図示の揺動手段により、実線示のように、ベルト７を挟んで２次転写対向ローラ１０に対して所定の押圧力にて圧接している第１位置と、破線示のように、ベルト７から離された第２位置とに移動制御される。第１位置状態において、ベルト７と２次転写ローラ１２との接触部が２次転写ニップ部Ｔ２（２次転写部）である。

２次転写ニップ部Ｔ２よりも記録材搬送方向上流側にはレジストローラ対１４を配設してある。また、２次転写ニップ部Ｔ２よりも記録材搬送方向下流側には、記録材搬送ベルト装置１６と、定着装置１７を順次に配設してある。

フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。コンピュータ・イメージリーダー等のホスト装置２００から制御手段としての装置制御部（ＣＰＵ：以下、制御部と記す）１００にフルカラー画像情報信号が入力する。制御部１００は画像形成装置全体の画像形成動作制御を司る。制御部１００は、入力した画像情報信号を所要に画像処理するとともに、第１から第４の画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋを画像形成シーケンスの所定の制御タイミングで駆動する。その駆動により各ドラム１が矢印の反時計方向に所定の同じ速度で回転駆動される。またベルト７も駆動ローラ８により矢印の時計方向にドラム１の回転速度と同じ速度で回転される。回転するドラム１の表面が１次帯電ローラ２により所定の極性・電位、本参考例においては、マイナス極性の所定の電位に一様に帯電される。そのドラム１の帯電面が露光装置３により画像露光される。本参考例においては、露光装置３はレーザースキャナであり、制御部１００から入力する画像処理された画像情報信号に対応して変調したレーザー光を出力して、ドラム１の帯電面を走査露光する。これにより、ドラム面に走査露光パターンに対応した静電像（静電潜像）が形成される。形成された静電像は現像装置４によりトナー像として現像される。

静電像形成方式として、帯電したドラム表面に画像情報のバックグランド部に対応して露光して静電像を形成するバックグランド露光方式と、逆に画像情報部に対応して露光して静電像を形成するイメージ露光方式とがある。そして、バックグランド露光方式の場合の静電像の現像は、バックグランド部以外の部分を現像する正規現像方式が、イメージ露光方式の場合の静電像の現像は、非露光部分を現像する反転現像方式が用いられる。本参考例では、イメージ露光方式と反転現像方式の組み合わせを用いている。

上記のような電子写真プロセスにより、第１の画像形成ユニットＹでは、ドラム１面にフルカラー原画像の色分解成分像の内のイエロー成分像に対応したイエロートナー像が形成される。第２の画像形成ユニットＭでは、マゼンタ成分像に対応のマゼンタトナー像が、第３の画像形成ユニットＣでは、シアン成分像に対応のシアントナー像が、それぞれ、所定の制御タイミングで形成される。また、第４の画像形成部Ｋでは、ブラック成分像に対応のブラックトナー像が所定の制御タイミングで形成される。

そして、第１の画像形成ユニットＹの１次転写ニップ部Ｔ１において、ドラム１に形成されるイエロートナー像が回転駆動されているベルト７上に１次転写されていく。次いで、第２の画像形成ユニットＭの１次転写ニップ部Ｔ１において、ドラム１に形成されるマゼンタトナー像が、ベルト７上の上記イエロートナー像に重ねられて１次転写される。更に、同様にして、第３の画像形成ユニットＣと第４の画像形成ユニットＫの各１次転写ニップ部Ｔ１において、ベルト７上にマゼンタトナー像とブラックトナー像が順次に１次転写される。すなわち、ベルト７上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの都合４色の色トナー像が順次に所定に重ね合わされて重畳（多重）転写されて、フルカラーの未定着トナー画像が合成形成される。

各１次転写ニップ部Ｔ１において、ドラム１からベルト７へのトナー像の１次転写は、１次転写ローラ５に対して不図示の１次転写電源部から所定の１次転写バイアスが印加されて、ドラム１からベルト７へトナー像が静電転写されることでなされる。本参考例において、１次転写バイアスは、トナーの帯電極性であるマイナス極性とは逆極性のプラス極性で、所定電位の直流電圧である。

また、各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいて、１次転写ニップ部通過後のドラム１面はドラムクリーナ６により１次転写残トナーの除去を受けて清掃され、繰り返して作像に供される。

上記のようにしてベルト７上に合成形成されたフルカラー画像の未定着トナー画像は、ベルト７の引き続く回転により搬送されて、第１位置に移動制御された２次転写ローラ１２とベルト７との接触部である２次転写ニップ部Ｔ２に至る。

一方、所定の制御タイミングで不図示の給紙機構部からシート状の記録媒体（以下、記録材と記す）Ｐが１枚分離給紙され、その記録材Ｐの先端がその時点では回転を停止しているレジストローラ対１４のニップ部に受け止められる。これにより、記録材Ｐは斜行修正される。その記録材Ｐが所定の制御タイミングで回転駆動されたレジストローラ対１４により再給紙され、ガイド部材１５に案内されて２次転写ニップ部Ｔ２に搬送される。すなわち、ベルト７上に形成されたフルカラーの未定着トナー画像の画像先端が２次転写ニップ部Ｔ２に到達するタイミングで、その２次転写ニップ部Ｔ２に記録材Ｐのプリント開始位置が一致するようにレジストローラ対１４の回転開始が制御される。そして、記録材Ｐが２次転写ニップ部Ｔ２を挟持搬送されていく過程において、２次転写ローラ１５に対して２次転写電源部からトナーの帯電極性とは逆極性で、所定電位の２次転写バイアスが印加される。本参考例において、２次転写バイアスは、トナーの帯電極性であるマイナス極性とは逆極性のプラス極性で、所定電位の直流電圧である。これにより、ベルト７上のフルカラーの未定着トナー画像が記録材Ｐに対して一括して２次転写される。

２次転写ニップ部Ｔ２を出た記録材Ｐは、ベルト７のから分離され、記録材搬送ベルト装置１６により定着装置１７に導入される。

本参考例における定着装置１７は、ヒートローラと加圧ローラのローラ対を基本構成部材とする熱圧定着装置であり、記録材Ｐは上記ローラ対の圧接部である定着ニップ部に導入されて挟持搬送されることで、熱と圧力を受ける。これにより、各色トナー像のトナーが溶融混色してフルカラープリント画像として記録材表面に定着（固着画像化）され、フルカラープリントが機外に排出される。

記録材分離後のベルト７の面は、引き続くベルト７の回転過程でベルトクリーナ１１によって２次転写残トナーの除去を受けてクリーニングされ、次の作像工程に備える。ベルトクリーナ１１は、ウレタンゴムで形成されたクリーニングブレード１１ａをベルト７の表面に当接させて、ベルト表面に付着している２次転写残トナーを掻き取り、これを廃トナーとして廃トナーボックス１１ｂへ回収するものである。

（２）画像形成制御
上記のような画像形成装置において、高画質なフルカラー画像を得るためには、第１から第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋで形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像の画像濃度がそれぞれ適正で安定していることが要求される。

そのために、この画像形成装置においては、上記のような通常の画像形成モードの他に、各色トナー像の画像濃度（付着トナー量）を適正に設定するためのパッチ検知モードが設けられている。

ここで、以下の説明において、「長さ」とはベルト又は記録材の搬送方向における寸法、「幅」とはベルト又は記録材の搬送路面内においてベルト又は記録材の搬送方向に直交する方向における寸法である。

本参考例の画像形成装置において、中間ベルト７は、光沢度５０％以上、９８％以下のベルトを用いた。光沢度は、日本電色工業（株）製携帯用光沢度計ＰＧ−３Ｄ型（７５度入射）を用いて測定した。光沢度に上限を設けたのは、これ以上の光沢度を出そうとすると、ベルト表面は鏡面状態になり、摩擦係数が著しく増大する為、ベルトクリーナ１１においてベルト７に当接させているクリーニングブレード１１ａのめくれ等の問題が発生してしまうからである。逆に、下限は、許容できるＳ／Ｎ比（主要な信号レベルを、その信号に含まれるノイズレベルで除した値：単位ｄＢ）にて濃度検知ができる反射率としては、反射率が２０％以上であったが、耐久推移、高精度化を目的に下限光沢度５０％とした。

また、ベルト７は、少なくとも、装置に通紙使用可能な最大長さの記録材の長さに、１００ｍｍを足した周長を有するものとしてある。そして、図２のように、ベルト７の周方向において長さ１００ｍｍの範囲のベルト領域面Ａを、通常の画像形成時のトナー像転写面として使用しないように、かつ２次転写ニップ部Ｔ２にて記録材Ｐと接触しないように制御される「特定領域面」としている。Ｘはベルト７の移動方向である。

本参考例においては、ベルト７の特定領域面Ａに対応するベルト部分の側縁部にベルト７よりも高反射率部材により位置マークＭを形成し、この位置マークＭを位置検知手段としての第２の光センサーＳ２により検知させる。制御部（実行部）１００は、この第２の光センサーＳ２の出力信号をＡ／Ｄ変換回路１０２を介して取り込んで、特定領域面Ａの検出、およびベルト７の回転過程における特定領域面Ａの位置を演算して認識する。そして、通常の画像形成モード時おいては、このベルト７の特定領域面Ａに対する画像形成を回避する制御となっている。即ち、ベルト７の特定領域面Ａは、通常の画像形成時のトナー像転写面として使用しないように、かつ２次転写部にて前記記録媒体と接触しないように、画像形成動作を制御している。

制御部１００は、装置に通紙された記録材の積算枚数を計数するカウンタ機能部を有しており、積算枚数が所定の一定枚数に達する毎に、本参考例では、積算枚数が１００枚に達する毎に、パッチ検知モードを実行して、画像濃度に影響を与えるパラメータに対しフィードバックをかける。

パッチ検知モード時には、各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいて、ドラム１上に、パッチと称される、画像濃度検知用の基準画像（一定面積を有するトナー像パターン）を形成するパッチ形成動作を実行させる。

具体的には、各ドラム１上にそれぞれパッチ用の静電像を形成し、これを所定の現像コントラスト電圧によってトナー像として現像する。そして、各ドラム１上に形成されたパッチを、回転（周回移動）させているベルト７にベルト移動方向（中間転写体移動方向）に沿って各色ごとに順次に転写する。

この場合、制御部１００は、それらのパッチが、図３のように、ベルト７の前記の特定領域面Ａの面に対して転写されるように、ベルト回転過程における特定領域面Ａの位置を演算する。そして、各画像形成ユニットのドラム１に対するパッチの形成動作をタイミング制御する。

図３において、ｔＹはイエロートナーのパッチ、ｔＭはマゼンタトナーのパッチ、ｔＣはシアントナーのパッチ、ｔＫはブラックトナーのパッチを示している。本参考例において、各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫの大きさは、幅１００ｍｍ、長さ１５ｍｍとし、８ｍｍ間隔で形成している。

そして、ベルト７の特定領域面Ａ上に形成した各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫの濃度を、最終色の第４の画像形成ユニットＫよりもベルト移動方向下流側で、該画像形成ユニットＫの直後の位置に、ベルト７に対向設置した１個の第１の光センサーＳ１（光学的検出手段）で順次に検出させる。本参考例において、この第１の光センサーＳ１は、図８の（１）のような、正反射光量を検出するタイプのセンサーである。

制御部１００には、第１の光センサーＳ１から、ベルト７の特定領域Ａの地肌部分からの正反射光量に関する電気的検知情報と、各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫの部分からの正反射光量に関する電気的検知情報とがＡ／Ｄ変換回路１０１を介して入力する。ベルト７の特定領域Ａの地肌部分はパッチ間隔のベルト部である。

そして、濃度換算機能部１００ａにおいて、第１の光センサーＳ１からの入力情報に基いて、イエロートナーのパッチｔＹ、マゼンタトナーのパッチｔＭ、シアントナーのパッチｔＣ、ブラックトナーのパッチｔＫの各濃度が所定の算定式に従って演算される。

各パッチの濃度算定は特許文献１に記載の方式に限られない。たとえば、ベルト７の地肌部の反射率（光沢度）を測定したときの光センサーＳ１の出力値Ｖ１から、パッチの反射率を測定したときの光センサーＳ１の出力値Ｖ２を減算する。そして、その算出値と所定の基準値との比較に基づいて画像濃度を制御するシーケンスなどにすることもできる。

このパッチ検知モード時においては、２次転写ローラ１２はベルト７から離された第２位置に移動制御されている。これにより、第１の光センサーＳ１の位置を順次に通過して濃度検知された各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫは、引き続くベルト７の回転で、２次転写ローラ１２部分をトナー汚れさせることなく通過してベルトクリーナ１１に至る。そして、クリーニングブレード１１ａによりベルト７の面から掻き取られて除去される。

制御部１００は、各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫの検知演算濃度値と、各色について予め設定した標準濃度値との比較を行う。そして、その比較結果に基いて、各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおける、帯電電位、露光強度、現像バイアス電位、転写電圧、トナー補給量等の画像濃度に影響を与えるパラメータ（画像形成モード時の画像形成条件）に対しフィードバックをかける。これにより、画像形成モード実行時における出力画像濃度を適正に制御する。本参考例の画像形成装置の各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおける現像装置４は２成分現像装置であるから、現像装置４内の２成分現像剤のトナー濃度が所定の濃度範囲に維持されるようにトナー補給機構４ａから現像装置４内へのトナー補給量が制御される。

ベルト７の特定領域面Ａの面は、通常の画像形成時のトナー像転写面として使用しないように、かつ２次転写ニップ部Ｔ２にて記録材Ｐと接触しないように制御されているから、耐久枚数が増大しても光沢度の低下を生じない。このような特定領域面Ａに対して濃度検知用のトナー像である各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫを転写形成するので、耐久枚数の増大に拘わらず、常にパッチの濃度検出を正確に行って、高精度な画像濃度制御により高品質な画像を得ることが可能である。

図４において、グラフ１は、耐久枚数の増大に伴う、ベルト７の特定領域面Ａの反射率推移であり、グラフ２は、特定領域面Ａ外の、記録材Ｐが接触するベルト領域面の反射率推移である。グラフ２の場合は、耐久枚数の増大に伴ってベルト面の光沢が徐々に低下して、１００Ｋにて下限値の２０を下回る。これに対して、グラフ１の場合は、３００Ｋ枚の耐久後でも領域Ａの光沢度がほとんど変わることがなかった。
［実施例１］

本実施例における画像形成装置の機構構成は上記の参考例１の画像形成装置と同じであるから、再度の説明は省略する。

中間転写ベルト７には、図２と同様に、通常の画像形成時のトナー像転写面として使用しないように、かつ２次転写ニップ部Ｔ２にて記録材Ｐと接触しないように制御される特定領域面Ａを具備させてある。

本実施例の画像形成装置においては、第１の制御モードと、第２の制御モードと、を有する。

第１の制御モードは、従来と同様に、中間ベルト７の、通常の画像形成時のトナー像転写面として使用され、かつ２次転写ニップ部Ｔ２にて記録材Ｐと接触するベルト面（特定領域面Ａ外のベルト面（特定領域の面外の面））に各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫを形成する。そして、第１の光センサーＳ１を用いて各色のパッチ濃度を検知し、その検出結果に基づいて、画像濃度に影響を与えるパラメータに対しフィードバックをかける制御モードである。この第１の制御モードを、以下、パッチ検知モード（Ｉ）と記す。

第２の制御モードは、参考例１と同様に、中間ベルト７の特定領域面Ａに各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫを形成し、その各色のパッチ濃度を第１の光センサーＳ１を用いて検知する。そして、その検出結果に基づいて、上記パッチ検知モード（Ｉ）による画像形成条件の制御を補正する制御モードである。この第２の制御モードを、以下、パッチ検知モード（ＩＩ）と記す。

本実施例において、制御部１００は、パッチ検知モード（Ｉ）を、装置に通紙された記録材の積算枚数が１００枚に達する毎に実行させる。また、制御部１００は、パッチ検知モード（Ｉ）が１０回行われるごとに、ベルト７の特定領域面Ａを使用したパッチ検知モード（II）を実行させる。このパッチ検知モード（II）によって得られた結果を用いて、パッチ検知モード（Ｉ）の結果を補正する制御を行っている。

以上のような制御を行うことで、通常の画像形成モード時には、中間転写ベルト表面の使用場所を問わないパッチ検知モード（Ｉ）を実行させて各色トナー像の画像濃度を設定して、ダウンタイムを極力少なくする効果を得られる。

しかし、パッチ検知モード（Ｉ）は前述したように耐久によって中間転写ベルト表面の光沢度が低下することでパッチ検知精度が低下する。

そこで、本実施例においては、パッチ検知モード（Ｉ）が１０回行われるごとに、ベルト７の特定領域面Ａを使用した精度の高いパッチ検知モード（II）を実行させ、その検出結果に基づいて、パッチ検知モード（Ｉ）による画像形成条件の制御を補正する。すなわち、パッチ検知モード（II）の検出結果に対する、最終回目（１０回目）のパッチ検知モード（Ｉ）の検出結果のズレ量を補償するように、パッチ検知モード（Ｉ）の各色について予め設定した対照用の標準濃度値等を補正する。これにより、ベルト７の耐久が進んでも、パッチ検知モード（Ｉ）の精度を維持させることが可能となる。
［実施例２］

本実施例は、実施例１の画像形成装置において、パッチ検知モード（II）は、記録材の通紙積算枚数（作像枚数）の増加に伴い、該パッチ検知モード（II）を実行させる間隔を規定する記録材積算枚数（記録媒体積算枚数）を段階的に減少させて実行させている。すなわち、パッチ検知モード（Ｉ）を補正するためのパッチ検知モード（II）を行う間隔を中間転写ベルト７の作像枚数に応じて段階的に増加させる点で実施例１と異なっている。

実施例１では、制御部１００は、パッチ検知モード（Ｉ）が１０回行われるごとに、パッチ検知モード（II）を実行させている。

これに対して、本実施例では、制御部１００は、図５に示したパッチ検知モード（II）の間隔と作像枚数との関係テーブルに従ってパッチ検知モード（II）を実行させる。

積算の作像枚数が少ないうちは、中間転写ベルト７の表面の光沢度が高い為、パッチ検知モード（Ｉ）の精度は高い。そのためパッチ検知モード（II）による補正を必要としない。しかし、積算の作像枚数が増加すると、前述のようにベルト表面の光沢度が低下する為、パッチ検知モード（Ｉ）の精度が低下していくので、パッチ検知モード（II）による補正の頻度を増加させる必要がある。図５のパッチ検知モード（II）の実行頻度テーブルは、積算の作像枚数が増加すると、パッチ検知モード（II）による補正の頻度を増加させたものである。

以上のような制御を行うことで、実施例２と比較して、更にダウンタイムを低減することが可能となる。
［参考例２］

（１）画像形成部
図６は本参考例の画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、参考例１の画像形成装置において、中間転写ベルト７を、無端ベルト状の記録材搬送部材（搬送部材：以下、転写ベルトと記す）７Ａと、転写帯電部材として転写ローラ５Ａを用いた転写ベルト装置５０に変更した構成である。

転写ベルト７Ａは、第１の画像形成ユニットＹ側の従動ローラ５２と第４の画像形成ユニットＫ側の駆動ローラ５１との間に懸回張設されている。該両ローラ５１・５２間の上行側ベルト部分の上面と各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋのドラム１の下面とを接触させてそれぞれ転写ニップ部Ｔにしてある。そして、各転写ニップ部Ｔにおいて、ベルト内側にベルト内面に当接させて転写帯電部材としての転写ローラ５Ａを配設してある。

記録材Ｐはレジストローラ対１４から、ガイド部材１５に案内されて転写ベルト１４上に送り出される。そして、第１の画像形成ユニットＹの転写ニップ部Ｔへ向けて搬送され、この記録材Ｐ上に、第１の画像形成ユニットＹのドラム１に形成されるイエロートナー像が転写されていく。記録材Ｐは転写ベルト７Ａ上に吸着保持されて、引き続いて、第２〜第４の画像形成ユニットＭ・Ｃ・Ｋの転写ニップ部Ｔへ順次に搬送される。そして、記録材Ｐは更にその各画像形成ユニットＭ・Ｃ・Ｋの各ドラム１上に形成された、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像の順次重畳転写を受ける。これにより、転写ベルト７Ａで搬送される記録材Ｐ上には４色フルカラーの未定着トナー画像が合成形成される。各転写ニップ部Ｔにおいて、ドラム１から記録材Ｐへのトナー像の転写は、転写ローラ５Ａに対して不図示の転写電源部から所定の転写バイアスが印加されて、ドラム１から記録材Ｐへトナー像が静電転写されることでなされる。記録材Ｐは定着ベルト７Ａの引き続く回転（周回移動）で定着装置１７に向って搬送され、転写ベルト７Ａから分離して定着装置１７に導入される。

記録材Ｐは定着装置１７の定着ローラ対の圧接部である定着ニップ部に導入されて挟持搬送されることで、熱と圧力を受ける。これにより、各色トナー像のトナーが溶融混色してフルカラープリント画像として記録材表面に定着（固着画像化）され、フルカラープリントが機外に排出される。

（２）画像形成制御
本参考例の画像形成装置において、転写ベルト７Ａは、無端状で可撓性を有する誘電材製のベルトであり、参考例１の中間転写ベルト７と同様に光沢度５０以上、９８以下のベルトを用いた。

また、転写ベルト７Ａは、少なくとも、装置に通紙使用可能な最大長さの記録材の長さに、１００ｍｍを足した周長を有するものとしてある。そして、図７のように、転写ベルト７Ａの周方向において長さ１００ｍｍの範囲のベルト領域面Ａを、記録材担持面（記録媒体担持面）として使用しないように制御される「特定領域面」としている。

本参考例においては、転写ベルト７Ａの特定領域面Ａに対応するベルト部分の側縁部に転写ベルト７Ａよりも高反射率部材により位置マークＭを形成し、この位置マークＭを位置検知手段としての第２の光センサーＳ２により検知させる。制御部１００は、この第２の光センサーＳ２の出力信号をＡ／Ｄ変換回路１０２を介して取り込んで、特定領域面Ａの検出、および転写ベルト７Ａの回転過程における特定領域面Ａの位置を演算して認識する。そして、画像形成モード時おいて、この転写ベルト７Ａの特定領域面Ａに対する記録材Ｐの担持を回避する制御となっている。即ち、転写ベルト７Ａの特定領域面Ａは記録材Ｐと接触しないように、画像形成動作を制御している。

本参考例の画像形成装置も、高画質なフルカラー画像を得るために、各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋで形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像の画像濃度（付着トナー量）を適正に設定するためのパッチ検知モードを有する。

制御部１００は、装置に通紙された記録材の積算枚数を計数するカウンタ機能部を有しており、本参考例では、積算枚数が１００枚に達する毎に、パッチ検知モードを実行して、画像濃度に影響を与えるパラメータに対しフィードバックをかける。

パッチ検知モード時には、各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいて、各ドラム１上にそれぞれパッチ用の静電像を形成し、これを所定の現像コントラスト電圧によってトナー像として現像する。そして、各ドラム１上に形成されたパッチを、回転させている転写ベルト７Ａにベルト移動方向（搬送部材移動方向）に沿って各色ごとに順次に転写する。

この場合、制御部１００は、それらのパッチが、図３のように、転写ベルト７Ａの特定領域面Ａの面に転写されるように、ベルト回転過程における特定領域面Ａの位置を演算して、各画像形成ユニットのドラム１に対するパッチの形成動作をタイミング制御する。

そして、転写ベルト７の特定領域面Ａ上に形成した各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫの濃度を、第１の光センサーＳ１で順次に検出させる。そして、参考例１の画像形成装置の場合と同様に、制御部１００には、第１の光センサーＳ１から、転写ベルト７Ａの特定領域Ａの地肌部分からの正反射光量に関する電気的検知情報が入力する。また、各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫの部分からの正反射光量に関する電気的検知情報がＡ／Ｄ変換回路１０１を介して入力する。そして、濃度換算機能部１００ａにおいて、第１の光センサーＳ１からの入力情報に基いて、イエロートナーのパッチｔＹ、マゼンタトナーのパッチｔＭ、シアントナーのパッチｔＣ、ブラックトナーのパッチｔＫの各濃度が所定の算定式に従って演算される。

第１の光センサーＳ１の位置を順次に通過して濃度検知された各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫは、引き続く転写ベルト７Ａの回転で、ベルトクリーナ５３に至り、転写ベルト７Ａの面から掻き取られて除去される。

制御部１００は、各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫの検知演算濃度値と、各色について予め設定した標準濃度値との比較を行う。そして、その比較結果に基いて、各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおける、帯電電位、露光強度、現像バイアス電位、転写電圧、トナー補給量等の画像濃度に影響を与えるパラメータ（画像形成モード時の画像形成条件）に対しフィードバックをかける。これにより、画像形成モード実行時における出力画像濃度を適正に制御する。

転写ベルト７Ａの特定領域面Ａの面は、画像形成モード時の記録材担持面として使用しないように制御されているから、耐久枚数が増大しても光沢度の低下を生じない。このような特定領域面Ａに対して濃度検知用のトナー像である各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫを転写形成するので、耐久枚数の増大に拘わらず、常にパッチの濃度検出を正確に行って、高精度な画像濃度制御により高品質な画像を得ることが可能である。

［実施例３］
参考例２の画像形成装置においても、実施例１のような、パッチ検知モード（Ｉ）（第１の制御モード）と、パッチ検知モード（II）（第２の制御モード）と、を具備させることもできる。

すなわち、パッチ検知モード（Ｉ）において、転写ベルト７Ａの特定領域面Ａ外のベルト面（特定領域の面外の面）に各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫを形成する。そして、第１の光センサーＳ１を用いて各色のパッチ濃度を検知し、その検出結果に基づいて、画像濃度に影響を与えるパラメータに対しフィードバックをかける。また、パッチ検知モード（II）において、転写ベルト７Ａの特定領域面Ａに各色のパッチｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫを形成し、その各色のパッチ濃度を第１の光センサーＳ１を用いて検知する。そして、その検出結果に基づいて、上記パッチ検知モード（Ｉ）による画像形成条件の制御を補正する。

以上のような制御を行うことで、通常の画像形成モード時には、転写ベルト表面の使用場所を問わないパッチ検知モード（Ｉ）を実行させて各色トナー像の画像濃度を設定して、ダウンタイムを極力少なくする効果を得られる。そして、このパッチ検知モード（Ｉ）の耐久による精度低下を補償するように、パッチ検知モード（II）によりパッチ検知モード（Ｉ）による画像形成条件の制御を補正する。これにより、転写ベルト７Ａの耐久が進んでも、パッチ検知モード（Ｉ）の精度を維持させることが可能となる。

さらには、実施例２と同様に、パッチ検知モード（II）は、装置に通紙される記録材の積算枚数（作像枚数）の増加に伴い、該パッチ検知モード（II）を実行させる間隔を規定する記録材積算枚数を段階的に減少させて実行させることもできる。すなわち、パッチ検知モード（Ｉ）を補正するためのパッチ検知モード（II）を行う間隔を作像枚数に応じて段階的に増加させる。

［特記事項］
１）本発明は、上記実施の形態に限定されず、静電潜像が形成される感光体ベルト、転写材の搬送に用いられる転写ベルト等の画像形成用ベルトにも適用できる。

２）中間転写体や記録媒体搬送部材は、エンドレスベルト型に限られず、回転ドラム型のものにすることもできる。

３）画像形成装置はモノクロ（単色）の画像形成装置であってもよい。

４）画像形成機構は、像担持体として電子写真感光体を用い、これに電子写真作像手段を適用する電子写真機構に限られない。像担持体として静電記録誘電体を用い、これに静電記録作像手段を適用する静電記録機構、像担持体として磁気記録磁性体を用い、これに磁気記録作像手段を適用する磁気記録機構などであってもよい。

参考例１における画像形成装置の概略構成図 中間転写ベルト部分の斜視模型図 中間転写ベルトの特定領域面に形成された各色のパッチの平面模型図 中間転写ベルト表面の特定領域面とそれ以外の面の耐久に伴う光沢度低下の例を示したグラフ 実施例２における画像形成装置の制御テーブル 参考例２における画像形成装置の概略構成図 転写ベルト部分の斜視模型図 （１）と（２）はそれぞれトナー像濃度の光学的検出手段例の概略構成図

Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ・・第１から第４の画像形成ユニット、７・・中間転写ベルト、Ａ・・特定領域面、Ｓ１・・トナー像の濃度を検出する光学的検出手段、ｔＹ・ｔＭ・ｔＣ・ｔＫ・・濃度検知用のトナー像（各色のパッチ）

Claims (5)

1. 像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する作像手段と、前記トナー像を転写部にて記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体を担持して前記転写部に搬送する、周回移動する搬送部材と、を有する画像形成装置において、
   前記搬送部材は、周方向において、記録媒体担持面として使用しないように制御された特定領域面を有し、
   前記作像手段により前記像担持体に濃度検知用のトナー像を形成して前記搬送部材の前記特定領域の面外の面に転写し、そのトナー像の濃度を光学的検出手段により検出し、その検出結果に基づいて所定の色について画像形成条件の制御を行う第１の制御モードと、前記作像手段により前記像担持体に濃度検知用のトナー像を形成して前記搬送部材の前記特定領域面に転写し、そのトナー像の濃度を光学的検出手段により検出し、その検出結果に基づいて、前記第１の制御モードによる前記所定の色についての画像形成条件の制御を補正する第２の制御モードとを実行可能な実行部と、
   を有して、前記実行部は、前記第２の制御モードの実行頻度を前記第１の制御モードの実行頻度よりも少なくすることを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する作像手段と、を有し、互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成部が、前記搬送部材の移動方向に沿って配設されており、前記第１の制御モードにおいては、各画像形成部の像担持体に形成した濃度検知用のトナー像を前記搬送部材の前記特定領域の面外に対して搬送部材移動方向に順次に重ね合わせずに形成し、前記第２の制御モードにおいては、各画像形成部の像担持体に形成した濃度検知用のトナー像を前記搬送部材の前記特定領域面に対して搬送部材移動方向に順次に重ね合わせずに形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する作像手段と、周回移動する中間転写体と、前記像担持体に形成された前記トナー像を１次転写部にて前記中間転写体に転写する１次転写手段と、前記中間転写体に対して記録媒体を２次転写部にて接触させて前記中間転写体の前記トナー像を前記記録媒体に転写する２次転写手段と、を有する画像形成装置において、
   前記中間転写体は、周方向において、通常の画像形成時のトナー像転写面として使用しないように、かつ前記２次転写部にて前記記録媒体と接触しないように制御された特定領域面を有し、
   前記作像手段により前記像担持体に濃度検知用のトナー像を形成して前記中間転写体の前記特定領域の面外の面に転写し、そのトナー像の濃度を光学的検出手段により検出し、その検出結果に基づいて所定の色について画像形成条件の制御を行う第１の制御モードと、前記作像手段により前記像担持体に濃度検知用のトナー像を形成して前記中間転写体の前記特定領域面に転写し、そのトナー像の濃度を光学的検出手段により検出し、その検出結果に基づいて、前記第１の制御モードによる所定の色についての画像形成条件の制御を補正する第２の制御モードとを実行可能な実行部と、
   を有して、前記実行部は、前記第２の制御モードの実行頻度を前記第１の制御モードの実行頻度よりも少なくすることを特徴とする画像形成装置。
4. 像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する作像手段と、を有し、互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成部が、前記中間転写体の移動方向に沿って配設されており、前記第１の制御モードにおいては、各画像形成部の像担持体に形成した濃度検知用のトナー像を前記中間転写体の前記特定領域の面外の面に対して中間転写体移動方向に順次に重ね合わせずに形成し、前記第２の制御モードにおいては、各画像形成部の像担持体に形成した濃度検知用のトナー像を前記中間転写体の前記特定領域面に対して中間転写体移動方向に順次に重ね合わせずに形成することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第２の制御モードを実行する頻度は、画像を形成する記録媒体の積算枚数が増えるにつれて増えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載された画像形成装置。