JP2006235391A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 中間転写ベルト、一次帯電ローラ、現像スリーブに他の部分と性状が異なる性状変化部分があった場合でも、画像不良が発生しないようにする。
【解決手段】 濃度センサ（光学センサ）によって、中間転写ベルト全域の表面性を検出する（Ｓ１）。中間転写ベルト全域にトナー像を形成し（Ｓ２）、トナー像の濃度（表面性）を検出する（Ｓ３）。ベルト表面性とトナー像表面性について、他と異なる検出結果がいずれにも無い場合（Ｓ４，Ｓ５）は通常の画像形成を許可する（Ｓ９）。中間転写ベルトとトナー像の少なくとも一方に、他と異なる検出結果がある場合（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８）は、中間転写ベルトの性状変化無し部かつ現像又は一次転写他の性状変化無し部で画像形成を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、中間転写体を有する、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

特許文献１には、それぞれ異なる色のトナーを収容した複数の画像形成ユニット（画像形成部）を中間転写ベルトに沿って並べて配置した、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が記載されている。

この画像形成装置では、紙や透明フィルム等の記録材が紙詰まり（ジャム）を起こした場合、この記録材をユーザが装置内から取り出すことになる。また、画像形成ユニットのトナーがなくなった場合には、ユーザが画像形成ユニットを交換することになる。

これらジャム紙の除去や画像形成ユニットの交換時に、中間転写ベルトの表面を傷付けてしまうおそれがある。そして傷が付くと、写真モードで画像を形成した場合に、ハーフトーン部やハイライト部に、中間転写ベルト上の傷の影響がでて、画像が劣化するという問題があった。

このような問題を解決すべく、特許文献２では、中間転写ベルト上の画像劣化の原因となる傷などの性状変化部分を検出し、例えば画像モードが写真モードの場合には、中間転写ベルト上の性状変化部分を避けて画像形成を行うものが記載されている。

具体的には、画像形成装置の立ち上げ動作時に、中間転写ベルトを１周分だけ空回転させ、二次転写ローラに所定値の電圧を印加してそのときの電流値を電流測定手段により測定する。電流値が他の部分と異なる部分を性状変化部分として検出する。

また、性状変化部分を検出する方法としては、自動濃度制御に使用する濃度センサ（光学センサ）を用いるものもある。１周にわたる中間転写ベルト表面の光の反射量を比較し、その光の反射量が際立って異なる部分を性状変化部分として検出する。そして、性状変化部分が複数箇所ある場合や形成する画像サイズが大きい場合には、あらかじめ警告を出してユーザに報知したり、画像形成すること自体を許可しなかったりする。

特開平７−２８２９４号公報 特開２００２−６６４５号広報

しかしながら、上述の従来例では、性状変化部分を検出することができるのは、中間転写ベルト（中間転写体）についてのみであり、これ以外の画像形成に関与する手段、例えば帯電、露光、現像、一次転写に供される一次帯電器、露光装置、現像スリーブ、一次転写ローラ等の性状変化を検出することはできない。したがって、これら中間転写体以外の性状変化に起因する画像劣化を防止することはできない。

本発明は、中間転写体、及び中間転写体以外の画像形成に関与する手段の性状変化部分の位置を特定し、性状変化部分を避けて画像形成することにより、画像の劣化を防止するようにした画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体上のトナー像を中間転写体へ転写する転写手段と、前記中間転写体の前記トナー像が転写される面を検知する中間転写体検知手段と、前記中間転写体に転写された前記トナー像を検知するトナー像検知手段と、を有する画像形成装置において、前記中間転写体検知手段の検知結果に基づき、前記中間転写体における前記トナー像の転写される領域を可変に制御するとともに、前記トナー像検知手段の検知結果に基づき、前記像担持体における前記トナー像の形成される領域を可変に制御する制御手段を有する、ことを特徴とする。

本発明によると、中間転写体検知手段は、中間転写体におけるトナー像が転写される面の性状変化部分を検知することができる。またトナー像検知手段は、中間転写体に転写されたトナー像の性状変化部分を検知することができる。さらに制御手段は、中間転写体検知手段の検知結果に基づいて、中間転写体におけるトナー像の転写される領域を可変に制御することができ、かつトナー像検知手段の検知結果に基づいて像担持体におけるトナー像が形成される領域を可変に制御することができる。このように、像担持体上のトナー像が形成される領域、及び中間転写体上のトナー像が転写される領域を可変に制御することができる。このため、例えば中間転写体に性状変化部分があった場合には、これを避けて中間転写体上にトナー像を転写することができる。また、例えば中間転写体上のトナー像を検知することで、中間転写体以外が原因のトナー像の性状変化部分を検知することができるので、この場合には、像担持体上のトナー像の形成領域を変更して、像担持体上でトナー像が良好に形成されるようにすることができる。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の図面又は異なる図面において同一の符合を付したものは、同様の構成あるいは同様の作用をなすものであり、これらについては、適宜、重複説明を省略している。

＜実施の形態１＞
図１に、本発明を適用することができる画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式、中間転写体方式の４色フルカラーのプリンタである。同図は、このプリンタ（以下「画像形成装置」という。）を正面側から見た縦断面図に相当する模式図である。ここで、画像形成装置について正面側とは、ユーザやサービスマンがこのプリンタを操作する際に位置する側をいうものとする。

同図を参照して、プリンタ全体の構成及び動作の概略を説明する。

同図に示すプリンタは、左側から右側にかけて４個の画像形成部ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫを備えている。これら画像形成部ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫは、この順に、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成するための画像形成部であり、後述する中間転写ベルト７の回転方向（矢印Ｒ７方向）に沿って上流側から下流側にかけて等間隔で整列された状態で配設されている。

各画像形成部ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫは、それぞれ像担持体としてドラム形の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている。感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、一次帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、転写帯電器としての一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、クリーニング装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが配設されている。ここで、上述の一次定着器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋによって、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にトナー像を形成する手段、つまりトナー像形成手段を構成している。

感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの下方には、中間転写体としての中間転写ベルト７が配設されている。中間転写ベルト７の内側には二次転写対向ローラ８が配設され、中間転写ベルト７の外側における二次転写対向ローラ８に対応する位置には二次転写ローラ９が配設されている。二次転写ローラ９には、電流測定手段（検出手段）としての電流計１０を介して二次転写バイアス印加電源１１が接続されている。また、中間転写ベルト７の回転方向（矢印Ｒ７方向）に沿っての二次転写ローラ９の下流側には、ベルトクリーナとしてのブラシローラ１２，１３が配設されている。さらに、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋｐ方向）に沿っての二次転写ローラ９の上流側には、レジストローラ１４が配設されている。レジストローラ１４の近傍には、記録材搬送路１９上に、記録材Ｐを検知する給紙センサ２１が配設されている。ここで、記録材Ｐとは、画像形成に供される（トナー像が形成される）記録媒体であって、例えば、普通紙や厚紙などの紙やオーバーヘッドプロジェクタ用の透明フィルム等などがある。また、中間転写ベルト７表面に対応するように、中間転写ベルト７の基準位置を検知するホームポジションセンサ２２、及び中間転写ベルト７上のトナー像を検出する濃度センサ２３が配設されている。

上述の感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、アルミニウム等の導電性の金属によって円筒状に形成されたドラム基体と、このドラム基体の外周面（表面）に感光層として設けられた有機光半導体（ＯＰＣ）とを有している。感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。

一次帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの軸に沿って長く構成されており、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面に対向するように配設されている。表面に対向するように配設されている。一次帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋには、一次転写バイアス印加電源（不図示）によって一次転写バイアスが印加される。これにより感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面は、例えば−６００［Ｖ］に一様に帯電される。一次帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとしては、図１に示すコロナ帯電器や、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面に接触配置された一次転写ローラ（不図示）を使用することができる。

露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、帯電後の感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面に静電潜像を形成する。露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋとしては、レーザ光学ユニットを使用することができる。露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、帯電後の感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面を、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像情報に基づいてレーザ光で照射する。これによりレーザ光照射部分の電荷が除去されて感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にそれぞれの色に対応する静電潜像が形成される。なお、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面におけるレーザ光照射部分の表面電位は、−５８０〜−１５０［Ｖ］程度の除電される。

現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上の静電潜像を現像する。現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナーとキャリヤとを主成分とする二成分現像剤が収納されている。各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、現像スリーブ４ａを有していて、この現像スリーブ４ａに現像バイアス印加電源（不図示）によって現像バイアスが印加される。これにより、各感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上の静電潜像は、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナーが付着され、各色のトナー像として現像される。

一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト７に転写する。中間転写ベルト７は、駆動ローラ、従動ローラ、テンションローラ（いずれも不図示）に掛け渡された無端状（エンドレス）のベルトによって形成されている。中間転写ベルト７は、各感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと各一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋとの間に挟持されている。これにより、各感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと中間転写ベルト７との間には、一次転写ニップ部（一次転写部）Ｔ１が形成されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラの回転に伴って矢印Ｒ７方向に回転（移動）する。一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋには、一次転写バイアス印加電源（不図示）によって一次転写バイアスが印加される。これにより、各感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像は、一次転写ニップ部Ｔ１において中間転写ベルト７上に静電的に順次に一次転写される。ここで、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対する静電潜像の書き込みタイミングを各色毎にずらすことにより、中間転写ベルト７上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像が適切に重ね合わされるようになっている。各感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上のトナー像を、中間転写ベルト７上に一次転写するための一次転写バイアスは、＋１５０〜＋２００［Ｖ］程度である。ここで、最適に一次転写バイアスは、ローラの体積抵抗、トナーの帯電状態、雰囲気温度・湿度等によって変動するが、たとえば、トナーの帯電量が−２０〜−３５［μＣ／ｇ］の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、＋８００［Ｖ］程度である。上述の中間転写ベルト７のうち、トナー像の一次転写が行われる部分、つまり一次転写領域Ｍは、ほぼ平面状に保持されている。そして、各画像形成部ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫは、この一次転写領域において、中間転写ベルト７の回転方向に沿って、上流側から下流側にかけて等間隔に配設されている。実際に一次転写が行われるのは、この一次転写領域Ｍのうちの、一次転写ニップ部Ｔ１である。なお、図１では、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを使用しているが、これに代えて、転写ブレードやコロナ転写帯電器を使用することもできる。

クリーニング装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、中間転写ベルト７上の不要なトナーを除去する。クリーニング装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面に当接されたクリーニングブレード（不図示）を有している。クリーニング装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、一次転写時に中間転写ベルト７に一次転写されないで感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面に残ったトナー（一次転写残トナー）をクリーニングブレードによって掻き落とす。なお、表面の一次転写残トナーが払拭された感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、一次帯電からはじまる、次の画像形成に供される。

中間転写ベルト７の下部における内側には、二次転写対向ローラ８が配設されている。中間転写ベルト７の外側における、この二次対向ローラ８に対応する位置には、二次転写ローラ９が配設されている。つまり、中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ９とによって挟持されている。これにより、二次転写ローラ９と中間転写ベルト７との間には、トナー像の二次転写領域となる二次転写ニップ部（二次転写部）Ｔ２が形成される。二次転写ローラ９には、電流検知手段としての電流計１０を介して二次転写バイアス印加電源１１が接続されている。上述の中間転写ベルト７上の４色のトナー像は、二次転写バイアス印加電源１１から二次転写ローラ９に二次転写バイアスが印加されることにより、記録材Ｐ上に一括で二次転写される。なお、二次転写ローラ９は、後述するように、検出手段も兼用している。

ここで、この記録材Ｐは、給紙カセット（不図示）に収納されていたものが、給搬送装置（不図示）により記録材搬送路１９に沿ってレジストローラ１４に搬送されて一時停止され、その後、このレジストローラ１４によって中間転写ベルト７上のトナー像にタイミングを合わせるようにして二次転写ニップ部Ｔ２に供給されたものである。

トナー像の二次転写時に、記録材Ｐに転写されないで中間転写ベルト７上に残ったトナー（二次転写残トナー）は、ベルトクリーナとしてのブラシローラ１２，１３によって除去される。ブラシローラ１２，１３は、中間転写ベルト７に接触配置されるとともに、それぞれ矢印Ｒ１２、Ｒ１３方向に回転する。これにより、中間転写ベルト７上の二次転写残トナーを除去するようになっている。二次転写残トナーが除去された中間転写ベルト７は、次のトナー像の転写に供される。

一方、トナー像が二次転写された記録材Ｐは、定着装置（不図示）に搬送される。記録材Ｐは、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。これにより、１枚の記録材Ｐに対する４色フルカラーの画像形成が終了する。

上述の画像形成装置には、給紙センサ２１、ホームポジションセンサ２２、濃度センサ２３が配設されている。このうち給紙センサ２１は、レジストローラ１４の近傍における記録材搬送路上に配設されている。給紙センサ２１は、給搬送装置（不図示）によって給搬送された記録材Ｐの先端がレジストローラ１４でニップされたことを検知するためのものである。この給紙センサ２１によって記録材Ｐの先端が検知されると、レジストローラ１４は、その回転を一旦停止し、その後、中間転写ベルト７上のトナー画像と同期をとって記録材Ｐを二次転写ニップ部Ｔ２へ向けて送り出すようになっている。ホームポジションセンサ２２は、中間転写ベルト７の回転方向（矢印Ｒ７方向）に沿っての、最下流側のブラックの一次転写ニップ部Ｔ１の下流側で、かつ二次転写ニップ部Ｔ２の上流側において、中間転写ベルト７の表面に対向するように配設されている。このホームポジションセンサ２２は、中間転写ベルト７に付けられた基準マーカ（不図示）を検出することにより中間転写ベルト７の回転方向についてのホームポジションを検出するものである。濃度センサ２３は、中間転写ベルト７の回転方向（矢印Ｒ７方向）に沿っての、最下流側のブラックの一次転写ニップ部Ｔ１の下流側で、かつ上述のホームポジションセンサ２２の上流側において、中間転写ベルト７の表面に対向するように配設されている。濃度センサ２３は、発光部（不図示）と受光部（不図示）とを有する光学センサによって構成されている。濃度センサ２３は、中間転写ベルト７上に形成された濃度検出用のトナー像であるパッチ画像の濃度を検出する。すなわち、中間転写ベルト７表面に形成されたトナー像に対して発光部から光を照射し、その反射光を受光部で受光する。これにより、パッチ画像の濃度を検出する。このように、濃度センサ２３は、通常は画像形成中、又は画像形成前後に所定のプロセスを経て中間転写ベルト７上に形成されたパッチ画像の濃度を検出するものである。この検出結果に基づいて、制御手段２５が適宜、帯電バイアス、レーザ光の露光強度、現像バイアス、転写バイアス等を制御して、画像形成での濃度安定性を維持するようにしている。

本実施の形態では、上述の濃度センサ２３は、中間転写ベルト７表面の性状変化部分の位置を特定する中間転写体表面性検出手段（中間転写体検知手段）として、また中間転写ベルト７表面に形成されたトナー像の性状変化部分の位置を特定するトナー像表面性検出手段（トナー像検知手段）として作用する。つまり、濃度センサ２３は、中間転写体表面性検出手段とトナー像表面性検出手段とを兼用している。

濃度センサ２３は、トナー像が形成されていない状態の中間転写ベルト７表面に対して発光部から光を照射し、その反射光を受光部で受光する。これにより、中間転写ベルト７自体の表面性（以下「ベルト表面性」という。）を検出することができるようになっている。さらにこの濃度センサ２３は、中間転写ベルト７の幅方向（中間転写ベルト７の回転方向に直交する方向。以下、ベルト幅方向という。なお、このベルト幅方向は、現像スリーブ４ａや一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの軸方向と同方向である。）に沿って移動可能である。濃度センサ２３は、このように中間転写ベルト７のベルト幅方向に移動可能であることと、また、中間転写ベルト７が回転することとにより、中間転写ベルト７表面のほぼ全域にわたって複数位置のベルト表面性を検出することができる。同様に、中間転写ベルト７表面のいずれの領域に形成されたトナー像であってもその濃度検出を行うことができる。すなわち、本実施の形態に係る濃度センサ２３は、中間転写ベルト７表面のほぼ全域にわたって、中間転写ベルト７自体のベルト表面性、及びトナー像表面性（形成されたトナー像の濃度）を検出できるようになっている。

上述の画像形成装置は、制御手段２５によって、図２に示すような制御を行う。なお、制御手段２５には、電流計１０、給紙センサ２１、ホームポジションセンサ２２などから信号が入力される。制御手段２５は、これらの入力信号に基づいて、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上の静電潜像を形成するタイミング（副走査方向）や位置（主走査、副走査方向）を調整するために、露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを制御する。さらにこれに伴い、トナー像の中間転写ベルト７上の転写位置を調整するために中間転写ベルト用駆動モータ（不図示）を制御したり、記録材Ｐの搬送を調整するためにレジストローラ１４の回転を制御したりする。さらにこれらに伴い、定着装置を駆動するための駆動モータ（不図示）の回転を制御する。

まず、所定のタイミング、例えば画像形成装置の電源投入直後、又は所定画像形成を行った後の後回転時等に、検出を開始する。中間転写ベルト７の全域のベルト表面性の検出を、表面性検出手段を兼ねる濃度センサ２３により、中間転写ベルト７の回転及び濃度センサ２３のベルト幅方向の移動によって中間転写ベルト７の複数位置について実行する（Ｓ１）。

中間転写ベルト７表面の全域のベルト表面性の検出終了後、感光ドラム上に中間転写ベルト７表面の全域に相当するトナー像を形成し、このトナー像を中間転写ベルト７表面に転写して、中間転写ベルト７の全域にトナー像を形成する（Ｓ２）。こうして中間転写ベルト７表面の全域に形成されたトナー像のトナー像表面性を、濃度センサ２３により、上述と同様に複数位置検出する（Ｓ３）。なお、中間転写ベルト７上へのトナー像の形成は、各色毎に個別に行うようにすれば、各色毎に、現像スリーブ４ａや一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの性状変化部を検出することができる。

この中間転写ベルト７の全域のベルト表面性とトナー像表面性について、他の領域と比較して異なる検出結果が存在するか、つまり異なる検出結果の有無を判断する（Ｓ４）。本実施の形態では、ベルト表面性についての異なる検出結果の有無（ベルト：有り、ベルト：無し）と、トナー像表面性についての異なる結果の有無（トナー：有り、トナー：無し）の組み合わせて、Ｓ５〜Ｓ８の４通りを判断する。すなわち、「ベルト：無し、トナー：無し」の場合は、中間転写ベルト７、現像スリーブ４ａ（図２，図３，図５では、「現像」と記載）、及び一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ（図２，図３，図５では、「一次転写」と記載）他に性状変化部無しと判断して（Ｓ５）、通常の画像形成を許可する（Ｓ９）。これに対して、「ベルト：有り、トナー：無し」の場合は、中間転写ベルト７に性状変化部有りと判断し（Ｓ６）、また「ベルト：有り、トナー：有り」の場合は、中間転写ベルト７には有り、及び現像スリーブ４ａ又は一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ他に可能性ありと判断し（Ｓ７）、さらに「ベルト：無し、トナー：有り」の場合は、現像スリーブ４ａ又は一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ他に性状変化部有りと判断する（Ｓ８）。そして、Ｓ６〜Ｓ８と判断した場合には、いずれも中間転写ベルト７の性状変化の無い部分（性状変化無し部）かつ現像スリーブ４ａ又は一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ他の性状変化無し部での画像形成を選択する（Ｓ１０）。すなわち、異なる検出値の領域を除いた領域で、画像形成できる領域を選択する。例えば、中間転写ベルト７の一部にベルト幅方向の全域にわたり帯状に異なる検出値を示す場合、その領域に画像形成を行わないように、中間転写ベルト用駆動モータ、定着装置駆動モータ、露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋなどを制御して画像形成のタイミング変更を行う。

また、中間転写ベルト７のベルト幅方向の一方の端部近傍に中間転写ベルト７の回転方向に沿って全周にわたって異なる検出値を示す場合、その端部近傍で画像形成を行わないように画像形成位置を中間転写ベルト７のベルト幅方向に移動させる変更を行う。

以上の説明では、ベルト表面性及びトナー像表面性について中間転写ベルト７全域にわたって検出を行ったが、これに代えて、特に性状変化が予想される領域に限定して検出するようにしてもよく、また、検出の実施のタイミングも上述に限定されるものではない。

本実施の形態では、検出時は中間転写ベルト７を回転させて行ったが、静止させて検出を行ってもよい。また、本実施の形態では濃度センサ２３を表面性検出手段としたが、これに限定されず、専用のセンサを用いてもよく、表面検出手段の数も限定されない。広い領域の検出するため、複数用いて移動し検出してもよい。

本実施の形態では、トナー像は通常の画像形成としてレーザ光によって静電潜像を形成したが、これに限定されず、帯電電位と現像バイアス電位差によって形成する、アナログ現像であってもよい。そしてトナー像の形成される濃度、画像処理方法等も限定されず、また、複数のトナー像を形成して、より検出され易い濃度、画像処理にて検出を行ってもよい。

また、記録材搬送路１９を通紙幅方向（記録材搬送方向に対して直交する方向）に移動可能に構成し、画像形成位置に対応させて、記録材搬送炉１５を通紙幅方向に移動させるようにしてもよい。

＜実施の形態２＞
実施の形態２では、連続プリント（例えば５００枚）を行う場合、初めに所定枚数（本実施の形態では、５０枚）のプリントが完了した時点で、中間転写ベルト７の全域の表面性を検出するとともに、中間転写ベルト７表面の全域に転写されたトナー像の表面性を検出する。そして、この検出結果をメモリ（記憶手段）２６（図１参照）に保存する。なお、本実施の形態の画像形成装置は、前述の実施の形態１の画像形成装置に、メモリ２６を追加して構成されている。

つづいて、さらに、所定枚数のプリントが終了した時点（本実施の形態では、１００枚のプリントの終了した時点）において、中間転写ベルト７の一部の領域（領域Ａ）のみを検出する。このとき、領域Ａにおける、ベルト表面性及びトナー像表面性の判断には、所定枚数のプリントが終了した時点（本実施の形態では、１００枚のプリントの終了した時点）での検出結果を用いられる。判断は、制御手段２５により行われる。また、領域Ａ以外の領域におけるベルト表面性及びトナー像表面性の判断は、メモリ２６に保存されている、以前に検知した際の検知結果に基づいて、制御手段２５により行われる。

このようにすることにより、検出時間の短縮、及びトナー使用量の削減を図ることができる。

図３に、連続プリントされる場合における、所定の枚数がプリントされる毎に実行される、一部の領域のみの検出方法を示す。

まず、検出開始時、中間転写ベルト７のある領域Ａ（例えばベルト幅方向は全域、回転方向は一部の帯状領域）の複数位置の表面性検出する（Ｓ１１）。つづいて、領域Ａにトナー像を形成してトナー像表面性の検出を行う（Ｓ１３）。

この中間転写ベルト７の全域のベルト表面性とトナー像表面性について、他の領域と比較して異なる検出結果（所定の閾値を超えた領域）が領域Ａに存在するか、つまり領域Ａにおける異なる検出結果の有無を判断する（Ｓ１４）。そして、「ベルト：無し、トナー：無し」の場合は、領域Ａには、中間転写ベルト７、及び現像スリーブ４ａ、又は一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに性状変化部無しと判断する（Ｓ１５）。そして、この場合には、次の検出の実施まで通常の画像形成を許可する（Ｓ１９）。

これに対し、「ベルト：無し、トナー：有り」の場合は、中間転写ベルト７以外の例えば現像スリーブ４ａの回転軸方向の現像剤ムラ等の性状変化による現像トナー量ムラ、及び一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの回転軸方向の抵抗ムラ等の性状変化による回転軸方向の転写ムラのいずれかであると判断する（Ｓ１８）。この場合には、検出値が異なる位置の回転方向全域にわたって性状変化が影響を及ぼすため、トナー像を回転軸方向に移動して、画像形成可能な領域へ選択制御を行う。また、トナー像の移動に合わせて、記録材Ｐも回転軸方向に移動させる。

一方、「ベルト：有り」の場合、「トナー：有り」であれば（Ｓ１７）中間転写ベルト７とトナー像の両方の位置、また「トナー：無し」であれば（Ｓ１６）中間転写ベルト７で異なる位置に対して、隣接する未検出の領域（この場合、領域Ａの回転方向に隣接する領域）について、同様にベルト表面性、トナー像表面性の検出を行う（Ｓ２０）。これを検出値が異なる位置が無くなるまで行い、検出値の異なる領域を特定する。その後、回転方向と回転軸方向のいずれか又は両方向の組合せで検出値の異なる領域に画像形成されないように移動する（Ｓ２１）。なお、回転軸方向に移動する場合は、記録材搬送路１９を通紙幅方向に移動させて記録材Ｐの回転軸方向の位置の変更に対応させることで、やや検出値の異なる領域が大きい場合でも対応させることができる。本実施の形態では検出値が異なる閾値を超えた場合、性状変化していると判断したがこれに限定されず、例えば２つの閾値を有し、第２の閾値を超えると、その領域の検出頻度を多くし、第２の閾値を超えると完全に性状変化したと判断して、画像形成位置の変更を行うようにしてもよい。また、トナー像表面で検出値が他と異なる場合、現像スリーブ４ａ又は一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの性状変化と判断したが、これに限定されず、帯電ムラやレーザ光光路中の光学部汚れなどと判断することも可能である。

＜実施の形態３＞
図４に、本実施の形態を適用することができる画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、前述の実施の形態１の図１に示す画像形成装置に対して、さらに中間転写ベルト７の抵抗測定を行うための抵抗測定手段１８を付加している。この抵抗測定手段１８は、中間転写ベルト７表面の領域であって、性状が変化している可能性のある領域（性状変化被疑領域）を検出するものである。つまり、この抵抗測定手段１８は、被疑領域検出手段として作用するものである。

抵抗測定手段１８は、中間転写ベルト７の表面に接離される検出部としてのローラ１５と、このローラ１５との間に中間転写ベルト７を挟み込む接地されたバックアップローラ２７と、中間転写ベルト７に電圧を印加する電源１６と、この電源１６によってローラ１５に電圧を印加したときにバックアップローラ２７を介して流れる電流を検出する電流計１７とを有している。そして、電源１６の電圧と電流計の検出結果とに基づいて、中間転写ベルト７の抵抗値の概略を検出するものである。

性状の変化、つまり中間転写ベルト７の表面に傷が生じた場合や、塵が付着した場合、ローラ１５の中間転写ベルト７に接する面積が変化し、バックアップローラ２７を介して流れる電流が変化する。このようにして、電流計１７で検知された電流から、中間転写ベルト７の性状の変化を検出することができる。

本実施の形態においては、所定のタイミングにて抵抗測定手段１８によって中間転写ベルト７の抵抗測定を行い、他と異なる検出結果が出た場合には、中間転写ベルト７のベルト表面性を検出する検出手段としての濃度センサ２３によって検出を行う。これにより、中間転写ベルト７の１周の検出のみで済むため、ベルト表面性の検出を比較的短時間で行うことができる。

図５に、本実施の形態における制御を示す。所定のタイミングにて抵抗測定手段１８のローラ１５を中間転写ベルト７表面に接触させて、中間転写ベルト７の１周分について抵抗を測定し（Ｓ３１）、測定後、ローラ１５を中間転写ベルト７表面から離間させる。抵抗測定の結果、抵抗値が中間転写ベルト７の回転方向で他と異なる検出結果がどこかに存在するかを判断する（Ｓ３２）。存在しない場合（ベルト：無し）、通常の画像形成を許可する（Ｓ３３）。

抵抗測定の結果、他と検出値が異なる領域Ａ（例えば回転軸方向は全域、回転方向は一部の帯状領域）がある場合、性状変化の疑いがある。つまり性状変化被疑領域である。そこで、中間転写ベルト７の領域Ａ（回転方向は全域）及びその隣接部のベルト表面性を、濃度センサ２３により複数位置について検出する（Ｓ３４）。

さらに、中間転写ベルト７の領域Ａ及びその隣接部にトナー像を形成し（Ｓ３５）、トナー像表面性を、濃度センサ２３により複数位置について検出する（Ｓ３６）。そして、ベルト表面性とトナー像表面性とが、他と異なる検出結果が領域Ａのどこかに存在するかを判断する（Ｓ３７）。

この結果、「ベルト：無し、トナー：無し」の場合には、領域Ａには、中間転写ベルト７、及び現像スリーブ４ａ、又は一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ他に性状変化部無しと判断して（Ｓ３８）、通常の画像形成を許可する（Ｓ４２）。また、「ベルト：有り／無し」にかかわらず、「トナー：閾値１未満」の場合には、領域Ａには、性状変化部がある可能性はあるが、画像形成に支障なしと判断して（Ｓ３９）、上述のＳ３８と同様に、通常の画像形成を許可する（Ｓ４２）。

これに対し、「ベルト：有り／無し」にかかわらず、「トナー：閾値１以上閾値２未満」の場合には、領域Ａには、中間転写ベルト７、及び現像スリーブ４ａ又は一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ他に性状変化部がある可能性はあるが、画像形成に支障なしと判断して（Ｓ４０）、領域Ａ及び隣接部の検出頻度を多くする（Ｓ４３）。そして、検出頻度を多くして、閾値２となった場合、性状変化と判断して、性状変化無し部を画像形成位置に選択する（Ｓ４４）。

一方、「ベルト：有り／無し」にかかわらず、「トナー：閾値２以上」の場合には、領域Ａには、中間転写ベルト７は性状変化部有り、現像スリーブ４ａ又は一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ他に葉性状変化部有りの可能性があり、画像形成に支障をきたすと判断する（Ｓ４１）。この場合、中間転写ベルト７、現像スリーブ４ａ又は一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ他の性状変化有りと判断し、無し部を画像形成位置に選択する（Ｓ４５）。

本実施の形態によると、抵抗測定手段１８を設けることで、中間転写ベルト７のベルト表面性の性状変化の可能性を効率よく検出することができる。また、トナー像表面性について２つの閾値、閾値１と閾値２とを有していて、閾値１以上閾値２未満の場合は検出頻度を多くし、閾値２以上の場合には完全に性状変化したと判断して、画像形成位置の変更を行う。また、閾値１未満の場合は、「トナー：無し」の場合と同様に、通常の画像形成を行うようにしているので、画像形成に支障が無い限り画像形成を行い、必要以上に画像形成を禁止することを防止することができる。

本実施の形態では閾値によって検出頻度、及び画像形成位置の変更を行ったが、例えば閾値のいずれかに該当した場合に、サービスマンに通報を行うようにしてもよい。この場合には、画像形成装置の部品交換等の対処の事前準備をすることができ、画像不良を未然に防止することが可能となる。

また、検出の結果、性状変化の領域が広くて、画像形成できる領域が極端に狭い場合は、画像形成可能なサイズの制限や画像形成の禁止を行うようにしてもよい。

同様に、抵抗測定手段１８の中間転写ベルト１７の検知結果、及び濃度センサ２３の中間転写ベルト１７に転写されたトナー像の検知結果により、形成可能なトナー像のサイズの制限を行う、または画像形成の禁止を行うようにしてもよい。つまり、抵抗測定手段１８の中間転写ベルト１７の検知結果、及び濃度センサ２３の中間転写ベルト１７に転写されたトナー像の検知結果により、中間転写ベルト１７へ転写されるトナー像の最大の大きさが、制御手段２５により可変に制御される。

本実施の形態では、被疑領域検出手段として抵抗測定手段１８を設けて抵抗測定を行ったが、例えば二次転写ローラ９やその電流測定手段１０を有する二次転写手段を被疑領域検出手段として用いて、抵抗測定を行ってもよい。その場合、あらかじめ二次転写ローラ９自体の回転方向抵抗分布のイニシャルデータを求め、検出値にイニシャルデータから算出される二次転写ローラ９自体の回転方向抵抗分布による変動分を除去して、抵抗値を概ね算出することが好ましく、そのイニシャルデータは耐久変動、環境変動も考慮したイニシャルデータもあることがより好ましい。また、同様に一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及びその電流検出手段（不図示）を有する一次転写手段を被疑領域検出手段として使用することも可能である。

以上の実施の形態１〜３においては、中間転写体がベルト状の中間転写ベルト７である場合を例に説明したが、本発明は、これに代えて中間転写体がドラム上の中間転写ドラムである場合にも適用することができる。

本発明を適用することができる実施の形態１に係る画像形成装置の概略構成を模式的に示す図である。 実施の形態１の、性状変化部分を検出するためのフローチャートである。 実施の形態２の、性状変化部分を検出するためのフローチャートである。 本発明を適用することができる実施の形態３に係る画像形成装置の概略構成を模式的に示す図である。 実施の形態３の、性状変化部分を検出するためのフローチャートである。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ
感光ドラム（像担持体）
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ
一次転写ローラ（一次転写手段、被疑領域検出手段）
７ 中間転写ベルト（中間転写体）
９ 二次転写ローラ（二次転写手段、被疑領域検出手段）
１０ 電流計（電流測定手段）
１８ 抵抗測定手段（被疑領域検出手段）
２３ 濃度センサ（中間転写体表面性検出手段、トナー像表面性検出手段、光学センサ）
２５ 制御手段
Ｐ 記録材
Ｒ７ 中間転写ベルトの回転方向（中間転写体の回転方向）

Claims (4)

1. 像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体上のトナー像を中間転写体へ転写する転写手段と、前記中間転写体の前記トナー像が転写される面を検知する中間転写体検知手段と、前記中間転写体に転写された前記トナー像を検知するトナー像検知手段と、を有する画像形成装置において、
   前記中間転写体検知手段の検知結果に基づき、前記中間転写体における前記トナー像の転写される領域を可変に制御するとともに、前記トナー像検知手段の検知結果に基づき、前記像担持体における前記トナー像の形成される領域を可変に制御する制御手段を有する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記中間転写体検知手段は、実質的に、前記トナー像の転写される前記中間転写体の面の形状を検知する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナー像検知手段は、前記中間転写体に転写された前記トナー像の濃度を検知する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記中間転写体検知手段の検知結果及び前記トナー像検知手段の検知結果に基づき、前記中間転写体に転写されるトナー像の最大の大きさを可変に制御する制御手段を有する、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

Images