WO2013093990A1 - 画像形成装置 - Google Patents

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intermediate transfer
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雅美 羽野
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キヤノン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an image forming apparatus that optically detects an adjustment toner image formed on an image carrier and adjusts image forming conditions based on the detection result.
  • an adjustment toner image is used to adjust image forming conditions. It is desirable to form a toner image and detect an adjustment toner image.
  • Cited Document 1 describes a configuration in which an optical sensor that detects an adjustment toner image faces an image carrier.
  • the voltage applied to the transfer unit when the region irradiated with light on the adjustment toner image on the image carrier passes through the transfer unit. It has a negative polarity and a voltage higher than the discharge start voltage.
  • the present invention is movable and carries an intermediate transfer member to which a toner image is transferred and a chromatic toner image having a first polarity in contact with the intermediate transfer member.
  • a first image carrier having a photosensitive layer that contacts the intermediate transfer member on the downstream side of the first image carrier in the moving direction of the intermediate transfer member, and the black color having the first polarity.
  • a second image carrier having a photosensitive layer for carrying a toner image; a first transfer member for transferring a toner image from the first image carrier to the intermediate transfer member at a first transfer portion; A second transfer member for transferring a toner image from the second image carrier to the intermediate transfer member at a second transfer portion; and a voltage applying means for applying a voltage to the first transfer member and the second transfer member. And downstream of the second image carrier in the moving direction of the intermediate transfer member And a first detecting means for detecting a chromatic color adjustment toner image by irradiating the intermediate transfer member with light, and a black adjustment toner by irradiating the second image carrier with light.
  • a second detection unit that detects an image; and a detection result obtained by using the first detection unit to detect a first adjustment toner image transferred from the first image carrier to the intermediate transfer member. And detecting the second adjustment toner image formed on the second image carrier using the second detection means by adjusting the image forming conditions for the first image carrier.
  • the image forming apparatus including an adjusting unit that adjusts an image forming condition for the second image carrier based on the result, the first adjustment toner image and the first image in the moving direction of the intermediate transfer member.
  • the present invention relates to a configuration in which an optical sensor that detects a black adjustment toner image is disposed on an image carrier, and an optical sensor that detects an adjustment toner image of another color is disposed on an intermediate transfer member.
  • an optical sensor that detects a black adjustment toner image is disposed on an image carrier
  • an optical sensor that detects an adjustment toner image of another color is disposed on an intermediate transfer member.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the entire copying machine in the image forming apparatus 100 according to the first embodiment.
  • image forming units for forming toner images of the respective colors yellow, magenta, cyan, and black toner images are formed at the image forming stations 100Y, 100M, 100C, and 100K.
  • the surfaces of the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d including a photosensitive layer formed of an organic photo-semiconductor (OPC) having negative charging characteristics are formed by corresponding charging devices 2a, 2b, 2c, and 2d. It is charged uniformly (-900V). Exposure is performed by the corresponding laser beam scanning exposure apparatuses 3a, 3b, 3c, and 3d, and optical writing is performed. The potential of the exposed photosensitive drum surface changes to -300V. As a result, an electrostatic image is formed on the surface of the photosensitive drum.
  • OPC organic photo-semiconductor
  • the potential of the exposed area is further developed into an electrostatic image on the photosensitive drum by the developing devices 4a, 4b, 4c, and 4d using toner as a developer.
  • a DC voltage of ⁇ 720 v and an AC voltage of 1300 Vpp are applied to the developing devices 4a, 4b, 4c, and 4d. In this way, a toner image is formed on each photosensitive drum.
  • the photosensitive drums 1a, 1b, and 1c are formed with a diameter of 30 mm, and the 1d with a diameter of 84 mm. Constituting with different diameters is advantageous in terms of space saving, color black printing ratio, and product life.
  • the charging devices 2a, 2b, and 2c are charging rollers, and 2d is a corona charger.
  • the toner images formed on the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d are primarily transferred to the intermediate transfer belt 10 by applying a transfer voltage to the primary transfer rollers 9a, 9b, 9c, and 9d.
  • a positive voltage (second polarity) voltage (800 V) opposite to the negative polarity (first polarity) that is the normal charging polarity of the toner is applied as the transfer voltage.
  • Each primary transfer roller 9a, 9b, 9c, 9d presses each photosensitive drum via an intermediate transfer belt to form primary transfer nips N1a, N1b, N1c, N1d for transferring a toner image.
  • the transfer rollers 9a to 9d can have a resistance value of 1 ⁇ 10 2 to 1 ⁇ 10 8 when 2 kv is applied in a measurement environment at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%.
  • the surfaces of the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d after the primary transfer are uniformly exposed and discharged by the discharging devices 5a, 5b, 5c, and 5d1. Thereafter, the surface of the photosensitive drum is removed by the cleaning devices 6a to 6d.
  • the cleaning devices 6a, 6b, and 6c are cleaning blades, and the cleaning device 6d includes a cleaning blade and a fur brush.
  • the surface of the photosensitive drum 1d cleaned by the cleaning device 6d is further neutralized by the neutralization device 5d2. This is because the surface of the photosensitive drum 1d is irradiated with light by the optical sensor 8, and voltage unevenness is likely to occur.
  • the intermediate transfer belt 10 is a movable belt member that is stretched by stretching rollers 21, 22, and 23 and carries and conveys a toner image.
  • the overall resistance of the intermediate transfer belt 10 is adjusted such that the volume resistivity is adjusted to 1 ⁇ 10 9 to 1 ⁇ 10 11 ⁇ ⁇ cm, and the surface resistivity is adjusted to 1 ⁇ 10 11 to 1 ⁇ 10 13 ⁇ ⁇ cm 2. ing.
  • the recording material is stored in a cassette (not shown).
  • the recording material is supplied in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt 10 being conveyed.
  • a secondary transfer roller 20 is disposed as a transfer member that forms a secondary transfer nip for transferring the toner image to the recording material, facing the stretching roller 21.
  • a secondary transfer high-voltage power source with a variable supply bias is connected to the secondary transfer roller. That is, the secondary transfer high-voltage power supply functions as a voltage applying unit that applies a voltage to the secondary transfer roller.
  • the toner image is fixed on the recording material by a heating and pressing process. After the toner image is fixed, the recording material is discharged out of the machine.
  • the control unit 12 is a normal computer control device programmed with an arithmetic function, and comprehensively controls each unit of the image forming apparatus 100 to form an image on a recording material.
  • the control unit 12 functions as an execution unit that can execute a monochrome image formation mode and a full-color image formation mode.
  • the full-color image forming mode is executed in a state where the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d are in contact with the intermediate transfer belt 10.
  • the monochrome image forming mode is executed in a state where the photosensitive drum 1d is in contact with the intermediate transfer belt 10 and the photosensitive drums 1a, 1b, and 1c are separated from the intermediate transfer belt.
  • the control unit 12 functions as an execution unit that executes these modes.
  • an adjustment toner image is formed in order to adjust the developer concentration.
  • the toner image for adjustment is detected using an optical sensor.
  • the toner image for adjustment is also called a patch image.
  • the arrangement of the optical sensor will be described.
  • the gloss of the intermediate transfer member decreases. Since the intermediate transfer member approaches black, it becomes difficult to distinguish between the black adjustment toner image and the intermediate transfer member. That is, the accuracy of detecting the black adjustment toner image on the intermediate transfer member is lowered. Therefore, in order to prevent the accuracy of detecting the black adjustment toner image using the optical sensor from being lowered even when the image formation overlaps, detection of the other color adjustment toner image is performed on the intermediate transfer member.
  • the black adjustment toner image is preferably detected on the image carrier.
  • the optical sensor 11 (first detection means) is disposed to face the intermediate transfer member 10.
  • the optical sensor 11 functions as a detection unit that detects chromatic yellow, magenta, and cyan adjustment toner images formed by the image forming stations 100Y, 100M, and 100C. That is, the optical sensor is not disposed to face the photosensitive drums 1a, 1b, and 1c (first image carrier) for chromatic toner. Since the space between the achromatic black photosensitive drum 100k and the photosensitive drum 100C is limited, the optical sensor 11 is a secondary side downstream of the image forming station 100K in the direction in which the intermediate transfer belt 10 moves. Arranged upstream of the transfer roller 20.
  • an optical sensor 8 (second detection means) is disposed to face the photosensitive drum 1d (second image carrier).
  • the optical sensor 8 is located immediately below the developing device 4d in the vertical direction, and is disposed downstream of the developing device 4d and upstream of the primary transfer nip N1d in the direction in which the photosensitive drum 1d moves.
  • the optical sensors 8 and 11 include an illumination window 15, an LED 14 as a light emitting unit that emits light, a light receiving window 16, and a photodiode 17 as a light receiving unit that receives reflected light.
  • a directional LED having a center wavelength of 880 nm (half-value width 50 nm) manufactured by Stanley is used.
  • the irradiation light has a width of 7 mm in the width direction perpendicular to the direction in which the intermediate transfer member moves.
  • the irradiation light quantity is set so as to have a static light quantity value of 100 ⁇ W using an optical power meter manufactured by ADC.
  • ADC optical power meter
  • the toner images 18Y, 18M, and 18C for adjustment for the intermediate transfer belt facing sensor are formed on the corresponding photosensitive drums 1a, 1b, and 1c by the control unit 12 using the exposure devices 2a, 2b, and 2c.
  • the adjustment toner image 18K for the photosensitive drum facing sensor is formed on the corresponding photosensitive drum 1d by the control unit 12 using the exposure device 2d.
  • the control unit 12 determines the density of the adjustment toner images 18Y, 18M, 18C, and 18K based on these voltage signals, and controls the developer density or high pressure in the corresponding developing devices 4a to 4d.
  • the toner image for adjustment is formed at the time of image rotation and before the start of image formation.
  • the length of the adjustment toner image is short with emphasis on productivity.
  • the adjustment toner image is long with an emphasis on adjustment accuracy. More specifically, when an adjustment toner image is formed between sheets, the length of each color adjustment toner image is 200 mm in the moving direction of the intermediate transfer belt.
  • each photosensitive drum 1d Since the circumferential length of each photosensitive drum 1d is 264 mm, when the toner image for adjustment is formed between sheets, the length of the toner image for adjustment of each color is equal to or smaller than the circumferential length of the photosensitive drum 1d. On the other hand, when an adjustment toner image is formed by pre-rotation, the length of each color adjustment toner image is 912 mm. That is, the length of the toner image for adjustment formed by the pre-rotation is longer than the peripheral length of the photosensitive drum 1d.
  • each color is adjusted in the width direction perpendicular to the moving direction of the intermediate transfer belt.
  • the width of the toner image is about 2 cm.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the solid white portion current and the primary transfer voltage in a temperature environment of 23 ° C. and a humidity of 50%.
  • 800 V is applied to the primary transfer rollers 9a, 9b, 9c, and 9d as a transfer voltage for transferring the toner image.
  • the adjustment toner images 18Y, 18M, and 18C (first adjustment toner images) for the intermediate transfer belt facing sensor and the adjustment toner image 18K (second adjustment toner image) for the photosensitive drum facing sensor are black. It passes through the primary transfer nip N1d simultaneously. This is to prevent the space between the papers on which the adjustment toner images are formed from expanding. That is, the adjustment toner images 18Y, 18M, and 18C for the intermediate transfer belt facing sensor and the adjustment toner image 18K for the photosensitive drum facing sensor are at different positions in the direction perpendicular to the direction in which the intermediate transfer body moves. It is formed at the same position in the direction in which the body moves. Then, the situation immediately before the adjustment toner images 18Y, 18M, and 18C for the intermediate transfer belt facing sensor reach the transfer roller 9d is as shown in FIG.
  • a negative voltage first polarity having the same polarity as the toner
  • a voltage less than the discharge start voltage ⁇ 720V.
  • the black adjustment toner image 18K on the photosensitive drum 1d is irradiated with light by the optical sensor 8 before reaching the primary transfer nip N1d.
  • the potential of the irradiated region irradiated by the optical sensor 8 shifts to the positive polarity and becomes ⁇ 100v.
  • a positive polarity (second polarity) voltage is applied to the primary transfer roller 9d when the irradiation region passes through the primary transfer nip N1d, the potential of the irradiation region is further shifted toward the positive polarity.
  • the potential of the irradiated region is reversed to positive polarity, the next image formation may be affected. Therefore, in order to suppress the influence on the next image formation, it is effective to apply a negative polarity (first polarity) voltage to the primary transfer roller 9d.
  • FIG. 8 shows the relationship between the voltage applied to the primary transfer roller in the inter-paper space and the potential unevenness between the potential of the irradiated region and the potential of the non-irradiated region.
  • the horizontal axis in FIG. 8 indicates the voltage applied to the primary transfer roller, and the vertical axis in FIG. 8 indicates the potential difference ⁇ V.
  • the potential difference ⁇ V indicates a potential difference at the same position in the width direction perpendicular to the moving direction of the photosensitive member 1d at this time. From FIG. 8, it was confirmed that the potential difference ⁇ V between the irradiated region and the non-irradiated region is suppressed as the voltage applied to the primary transfer roller becomes negative.
  • the optical sensor 11 for detecting the adjustment toner images 18Y, 18M, and 18C is arranged on the downstream side of the primary transfer nip N1, it is necessary to pass these adjustment toner images through the primary transfer nip N1d.
  • the absolute value of the negative polarity (first polarity) voltage applied to the primary transfer roller 9d is large, the amount of retransfer of the adjustment toner images 18Y, 18M, and 18C to the photosensitive drum 1d may be excessive. There is. As a result, it becomes difficult to properly detect the adjustment toner images 18Y, 18M, and 18C with the optical sensor 11.
  • the horizontal axis indicates the voltage applied to the primary transfer roller, and the vertical axis indicates the concentration of toner at which the adjustment toner image on the intermediate transfer belt is retransferred to the photosensitive drum.
  • the voltage applied to the primary transfer roller 9d is negative (first). 1 polarity) and less than the discharge start voltage is desirable.
  • the transfer power supply 13 applies -720v to the primary transfer roller 9d.
  • This voltage value is the same as the voltage value in consideration of the fog removal potential with respect to the dark potential of the photosensitive drum during normal image formation, that is, the DC voltage value (development voltage) applied to the developing device. That is, the voltage relationship shown in FIG. 9 is obtained. The reason for this will be described. The toner does not move from the developing potential to the dark potential of the photosensitive drum.
  • the adjustment toner images 18Y, 18M, and 18C are reliably suppressed from being retransferred from the intermediate transfer belt side to the photosensitive drum. It is.
  • the potential of the portion irradiated with light by the optical sensor 8 on the photosensitive drum 1d is ⁇ 100 V, and light is emitted by the optical sensor 8.
  • the potential of the portion exposed by the exposure device 3d without being irradiated is -200V
  • the voltage applied to the primary transfer roller is -720V
  • the potential of the portion not exposed by the exposure device 3d is -900V.
  • the voltage applied to the primary transfer roller 9d is between 0 V and the potential of the photosensitive drum 9d. That is, the absolute value of the potential of the primary transfer roller 9d is smaller than the absolute value of the potential of the dark portion of the photosensitive drum 9d.
  • the adjustment toner images 18Y, 18M, and 18C are not formed, so that the problem of retransfer of the adjustment toner images 18Y, 18M, and 18C does not occur. Therefore, it is not necessary to consider retransfer of the color adjustment toner image when the adjustment toner image 18Y passes through the primary transfer nip N1d. Therefore, when forming a monochrome image, emphasis is placed on the certainty of suppressing traces of exposure by the optical sensor.
  • the voltage applied to the primary transfer roller 9d when the adjustment toner image passes through the primary transfer nip N1d is different from that when a color image is formed.
  • the voltage applied to the primary transfer roller 9d when the black adjustment toner image passes through the primary transfer nip N1d is the same as that for forming a color image. It can also be. That is, when the black adjustment toner image 18K passes through the primary transfer nip N1d, ⁇ 720 V is applied to the primary transfer roller 9d. Since the setting for forming a monochrome image is the same as that for forming a color image, the setting can be simplified.
  • FIG. 12 shows a flowchart of the transfer high pressure when an image is formed.
  • S001 it is determined in S001 whether the image designated by the user is a color image. If it is not determined in S001 that the image is not a color image, a monochrome image is formed.
  • the Y, M, and C color photosensitive drums 1a, 1b, and 1c are separated from the intermediate transfer belt 10 in order to suppress wear of the Y, M, and C color photosensitive drums that are not used (S002).
  • S003 a black adjustment toner image 18K is formed.
  • the black adjustment toner image is formed in an inter-paper space between images. Adjustment toner images for Y, M, and C colors are not formed.
  • the process ends.
  • the image designated by the user in S001 is a color image
  • adjustment toner images 18Y, 18M, 18C, and 18K are formed for Y, M, C, and K colors in S005.
  • the adjustment toner images 18Y, 18M, 18C, and 18K are at the same position in the direction in which the intermediate transfer belt 10 moves and in the direction in which the intermediate transfer belt 10 moves. They are formed at different positions in the vertical width direction.
  • the same transfer voltage as that during image formation is applied to the primary transfer rollers 9a, 9b, and 9c.
  • the adjustment toner images 18Y, 18M, and 18C are transferred to the intermediate transfer belt 10.
  • the adjustment toner images 18Y, 18M, 18C, and 18K pass through the primary transfer nip N1d on the most downstream side.
  • a negative polarity (first polarity) voltage lower than the discharge start voltage is applied to the primary transfer roller 9d on the most downstream side.
  • the settings for the primary transfer rollers 9a, 9b, and 9c are the same as when the adjustment toner image is formed in the inter-paper space. However, the setting for the primary transfer roller 9d is different from the case where the adjustment toner image is formed in the inter-paper space.
  • the negative polarity (first polarity) is equal to or higher than the discharge start voltage until the photosensitive drum rotates at least once after the region irradiated with light by the optical sensor finishes passing through the transfer portion.
  • a recovery mode in which a voltage is applied to the primary transfer roller is executed.
  • the control unit 12 functions as an execution unit that executes the recovery mode.
  • FIG. 13 shows image formation conditions for confirming the exposure trace by the optical sensor 8 facing the photosensitive drum and the harmful effects of long-term exposure.
  • D indicates the circumferential length of the photosensitive drum 1d, which is 264 mm in this embodiment.
  • L is the length of the adjustment toner images 18Y, 18M, 18C, and 18K in the moving direction of the intermediate transfer belt 10, and is 912 mm.
  • Tr1 (first voltage) is a voltage applied to the primary transfer roller 9d while the adjustment toner images 18Y, 18M, 18C, and K pass from the leading end to the trailing end through the primary transfer nip N1d.
  • Tr2 (second voltage) is applied to the primary transfer roller 9d after the trailing ends of the adjustment toner images 18Y, 18M, 18C, and 18K pass through the primary transfer nip N1d until the photosensitive drum 1d makes one rotation. This is the applied voltage.
  • Tr1 and Tr2 By changing the conditions of Tr1 and Tr2, whether or not a trace of the next image (exposure trace) due to the potential inversion on the surface of the photosensitive drum is generated, and that the photocarrier remains due to long-term exposure. Then, it was confirmed whether or not traces of images after the next (detriment caused by long-term exposure) occurred. Table 2 shows the results.
  • the exposure trace caused by the reversal of the surface potential of the photosensitive drum indicates that the voltage Tr1 (first voltage) applied when the adjustment toner image passes through the primary transfer nip N1d has a negative polarity (first voltage). 1) and less than the discharge start voltage. Further, as a negative effect of long-term exposure, Tr2 (second voltage) is set to have a negative polarity (first polarity) in order to suppress the generation of traces in subsequent images due to the photocarrier remaining. Thus, it is desirable to set the voltage to be equal to or higher than the discharge start voltage. The reason for this will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 14 shows the application of a transfer voltage for forming an image not only while the adjustment toner image 18 passes through the primary transfer nip N1d but also after the adjustment toner image passes through the primary transfer nip N1d.
  • This shows the potential transition when the operation is continued.
  • the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the dark potential on the photosensitive drum 1d, the on / off state of the LED, and the voltage applied to the primary transfer roller 9d.
  • the period from the time t1 to the time t2 is an area where the LED of the optical sensor 8d is irradiated.
  • Time t2 to time t3 is a range in which the photosensitive drum rotates once after the irradiation area irradiated with the optical sensor 8 (corresponding to the area where the adjustment toner image is formed) passes.
  • FIG. 15 shows a potential transition when Tr1 and Tr2 are voltages less than the negative polarity (first polarity) discharge start voltage.
  • FIG. 16 is a diagram showing a potential transition when a voltage equal to or higher than a negative polarity (first polarity) discharge start voltage is applied to both Tr1 and Tr2.
  • the potential of the photosensitive drum is prevented from being reversed to a positive polarity. Further, since the voltage applied at the primary transfer nip is large, the movement of the photo carrier of the photosensitive drum generated by the static eliminator is promoted. As a result, the disappearance of the photocarrier remaining on the photosensitive drum is accelerated, so that it is possible to suppress the occurrence of image defects due to the photocarrier remaining as an adverse effect of long-term exposure.
  • FIG. 17 shows the setting of Tr1 and Tr2 in the present embodiment based on the results of FIGS. That is, in the present embodiment, the control unit 12 sets the first voltage Tr1 to a voltage that is negative (first polarity) and less than the discharge start voltage, and sets the second voltage Tr2 to negative polarity (first polarity). ) To a voltage higher than the discharge start voltage. That is, when the adjustment toner image passes through the primary transfer nip N1d, a voltage lower than the negative polarity (first polarity) discharge start voltage is applied to the primary transfer roller 9d. As a result, the occurrence of exposure traces by the optical sensor 8 in the next image due to the inversion of the potential of the photosensitive drum is suppressed.
  • a voltage of negative polarity (first polarity) and higher than the discharge start voltage is applied to the primary transfer roller 9d while the photosensitive drum 1d rotates once.
  • first polarity negative polarity
  • the photocarrier generated by the exposure of the static eliminator is difficult to be used for static elimination, and therefore remains on the photosensitive drum. If the photo carrier remaining on the photosensitive drum does not disappear immediately, the next and subsequent image defects are caused.
  • a voltage higher than the discharge start voltage is applied at the primary transfer portion, the movement of the photocarrier remaining on the photosensitive drum is promoted at the primary transfer nip.
  • the period during which the second voltage Tr2 is applied to the primary transfer roller is one rotation of the photosensitive drum, but is not intended to be limited to this.
  • a period during which Tr2 is applied to the primary transfer roller a period longer than at least one rotation of the photosensitive drum can be set.
  • the photosensitive drums 1a, 1b, and 1c do not have an optical sensor that faces the photosensitive drum, and therefore, the photosensitive drums 1a, 1b, and 1c do not require voltage control for suppressing long-term exposure problems. Therefore, in order to suppress the long-term exposure adverse effect on the photosensitive drum 1d, the voltage applied to the primary transfer rollers 9a, 9b, 9c is turned off while a voltage higher than the discharge start voltage is applied to the primary transfer roller 9d. .

Abstract

　光学センサの光照射による次の画像への影響を抑制するのと同時に、他色の調整用トナー像の像担持体（黒色）への再転写が放電に起因して過剰になるのを抑制することができない。　放電開始電圧未満となるような電圧が印加されるように制御する。

Description

画像形成装置
　本発明は、像担持体に形成した調整用トナー像を光学的に検知して、検知結果に基づいて画像形成条件を調整する画像形成装置に関する。
　多様な記録材に対応するために、感光層を有する複数の像担持体からトナー像が転写される中間転写体を設けた画像形成装置では、画像形成条件を調整するために、調整用トナー像を形成して、調整用トナー像を検出するのが望ましい。
　従来より、調整用トナー像を検出する光学センサが、中間転写体に対向する構成がある。しかし画像形成装置が繰り返し使用されるにつれて中間転写体の表面に汚れが付着するので、中間転写体の表面の光沢が低下する。その結果中間転写体表面が黒色に近づけば、黒色の調整用トナー像と中間転写体の表面とを判別するのが困難になる。すなわち黒色の調整用トナー像を検出するのが困難になる。そこで画像形成装置が繰り返し使用されても黒色の調整用トナー像を検出するためには、他色の調整用トナー像の検出は中間転写体上で行って、黒色の調整用トナー像の検出は像担持体上で行うのが望ましい。黒色の像担持体と他色の像担持体との間のスペースには限りがあるので、他色の調整用トナー像を検出する光学センサは、第２の転写部（黒色）より下流側で中間転写体に対向する位置に配置されるのが望ましい。
　しかし黒色の調整用トナー像を像担持体上で検出するために、光学センサによって像担持体上の調整用トナー像へ光が照射される。その結果感光ドラムが負極性に帯電している場合には、光学センサによって光が照射された領域の電位は正極性向きにシフトする。調整用トナー像が転写部を通過する時に転写部に印加される電圧が正極性であれば、光学センサによって光が照射された領域の電位はさらに正極性向きにシフトする。その結果、感光ドラム表面の電位の極性が負極性から正極性へ反転するおそれがある。その結果、次の画像形成において画像不良を引き起こすおそれがある。
　引用文献１には、調整用トナー像を検知する光学センサが像担持体に対向する構成が記載されている。引用文献１は、光学センサによる光照射の痕跡を抑制するために、像担持体上の調整用トナー像に光が照射された領域が転写部を通過するときに転写部に印加される電圧を負極性で放電開始電圧より高い電圧にする構成である。
特開２００７－２８６４４５
　ところでダウンタイムを抑制するためには、他色の調整用トナー像と黒色の調整用トナー像とを幅方向に並べて、同時に第２の転写部を通過させるのが望ましい。
　しかし引用文献１に記載された放電開始電圧より高い電圧を印加する方法をそのまま採用すれば、他色と黒色の調整用トナー像とが第２の転写部（黒色）を同時に通過する時に、中間転写ベルトと像担持体上との間で放電が生じる。放電によって、他色の調整用トナー像が第２の像担持体へ過剰に再転写してしまう。すなわち下流側の光学センサによって検知される前に、他色の調整用トナー像の量が過剰に減少してしまう。
　そこで上記課題を解決するために本願発明は、移動可能であって、トナー像が転写される中間転写体と、前記中間転写体に接触して、第１の極性の有彩色のトナー像を担持する感光層を有する第１の像担持体と、前記中間転写体が移動する方向において前記第１の像担持体より下流側で前記中間転写体に接触して、前記第１の極性の黒色のトナー像を担持する感光層を有する第２の像担持体と、前記第１の像担持体からトナー像を前記中間転写体へ第１の転写部で転写する第１の転写部材と、前記第２の像担持体からトナー像を前記中間転写体へ第２の転写部で転写する第２の転写部材と、前記第１の転写部材及び前記第２の転写部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記中間転写体が移動する方向において前記第２の像担持体より下流側に配置されて、前記中間転写体に光を照射して有彩色の調整用トナー像を検出する第１の検出手段と、前記第２の像担持体に光を照射して黒色の調整用トナー像を検出する第２の検出手段と、前記第１の像担持体から前記中間転写体に転写された第１の調整用トナー像を前記第１の検出手段を用いて検出した検出結果に基づいて、前記第１の像担持体についての画像形成条件を調整して、前記第２の像担持体に形成された第２の調整用トナー像を前記第２の検出手段を用いて検出した検出結果に基づいて、前記第２の像担持体についての画像形成条件を調整する調整手段とを、備える画像形成装置において、前記中間転写体が移動する方向において、第１の調整用トナー像と第２の調整用トナー像とが同時に前記第２の転写部を通過する時には、前記第２の転写部材には、前記第１の極性で、前記第２の像担持体上と前記中間転写体との間の電位差が放電開始電圧未満となるような第１の電圧が印加されるように、前記電圧印加手段は制御されることを特徴とする。
　本願発明は、黒色の調整用トナー像を検知する光学センサが像担持体上に配置されて、他色の調整用トナー像を検知する光学センサが中間転写体に配置される構成に関する。この構成において、ダウンタイムを抑制するために黒色の調整用トナー像が他色の調整用トナー像と同時に黒色の転写部を通過しても、光学センサの光照射による次の画像への影響を抑制するのと同時に、他色の調整用トナー像の像担持体（黒色）への再転写が放電に起因して過剰になるのを抑制することができる。
第一実施形態の画像形成装置における概略構成図 第一実施形態の感光体ドラム周辺の概略構成図 光学センサによる露光の説明図 フルカラー画像形成時の転写部突入時の鳥瞰図 転写印加電圧に対するベタ白電流を示した線図 転写印加電圧に対する調整用トナー像の再転写濃度を示した図 紙間における転写印加電圧制御に関する図 転写印加電圧に対する露光痕跡により発生した電位差を示す図 パッチ画像を検知する場合の電位の関係を示す図 モノクロ画像形成時における概略構成図 モノクロ画像形成時の転写部突入時の鳥瞰図 転写電圧制御のフローチャート 本実施例における転写電圧制御図 従来例における時間に対する電位変化図 比較例１における時間に対する電位変化図 比較例２における時間に対する電位変化図 本実施例における時間に対する電位変化図
　以下、本発明の画像形成装置の一実施形態である複写機について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の画像形成装置は、以下に説明する実施形態の限定的な構成には限定されない。
　（実施形態１）
　（画像形成装置の概略）
　図１は第１実施形態の画像形成装置１００における複写機全体の概略構成図を示す。各色のトナー像を形成する画像形成部として、画像形成ステーション１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋにおいて、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色のトナー像が形成される。
　各画像形成ステーションでは、負帯電特性の有機光半導体（ＯＰＣ）で形成された感光層を備える感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面が、対応する帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって一様に（―９００Ｖ）帯電される。対応するレーザービーム走査露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって露光されて、光学的な書き込みが行われる。露光された感光ドラム表面の電位はー３００Ｖに変化する。その結果感光ドラム表面に静電像が形成される。露光された領域の電位はさらに感光ドラム上の静電像に、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによって、現像剤であるトナーを用いてトナー像が現像される。現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、ＤＣ電圧を－７２０ｖ、ＡＣ電圧１３００Ｖｐｐが印加される。このようにして各感光ドラム上にトナー像が形成される。
　なお本実施形態では、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃは直径３０ｍｍ、１ｄは直径８４ｍｍに形成される。異なる径で構成することで、省スペース化、色黒印刷比率、製品寿命の点で有利となる。なお本実施形態では、帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃは帯電ローラであって、２ｄはコロナ帯電器である。
　各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに形成されたトナー像は、一次転写ローラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに転写電圧が印加されることで、中間転写ベルト１０に一次転写される。本実施形態では転写電圧として、トナーの正規帯電極性である負極性（第１の極性）とは逆極性である正極性（第２の極性）の電圧（８００Ｖ）が印加される。各一次転写ローラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄは中間転写ベルトを介して各感光ドラムを圧して、トナー像を転写する一次転写ニップＮ１ａ、Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄを形成する。なお、転写ローラ９ａ～９ｄは、温度２３℃湿度５０％の測定環境下で２ｋｖ印加時の抵抗値が１×１０２～１×１０８のものを用いることが可能である。
　なお一次転写後の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面は、除電装置５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ１によって一様に露光されて除電される。その後、感光ドラム表面はクリーニング装置６ａ～６ｄによって除去される。クリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃはクリーニングブレードであって、クリーニング装置６ｄはクリーニングブレードとファーブラシとによって構成される。画像形成部１００ｋでは、クリーニング装置６ｄによってクリーニングされた感光ドラム１ｄの表面が、さらに除電装置５ｄ２によっても除電される。この理由は、感光ドラム１ｄの表面は光学センサ８によって光を照射されるので電圧ムラが生じやすいからである。
　中間転写ベルト１０は、張架ローラ２１、２２、２３によって張架されており、トナー像を担持して搬送する、移動可能なベルト部材である。中間転写体ベルト１０全体の抵抗は、体積抵抗率が１×１０９～１×１０１１Ω・ｃｍに調整され、表面抵抗率が１×１０１１～１×１０１３Ω・ｃｍ２に調整されている。
　一方で記録材は不図示のカセットに収納されている。記録材は、中間転写ベルト１０上のトナー像が搬送されてくるのと同期して供給される。
　張架ローラ２１と対向して、トナー像を記録材に転写する二次転写ニップを形成する転写部材として２次転写ローラ２０が配置される。２次転写ローラには、供給バイアスが可変となっている２次転写高圧電源が接続されている。すなわち二次転写高圧電源は、二次転写ローラに電圧を印加する電圧印加手段として機能する。記録材が二次転写ニップに搬送されると、トナーと逆極性の転写電圧が２次転写ローラ２０に印加されて、中間転写ベルト６上のトナー像が記録材Ｐ上へ一括して静電的に転写される。
　転写後に記録材は定着装置６０に搬送されると、加熱加圧工程によってトナー像が記録材に定着される。トナー像が定着された後に、記録材は機械の外に排出される。
　制御部１２は演算機能を備えてプログラムされる通常のコンピュータ制御装置であって、画像形成装置１００の各部を総合的に制御して、記録材に画像形成する。
　なお、制御部１２は、モノクロ画像形成モードと、フルカラー画像形成モードとを実行可能な実行部として機能する。フルカラー画像形成モードは、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが中間転写ベルト１０に接触した状態で実行される。モノクロ画像形成モードは、感光ドラム１ｄが中間転写ベルト１０に接触して、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃが中間転写ベルトから離間した状態で、実行される。制御部１２がこれらのモードを実行する実行部として機能する。
　（光学センサの配置と構成）
　本実施形態では、現像剤の濃度を調整するために、調整用のトナー像を形成する。調整用のトナー像は光学センサを用いて検出される。なお調整用のトナー像はパッチ画像とも呼ばれる。
　まずは光学センサの配置について説明する。画像形成が繰り返しされると、中間転写体の光沢が低下する。中間転写体が黒色に近づくので、黒色の調整用トナー像と中間転写体とを判別するのが困難になる。すなわち中間転写体上で黒色の調整用トナー像を検出する精度が低下する。そこで画像形成が重なっても光学センサを用いて黒色の調整用トナー像を検出する精度が低下するのを抑制するためには、他色の調整用トナー像の検出は中間転写体上で行って、黒色の調整用トナー像の検出は像担持体上で行うのが望ましい。
　すなわち図２に示されるように光学センサ１１（第１の検出手段）が、中間転写体１０に対向して配置される。光学センサ１１は、画像形成ステーション１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃで形成された有彩色のイエロー色、マゼンタ色、シアン色の調整用トナー像を検出する検出手段として機能する。すなわち光学センサは、有彩色トナー用の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ（第１の像担持体）に対向して配置されない。無彩色の黒色の感光ドラム１００ｋと感光ドラム１００Ｃとの間のスペースには限りがあるので、光学センサ１１は、中間転写ベルト１０が移動する方向において、画像形成ステーション１００Ｋより下流側で、二次転写ローラ２０よりも上流側に配置される。
　さらに画像形成ステーション１００ｋで形成された黒色の調整用トナー像を検出する検出手段として、光学センサ８（第２の検出手段）が感光ドラム１ｄ（第２の像担持体）に対向して配置される。光学センサ８は、鉛直方向において現像装置４ｄ直下に位置して、感光ドラム１ｄが移動する方向において現像装置４ｄより下流側で一次転写ニップＮ１ｄより上流側に配置される。
　次に光学センサ８、１１の構成について図３を用いて説明する。光学センサ８、１１は、照明窓１５と、光を照射する発光部としてのＬＥＤ１４と、受光窓１６と、反射光を受光する受光部としてのフォトダイオード１７とを備える。
　なお本実施形態では、スタンレー社製の、中心波長が８８０ｎｍ（半値幅５０ｎｍ）の指向型ＬＥＤが使用される。照射光は、中間転写体が移動する方向に垂直な幅方向において７ｍｍの幅である。照射光量は、エーディーシー社製光パワー・メータを用いて静止光量値１００μＷとなるように設定される。もちろんこれらの数値に限定する意図ではない。
　中間転写ベルト対向センサ用の調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃは、制御部１２によって露光装置２ａ、２ｂ、２ｃ、を用いて対応する感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ上に形成される。感光ドラム対向センサ用の調整用トナー像１８Ｋは、制御部１２によって露光装置２ｄを用いて対応する感光ドラム１ｄ上に形成される。中間転写ベルト対向センサ用の調整用トナー像１８Ｙ、１８Ｍ，Ｃが光学センサ１１を通過する時、各調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃの濃度に応じた電圧信号が検出結果として出力される。また感光ドラム対向センサ用の調整用トナー像１８Ｋが光学センサ８を通過する時、調整用トナー像１８Ｋの濃度に応じた電圧信号が検出結果として出力される。制御部１２は、これらの電圧信号に基づいて調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ、１８Ｋの濃度を判断した上で、対応する現像装置４ａ～４ｄでの現像剤の濃度或いは高圧を制御する。
　（調整用トナー像）
　本実施形態では調整用のトナー像は、画像形成時の紙間スペースと、画像形成を開始する前の前回転時に形成される。紙間スペースで調整用のトナー像を形成する場合には生産性を重視して調整用のトナー像の長さは短い。一方で前回転時に調整用のトナー像を形成する場合には、調整の精度を重視して調整用のトナー像の長さは長い。より具体的には、紙間で調整用のトナー像を形成する場合には、中間転写ベルトが移動する方向において、各色の調整用のトナー像の長さは２００ｍｍである。なお各感光ドラム１ｄの周長は２６４ｍｍであるので、紙間で調整用のトナー像を形成する場合には、各色の調整用のトナー像の長さは感光ドラム１ｄの周長以下である。一方で前回転で調整用のトナー像を形成する場合には、各色の調整用のトナー像の長さは９１２ｍｍである。すなわち前回転で形成される調整用のトナー像の長さは感光ドラム１ｄの周長よりも長い。
　なお紙間で調整用のトナー像を形成する場合にも、前回転時で調整用のトナー像を形成する場合にも、中間転写ベルトが移動する方向に垂直な幅方向において、各色の調整用のトナー像の幅は約２ｃｍである。
　（フルカラー画像形成時における転写高圧制御）
　フルカラー画像を形成する場合、調整用トナー像は、記録材と記録材との間の紙間スペースに形成される。記録材にフルカラー画像を形成する場合の一次転写ローラに印加する電圧の設定について説明する。
　図５は、温度２３℃、湿度５０％環境化において、１次転写電圧に対するベタ白部電流との関係を示す線図である。図５より本実施形態では、記録材に形成するためのトナー像が一次転写ニップを通過する時、トナー像を転写する転写電圧として、一次転写ローラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに８００Ｖが印加される。
　次に、調整用トナー像が一次転写ニップＮ１ａ，Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ（第１の転写部）を通過する時の一次転写ローラの電圧設定について説明する。有彩色の調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃを検出する光学センサ１１は中間転写ベルトに対向するので、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃから調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃを中間転写ベルトへ転写する必要がある。そこで感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ上の調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ、１８Ｃが一次転写ニップＮ１ａ、Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃを通過する時、通常作像時の転写電圧と同じ電圧が一次転写ローラ９ａ、９ｂ、９ｃ（第１の転写部材）に印加される。その結果、調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃは、中間転写体１０上に転写される。
　中間転写ベルト対向センサ用の調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ（第１の調整用トナー像）、感光ドラム対向センサ用の調整用トナー像１８Ｋ（第２の調整用トナー像）が、黒色の一次転写ニップＮ１ｄを同時に通過する。これは、調整用トナー像が形成される紙間スペースが広がるのを抑制するためである。すなわち、中間転写ベルト対向センサ用の調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ、感光ドラム対向センサ用の調整用トナー像１８Ｋは、中間転写体が移動する方向に垂直な方向において異なる位置で、中間転写体が移動する方向において同じ位置に形成される。そうすると中間転写ベルト対向センサ用の調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃが転写ローラ９ｄに到達する直前の状況は図４に示されるようになる。
　次に、調整用トナー像が黒色の一次転写ニップＮ１ｄ（第２の転写部）を通過する時の一次転写ローラの電圧設定について説明する。
　本実施形態では、調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ、１８Ｋが一次転写ニップＮ１ｄを同時に通過する時、負極性（トナーと同極性の第１の極性）で放電開始電圧未満の電圧としてー７２０Ｖを一次転写ローラ９ｄ（第２の転写部材）に転写電源が印加するように、制御部１２が制御する。この理由について説明する。
　感光体ドラム１ｄ上の黒色の調整用トナー像１８Ｋには、一次転写ニップＮ１ｄに到達する前に、光学センサ８が光を照射する。その結果光学センサ８によって照射された照射領域の電位は正極性向きにシフトして、－１００ｖになる。照射領域が一次転写ニップＮ１ｄを通過する時に一次転写ローラ９ｄに正極性（第２の極性）の電圧が印加されれば、照射領域の電位が正極性向きにさらにシフトする。その結果照射領域の電位が正極性に反転すれば、次の画像形成に影響するおそれがある。そこで次の画像形成に影響するのを抑制するためには、一次転写ローラ９ｄに負極性（第１の極性）の電圧を印加するのが有効である。
　図７に示されるように、カラー画像形成中の紙間に感光ドラム対向センサ用の調整用トナー像１８Ｋを形成する場合に、紙間スペースで一次転写ローラに印される電圧の条件と、次に形成される画像に露光痕跡が発生するかどうかとの関係について確認した。表１はその結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示されるように、一次転写ローラに印加される電圧が０又は正極性（第２の極性）である場合には、露光痕跡が生じたが、一次転写ローラに印加される電圧が負極性（第１の極性）である場合には、露光痕跡は生じなかった。すなわち露光痕跡を抑制するためには、一次転写ローラに印加する電圧を負極性（第１の極性）に設定するのが有効である。これは、感光ドラム対向センサ用の調整用トナー像１８Ｋ上に照射された部分の電位が、露光痕跡の発生しない負極性（第１の極性）の電位に抑制されるからである。
　また図８は、紙間スペースで一次転写ローラに印加される電圧と、照射領域の電位と非照射領域の電位との電位ムラとの関係を示す。図８の横軸は一次転写ローラに印加する電圧を示して、図８の縦軸は電位差ΔＶを示す。感光ドラム対向センサ用の調整用トナー像１８Ｋの次の画像を形成する時に、感光体ドラム１ｄ上で光学センサ８により光を照射された照射領域と、感光体ドラム１ｄ上で光学センサ８により光を照射されなかった非照射領域とで電位差が生じる。電位差ΔＶは、この時の感光体１ｄの移動方向に垂直な幅方向において同じ位置における電位差を示す。図８より、一次転写ローラに印加される電圧が負極性側になるほど、照射領域と非照射領域との電位差ΔＶが抑制される傾向が確認された。
　ところで、調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃを検出する光学センサ１１は一次転写ニップＮ１よりも下流側に配置されるので、これらの調整用トナー像を一次転写ニップＮ１ｄを通過させる必要がある。しかし１次転写ローラ９ｄに印加される負極性（第１の極性）の電圧の絶対値が大きければ、調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃが感光ドラム１ｄに再転写する量が過剰になるおそれがある。その結果調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃの検出を光学センサ１１で適正に行うのが困難になる。
　図６は、横軸が１次転写ローラに印加される電圧を示して、縦軸が中間転写ベルト上の調整用トナー像が感光体ドラムへ再転写するトナーの濃度を示す。
　図６に示されるように、１次転写ローラに印加する電圧が－１０００ｖ前後で、中間転写ベルト１０上の調整用トナー像が感光ドラム１ｄへ再転写する量が大幅に変化する。この理由を説明する。一次転写ローラに印加される負極性（第１の極性）の電圧の絶対値が－１０００Ｖよりも大きくなると、感光ドラム１ｄと中間転写体ベルトとの間で電位差が放電開始電圧を超えて放電を引き起こす。その結果、中間転写ベルト対向センサ用の調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃが感光体ドラム１ｄ上に再転写する量が大幅に増えるからである。すなわち調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃの再転写を抑制するためには、放電開始電圧未満電圧を用いるのが望ましい。
　以上を踏まえると、光学センサによる露光痕跡の抑制と、調整用トナー像１８Ｙ，Ｍ，Ｃの再転写の抑制とを両立するためには、一次転写ローラ９ｄに印加される電圧は負極性（第１の極性）で放電開始電圧未満が望ましい。
　本実施形態では、調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが一次転写部Ｎ１ｄを通過する時に、転写電源１３が１次転写ローラ９ｄに－７２０ｖを印加する。この電圧値は、通常作像時における感光ドラムの暗電位に対してカブリとり電位を考慮した電圧値、すなわち現像装置に印加されるＤＣ電圧値（現像電圧）と同値である。すなわち図９に示される電圧の関係になる。この理由について説明する。トナーは、現像電位から感光ドラムの暗電位へはトナーは移動しない。ゆえに感光ドラムの暗電位に対する現像装置に印加される電圧の設定を採用することで、中間転写ベルト側から感光ドラムへ調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃが再転写するのを確実に抑制するためである。また図９に示されるように、調整用トナー像（パッチ画像）を検出する場合には、感光ドラム１ｄ条で光学センサ８により光を照射された部分の電位が－１００Ｖ、光学センサ８により光は照射されず露光装置３ｄにより露光された部分の電位がー２００Ｖ、一次転写ローラに印加される電圧が－７２０Ｖ、露光装置３ｄにより露光されない部分の電位が－９００Ｖとなる。すなわち一次転写ローラ９ｄに印加される電圧が、０Ｖと感光ドラム９ｄの電位との間にある。すなわち一次転写ローラ９ｄの電位の絶対値が、感光ドラム９ｄの暗部分の電位の絶対値よりも小さい。
　＜モノクロ画像形成時における転写高圧制御＞
　次に、モノクロ画像形成時に、記録材と記録材との間の紙間スペースに調整用のトナー像を形成する場合の転写高圧の制御について説明する。図１０に示されるように、モノクロ画像の形成時、画像形成ステーション１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃが中間転写ベルト１０から離間して、画像形成ステーション１００Ｋのみが中間転写ベルト１０に当接する。イエロー色、マゼンタ色、シアン色の調整用トナー像は形成されず、ブラック色の調整用トナー像のみが形成される。感光体ドラム１ｄの紙間スペースに形成された調整用トナー像１８Ｋが転写ローラ９ｄに到達する直前の状況は図１１のようになる。
　本実施形態では、モノクロ－画像を形成する場合には、調整用トナー像１８Ｙ，Ｍ，Ｃは形成されないので、調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃの再転写という問題は生じない。そのため調整用トナー像１８Ｙが一次転写ニップＮ１ｄを通過する時、カラーの調整用トナー像の再転写を考慮する必要はない。そこでモノクロ画像を形成する場合には、光学センサによる露光痕跡を抑制する確実性を重視する。すなわちモノクロ画像を形成する場合には、黒色の調整用トナー像１８Ｋが一次転写ニップＮ１ｄを通過する時、一次転写ローラ９ｄに放電開始電圧を超える負極性（第１の極性）の電圧Ｔｂを印加する。その結果感光ドラム１ｄと中間転写ベルトとの間での放電によって感光体ドラム１ｄの表面が負極性向きにシフトして、感光体ドラム１ｄの電位がグラウンド電位から離れる。その結果、感光ドラム１ｄの電位が正極性へ反転しにくくなるので、露光痕跡を抑制する確実性が増す。
　なお本実施形態では、モノクロ画像を形成する場合には、調整用トナー像が一次転写ニップＮ１ｄを通過する時に一次転写ローラ９ｄに印加される電圧は、カラー画像を形成する場合と異なる。しかしこの構成に限定する意図ではない。他の実施形態としては、モノクロ画像を形成する場合、黒色の調整用トナー像が１次転写ニップＮ１ｄを通過する時に一次転写ローラ９ｄに印加される電圧が、カラー画像を形成する場合と同じ構成にすることもできる。すなわち黒色の調整用トナー像１８Ｋが一次転写ニップＮ１ｄを通過する時、一次転写ローラ９ｄにはー７２０Ｖが印加される。モノクロ画像形成時の設定がカラー画像形成時と同じであるので、設定を簡単にすることができる。
　図１２は、画像を形成する場合における転写高圧のフローチャートを示す。スタートすると、Ｓ００１でユーザーに指定された画像がカラー画像であるかが判断される。Ｓ００１でカラー画像でないと判断されない場合には、モノクロ画像を形成する。この場合には使用されないＹ，Ｍ，Ｃ色の感光ドラムの摩耗を抑制するために、Ｙ，Ｍ，Ｃ色の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃを中間転写ベルト１０から離間する（Ｓ００２）。さらにＳ００３で黒色の調整用トナー像１８Ｋが形成される。黒色の調整用トナー像が形成されるのは、画像と画像の間の紙間スペースである。Ｙ，Ｍ，Ｃ色についての調整用トナー像は形成されない。黒色の調整用トナー像１８Ｋが最下流の一次転写ニップＮ１ｄを通過するとき、一次転写ローラ９ｄには、放電開始電圧を超える負極性（第１の極性）の電圧Ｔｂが印加される。この理由について説明する。モノクロ画像を形成する場合には、カラー画像を形成する場合と異なり、Ｙ，Ｍ，Ｃ色の調整用トナー像は形成されない。調整用トナー像１８Ｋのみが最下流側の一次転写ニップＮ１ｄを通過するとき、調整用トナー像の最下流側の感光ドラム１ｄへの再転写は考慮する必要がないからである。そのため感光ドラム上の露光痕跡抑制を重視して、放電開始電圧を超える負極性（第１の極性）の電圧が印加される。その後、終了する。一方でＳ００１でユーザーに指定された画像がカラー画像である場合には、Ｓ００５で、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色について、調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが形成される。調整用トナー像のスペースが広がるのを抑制するために、調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、中間転写ベルト１０が移動する方向において同じ位置で、中間転写ベルト１０が移動する方向に垂直な幅方向において、異なる位置に形成される。調整用トナー像が、一次転写部Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃを通過する時、一次転写ローラ９ａ、９ｂ、９ｃには画像形成時と同じ転写電圧が印加される。その結果、調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃは中間転写ベルト１０に転写される。さらに調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが最下流側の一次転写ニップＮ１ｄを通過する。この時、最下流側の一次転写ローラ９ｄには、放電開始電圧未満の負極性（第１の極性）の電圧が印加される。その結果、最下流側の感光ドラム１ｄ上の光学センサ８による露光痕跡が抑制されるとともに、調整用トナー像１８Ｙ，Ｍ，Ｃが中間転写ベルト１０から感光ドラム１ｄへ再転写するのが抑制される。
　（前回転時の転写高圧制御）
　つぎに前回転で調整用のトナー像を形成する場合の、転写高圧の制御について説明する。前回転でも紙間と同様に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色の調整用トナー像は、中間転写ベルト１０が移動する方向において同じ位置で、幅方向に異なる位置に形成される。しかし紙間とは異なり、濃度の調整の精度を重視して、中間転写ベルト１０が移動する方向における調整用のトナー像の長さが長い。
　一次転写ローラ９ａ、９ｂ、９ｃについての設定は、調整用のトナー像が紙間スペースに形成される場合と同じである。しかし一次転写ローラ９ｄについての設定は、調整用のトナー像が紙間スペースに形成される場合とは異なる。
　この理由について説明する。パッチ画像の長さが長くなると、感光ドラムへの光学センサによる光照射が繰り返される。光学センサによる光照射が繰り返されると、感光ドラムの電位がグラウンド電位に近づく。そのため光照射が繰り返された領域では、除電装置の露光によって感光ドラムに生成されるフォトキャリアは、除電に使用されにくい。すなわち除電装置の露光によって感光ドラムに生成されたフォトキャリアがすぐに消滅せずに感光ドラムに残留する。フォトキャリアが残留すると感光ドラムの電気的特性が変わるので、現像や転写に影響する。感光ドラムにフォトキャリアが残留した状態で画像形成が行われれば、次以降の画像に痕跡をつけるという問題が生じるおそれがある。そこで、長期露光による弊害として、フォトキャリアが残留することに起因して、次以降の画像に痕跡につけるのを抑制するのが望ましい。
そこで本実施形態では、光学センサによって光を照射された領域が転写部を通過し終えてから少なくとも感光ドラムが一回転するまでの間、負極性（第１の極性）で、放電開始電圧以上の電圧が一次転写ローラに印加される回復モードが実行される。その結果、長期露光により感光ドラムにフォトキャリアが残留することに起因して、次以降の画像の痕跡（長期露光による弊害）が発生するのを抑制することができる。なお制御部１２が、回復モードを実行する実行部として機能する。
　図１３は、感光ドラムに対向する光学センサ８による露光痕跡及び長期露光による弊害を確認するための画像形成条件を示す。Ｄは感光体ドラム１ｄの周長を示し、本実施形態では、２６４ｍｍとなる。Ｌは調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの、中間転写ベルト１０が移動する方向における長さであり９１２ｍｍである。
　Ｔｒ１（第１の電圧）は、調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ、Ｋの先端から後端までが一次転写ニップＮ１ｄを通過する間、一次転写ローラ９ｄに印加される電圧である。Ｔｒ２（第２の電圧）は、調整用トナー像１８Ｙ，１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの後端が一次転写ニップＮ１ｄを通過してから、感光ドラム１ｄが一回転するまでの間、一次転写ローラ９ｄに印加される電圧である。Ｔｒ１とＴｒ２との条件を変えることにより、感光ドラム表面の電位反転に起因する次の画像の痕跡（露光痕跡）が発生するかどうかと、長期の露光によりフォトキャリアが残留することに起因して、次以降の画像の痕跡（長期露光による弊害）が発生するかどうかについて確認した。表２はその結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２より、感光ドラムの表面電位が反転することに起因する露光痕跡は、調整用のトナー像が一次転写ニップＮ１ｄを通過する時に印加される電圧Ｔｒ１（第１の電圧）を負極性（第１の極性）で放電開始電圧未満の電圧に設定することによって、抑制される。さらに長期露光による弊害として、フォトキャリアが残留することに起因して、次以降の画像に痕が生じるのを抑制するためには、Ｔｒ２（第２の電圧）を負極性（第１の極性）で放電開始電圧以上の電圧に設定するのが望ましい。この理由について、図１４から図１７を用いて説明する。
　図１４は、調整用トナー像１８が一次転写ニップＮ１ｄを通過している間だけでなくて、調整用トナー像が一次転写ニップＮ１ｄを通過した後も、画像を形成するための転写電圧を印加し続けた場合の電位推移を示す。横軸は時間を示して、縦軸は感光体ドラム１ｄ上の暗電位、ＬＥＤのオンオフ、一次転写ローラ９ｄに印加される電圧を示す。時間ｔ１～ｔ２間は、光学センサ８ｄのＬＥＤ照射を受けた領域である。時間ｔ２～時間ｔ３は、光学センサ８により照射された照射領域（調整用トナー像が形成された領域に相当）が通過した後、感光ドラムが１回転する範囲である。
　この場合には、照射された領域の電位が一次転写ニップを通過するときに正極性の転写電圧によって正極性に帯電する帯電量が大きい。そのため光学センサのＬＥＤ照射を受けた照射領域の電位は、正極性側に大きく変化して、照射領域の電位が負極性から正極性に反転する。その結果、感光ドラムの極性が反転することに起因する画像不良（露光痕跡）が生じる。また光センサにより光が繰り返し照射された領域で発生したフォトキャリアは、光学センサによる光照射後もすぐに消滅せず感光ドラムに残留する。そのため長期露光による弊害として、フォトキャリアが残留することに起因する画像不良が生じる。またフォトキャリアの影響と転写部での帯電の影響から、光照射終了後も、感光ドラム１ｄの電位は、光学センサによる照射前の暗電位（図中横点線部）までは戻らない。
　図１５は、Ｔｒ１とＴｒ２とが負極性（第１の極性）の放電開始電圧未満の電圧である場合の電位推移を示す。
　この場合には一次転写ニップで負極性（第１の極性）の電圧が印加されるので、感光ドラム表面の電位が一次転写ニップで正極性に反転するのは抑制される。そのため感光ドラムの電位が反転することに起因する露光痕跡が抑制される。しかし光学センサにより光が繰り返し照射された領域では、転写後に除電装置の露光により感光ドラムに生成されたフォトキャリアが除電に使用されにくい。そのためフォトキャリアがすぐに消滅せずに感光ドラムに残留する。その結果、長期露光による弊害として、フォトキャリア残留に起因する画像不良が生じる。また感光ドラムに残留するフォトキャリアの影響があるので、元の暗電位のレベルまで戻るのに時間がかかる。
　図１６は、Ｔｒ１、Ｔｒ２共に負極性（第１の極性）の放電開始電圧以上の電圧を印加したときの電位推移を示す図である。
　この場合には照射領域が一次転写ニップを通過する時に、感光ドラムと中間転写ベルトとの間で放電が生じるので、感光ドラムの電位が負極性に大きく帯電する。そのためパッチ画像の長さが感光ドラム周長よりも長い場合には、パッチ画像の先端側を形成する時の暗電位と、パッチ画像の後端側を形成する時の暗電位とが異なる。パッチ画像を形成する条件が不均一になるので、パッチ画像の濃度ムラが生じるという別の問題が生じる。パッチ画像の長さが感光ドラム周長よりも長い場合には、調整用トナー像を用いた画像形成条件の調整を適切に行うことが困難になる。一方で一次転写ニップで感光体ドラムの表面が負に再帯電するので、感光ドラムの電位が正極性に反転するのは抑制される。また、一次転写ニップで印加される電圧が大きいので、除電装置により生成した感光ドラムのフォトキャリアの移動が促進する。その結果感光ドラムに残留したフォトキャリアの消滅が早まるので、長期露光の弊害としてフォトキャリア残留による画像不良が生じるのが抑制される。
　図１７は、図１４から図１６の結果を踏まえた上での本実施形態におけるＴｒ１，Ｔｒ２の設定を示す。すなわち本実施形態では、制御部１２は、第１の電圧Ｔｒ１を負極性（第１の極性）で放電開始電圧未満の電圧に設定して、第２の電圧Ｔｒ２を負極性（第１の極性）で放電開始電圧以上の電圧に設定する。すなわち、調整用トナー像が一次転写ニップＮ１ｄを通過するときに、負極性（第１の極性）の放電開始電圧未満の電圧を一次転写ローラ９ｄに印加する。その結果、感光ドラムの電位が反転することに起因して次の画像に光学センサ８による露光痕跡が生じるのが抑制される。さらに光学センサ８による照射が終了した後、感光ドラム１ｄが１回転する間、負極性（第１の極性）で放電開始電圧以上の電圧を一次転写ローラ９ｄに印加する。この理由について説明する。光が繰り返し照射された領域では、除電装置の露光により生成されるフォトキャリアが除電に使用されにくいので、感光ドラムに残留する。感光ドラムに残留したフォトキャリアがすぐに消滅しなければ、次以降の画像不良を引き起こす。しかし一次転写部で放電開始電圧以上の電圧が印加されることによって、感光ドラムに残留したフォトキャリアの移動が一次転写ニップで促進する。その結果、フォトキャリアの消滅が早まるので、長期照射による弊害としてのフォトキャリア残留に起因して次以降の画像で不良が生じるのが抑制される。なお本実施形態では第２の電圧Ｔｒ２が一次転写ローラに印加される期間が感光体ドラム１回転分とするが、これに限定する意図ではない。Ｔｒ２が一次転写ローラに印加される期間として、感光体ドラムが少なくとも１回転する間以上の期間を設定することができる。
　なお感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃについては、感光ドラムに対向する光学センサがないので、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃについては、長期露光弊害を抑制するための電圧制御を不要である。そこで感光ドラム１ｄについての長期的露光弊害を抑制するために一次転写ローラ９ｄについて放電開始電圧以上の電圧を印加している間、一次転写ローラ９ａ、９ｂ、９ｃに印加される電圧はオフされる。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
　１ａ～１ｄ　感光体ドラム
　２ａ～２ｄ　帯電装置
　３ａ～３ｄ　露光装置
　４ａ～４ｄ　現像装置
　５ａ～５ｄ　除電装置
　６ａ～６ｄ　クリーニング装置
　８　感光体上光学センサ
　１０　中間転写体
　１１　中間転写体上光学センサ
　１２　制御部
　１３　転写電源
　１４　ＬＥＤ
　１５　照明窓
　１６　受光窓
　１７　受光部
　１８　調整用トナー像
 

Claims (7)

  1. 　移動可能であって、トナー像が転写される中間転写体と、
    　前記中間転写体に接触して、第１の極性の有彩色のトナー像を担持する感光層を有する第１の像担持体と、
    　前記中間転写体が移動する方向において前記第１の像担持体より下流側で前記中間転写体に接触して、前記第１の極性の黒色のトナー像を担持する感光層を有する第２の像担持体と、
    　前記第１の像担持体からトナー像を前記中間転写体へ第１の転写部で転写する第１の転写部材と、
    　前記第２の像担持体からトナー像を前記中間転写体へ第２の転写部で転写する第２の転写部材と、
    　前記第１の転写部材及び前記第２の転写部材に電圧を印加する電圧印加手段と、
    　前記中間転写体が移動する方向において前記第２の像担持体より下流側に配置されて、前記中間転写体に光を照射して有彩色の調整用トナー像を検出する第１の検出手段と、
    　前記第２の像担持体に光を照射して黒色の調整用トナー像を検出する第２の検出手段と、
    　前記第１の像担持体から前記中間転写体に転写された第１の調整用トナー像を前記第１の検出手段を用いて検出した検出結果に基づいて、前記第１の像担持体についての画像形成条件を調整して、前記第２の像担持体に形成された第２の調整用トナー像を前記第２の検出手段を用いて検出した検出結果に基づいて、前記第２の像担持体についての画像形成条件を調整する調整手段とを、備える画像形成装置において、
    　前記中間転写体が移動する方向において、第１の調整用トナー像と第２の調整用トナー像とが同時に前記第２の転写部を通過する時には、前記第２の転写部材には、前記第１の極性で、前記第２の像担持体と前記中間転写体との間の電位差が放電開始電圧未満となるような第１の電圧が印加されるように、前記電圧印加手段は制御されることを特徴とする画像形成装置。
  2. 　前記第１の電位の絶対値は、前記第２の像担持体の電位の絶対値より小さいことを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
  3. 　前記第１の電圧は、前記第２の像担持体上にトナーを現像する現像手段に印加される現像電圧と同じ値であることを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
  4. 　前記中間転写体が移動する方向において、前記第２の調整用トナー像のみが前記第２の転写部を通過する時には、前記第２の転写部材には、前記第１の極性で、前記第２の像担持体と前記中間転写体との間の電位差が放電開始電圧以上となるような電圧が印加されるように、前記電圧印加手段は制御されることを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
  5. 　前記第１の調整用トナー像と前記第２の調整用トナー像とは、記録材と記録材の間に対応する範囲に形成されることを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
  6. 　前記第１及び前記第２の調整用トナー像が、前記第２の像担持体が移動する方向において、前記第２の像担持体の周長以上の所定値よりも長い場合には、
    　前記第２の調整用トナー像が前記第２の転写部を通過し終えてから、前記第２の像担持体が１回転する間、前記第２の転写部材に、前記第１の極性で、前記２の像担持体と前記中間転写体との間の電位が放電開始電圧以上となる第２の電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
  7. 　前記第１及び前記第２の調整用トナー像が、前記第２の像担持体が移動する方向において、前記第２の像担持体の周長以下である場合には、前記第２の調整用トナー像が前記第２の転写部を通過し終えてから、前記第２の像担持体が１回転する間、前記第２の電圧が印加されないことを特徴とする請求項６に記載された画像形成装置。
     
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