JP2008276142A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反射型フォトセンサーの移動機構を設けることによるコストアップやレイアウト自由度の悪化を回避しつつ、標準反射部を中間転写ベルト２０６に設けることによる異常画像の発生を回避することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体、中間転写ベルト２０６としてそれぞれ、自らの表面における移動方向に直交する方向の一部領域が記録紙への画像の出力に寄与しない非画像出力領域となっているものを用い、作像手段として、感光体の非画像出力領域にテスト用可視像を形成するものを用い、中間転写ベルト２０６として、前記非画像出力領域であり且つセンサー被検対応領域でもある領域Ａ１、Ａ２に標準反射部２０６ａを設けたものを用い、且つ、１次転写ローラとして、感光体の前記非画像出力領域から中間転写ベルト２０６の領域Ａ１、Ａ２に前記テスト用可視像を転写するものを用いた。
【選択図】図７

Description

本発明は、トナーパッチなどのテスト用可視像を被検対象とする光学センサーからの出力信号に基づいて、潜像担持体や現像手段等からなる作像手段の作像条件を調整する画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置では、環境変動に伴ってトナーの性状（例えば流動性や嵩）が変化すると、それに応じた作像能力の変化によって現像濃度が変動してしまう。そこで、従来より、所定のトナーパッチに対するトナー付着量を光学センサーたる反射型フォトセンサーによって検知した後、検知結果に基づいて現像バイアスや光書込強度などの作像条件を調整する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置は、テスト用可視像たるトナーパッチを所定のタイミングで中間転写ベルト等の像担持体の表面に形成する。そして、反射型フォトセンサーの発光素子から像担持体の表面に向けて発した光を像担持体やトナーパッチの表面で反射させて、その反射光量を受光素子で検知する。次いで、その検知結果と、所定のトナー付着量目標値との比較に基づいて、作像手段の作像能力の変化量を検出する。そして、検出結果に基づいて作像手段の作像能力を調整することで、現像濃度の安定化を図ることができる。

反射型フォトセンサーとしては、像担持体の表面上で入射角と反射角とが等しくなる方向に正反射（鏡面反射）した正反射光を検知する正反射型フォトセンサーが知られている。また、像担持体やトナーパッチの表面で入射方向とは関係ない方向に拡散反射した拡散反射光を検知する拡散反射型フォトセンサーも知られている。なお、以下、それら反射型フォトセンサーの区別をわかり易くするために、正反射型フォトセンサーを必要に応じて正型センサーと言う。また、拡散反射型フォトセンサーを必要に応じて拡散型センサーと言う。

正型センサーでは、正反射性に劣るトナーの像担持体に対する単位面積あたりの付着量（以下、トナー付着量という）が多くなるほど、像担持体の表面で正反射する光が減少するため、受光素子の受光量が低下する。このような正型センサーにおいて、光反射性を有さないＫ（黒）トナーからなるトナーパッチを被検対象とする場合には、トナーパッチの表面では反射光が得られない。反射光が得られるのは像担持体の表面だけである。像担持体の表面では、鏡面反射による正反射光と、表面の微妙な凹凸での拡散反射による拡散反射光とが得られるが、拡散反射光は正反射型受光素子の存在する方向とは異なる方向に向けて進む。このため、正反射型受光素子によって受光される反射光のほぼ全量が像担持体の表面で正反射した正反射光となる。そして、トナー付着量が、概ね、視覚的な画像濃度増加飽和点に相当する量まで増加すると、受光素子の受光量がほぼゼロになる。かかる特性では、センサー出力値をそのまま比例式などの変換式に代入することで、トナー付着量を求めることができる。

これに対し、Ｙ（イエロー）トナー、Ｍ（マゼンタ）トナー、Ｃ（シアントナー）等のカラートナーからなるカラートナーパッチを被検対象とする場合には、カラートナーパッチの表面と、像担持体の表面との両方で反射光が得られる。具体的には、カラートナーパッチの表面においては、光を殆ど吸収してしまうＫトナーからなるトナーパッチとは異なり、トナー層表面の比較的大きな凹凸によって拡散反射光が得られる。この拡散反射光は、像担持体の表面の小さな凹凸で得られる拡散反射光とは異なり、トナー層表面の比較的大きな凹凸で多重反射することがある。そして、その一部が、正反射光を検知するための正反射位置にある正反射型受光素子に受光される。つまり、カラートナーパッチでは、その表面の比較的大きな凹凸で多重反射した拡散反射光の一部が正反射型受光素子に受光される。更に、Ｋトナーからなるトナーパッチと同様に、像担持体の表面で得られた正反射光と拡散反射光とのうち、正反射光だけが正反射型受光素子に受光される。以上のことから、カラートナーからなるトナーパッチの場合には、像担持体の表面で得られた正反射光に加えて、トナーパッチの表面で得られた拡散反射光の一部も正反射型受光素子に受光される。このようなカラートナーパッチに対するトナー付着量については、次のような処理によって求められる。即ち、まず、トナー付着量が徐々に多くなるトナー階調パターンを形成し、これを被検対象にしている正型センサーからの出力値の変化状態をみていく。そして、トナー付着量の増加に対して受光量が殆ど変化しなくなる時点のセンサー出力値を、カラートナーについての受光量低下飽和値として検出する。次いで、上述のカラートナーパッチを形成し、これを被検対象にしている正型センサーからの出力値を前述の受光量低下飽和値に基づいて正規化してから、トナー付着量の算出に用いる。このような処理により、拡散反射光が正反射型の受光素子に入射してしまうことに起因するカラートナー付着量の検知精度の低下を抑えることができる。

しかしながら、かかる構成においては、次のような不具合がある。即ち、上述のトナー階調パターンを形成したり、それを被検対象にする正型センサーからの出力値の変化状態を調べたりすることで、カラートナー付着量の検知に長時間を要してしまうという不具合である。

一方、拡散型センサーでは、拡散反射性を有するカラートナーの像担持体に対する付着量が多くなるほど、受光素子の受光量が増加する。また、カラートナー付着量が視覚的な画像濃度増加飽和点に相当する量よりも多くなっても、受光量が単調増加し続ける。このような拡散型センサーでは、単独でカラートナー付着量を正確に検知することが困難であるため、正反射型の受光素子と組み合わせて使用することが行われている。具体的には、まず、トナー付着量が徐々に多くなるトナー階調パターンを形成し、その光学特性を正反射型及び拡散反射型の２つの受光素子でみていく。そして、正反射型の受光素子による受光量低下飽和値を検出し、そのときの拡散反射型の受光素子による受光量を画像濃度増加飽和点に相当する拡散反射光量とする。次いで、トナーパッチを形成し、これを被検対象とする拡散反射型の受光素子の受光量と、前述した画像濃度増加飽和点に相当する拡散反射光量とに基づいてトナー付着量を求める。

かかる構成においても、トナー階調パターンを形成したり、それを被検対象にするセンサーからの出力値の変化状態を調べたりすることで、カラートナー付着量の検知に長時間を要してしまうという不具合が生ずる。

正型センサー、拡散型センサーの何れにおいても生ずる検知時間の長時間化という不具合を解消し得るものとして、特許文献１に記載の画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、所定の光反射特性を発揮する標準反射板を、像担持体たる中間転写ベルトの近傍に有している。また、中間転写ベルトに対向する位置と、標準反射板に対向する位置との間でセンサーを移動させる移動機構を備えている。そして、標準反射板との対向位置に移動させたセンサーから、標準的な正反射光量又は拡散反射光量に相当する標準出力値を得る。また、中間転写ベルトとの対向位置に移動させたセンサーから、トナーパッチに対応する出力値を得る。かかる構成では、標準反射板との対向位置で得た標準出力値に基づいて、トナー階調パターンを形成することなくセンサー出力値を適切に正規化したり、補正したりすることで、上述の不具合を解消することができる。

特開平９−２８４５５６号公報

しかしながら、かかる構成では、センサーを移動させるための移動機構を必要とするので、コストアップを引き起こしたり、レイアウト自由度を悪化させたりしてしまう。

かかるコストアップやレイアウト自由度の悪化を回避すべく、標準反射板に代わる標準光学特性部を像担持体に固設して、トナーパッチ及び標準光学特性部の両方の光学特性を不動のセンサーで検知させるようにしたとする。すると、像担持体における標準光学特性部の作像性を他の箇所と大きく異ならせることから、濃度ムラや画像欠陥等のある異常画像を発生させてしまう。

なお、特許文献１に記載の画像形成装置は、潜像担持体たる感光体上で現像したトナーパッチを像担持体たる中間転写ベルトに転写した後、ベルト上のトナーパッチの光学特性をセンサーで検知するものである。かかる構成に限らず、次のような構成でも、センサーを移動させる移動機構を設けたり、不動のセンサーによって標準光学特性部の光学特性を検知させるようにしたりすれば、同様の問題が生じ得る。即ち、搬送ベルト等の搬送体によって搬送している記録紙に潜像担持体上のトナー像を直接転写する一方で、潜像担持体上から搬送体に転写したトナーパッチや、搬送体に固設した標準光学特性部の光学特性をセンサーによって検知する構成である。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような画像形成装置を提供することである。即ち、センサーの移動機構を設けることによるコストアップやレイアウト自由度の悪化を回避しつつ、標準光学特性部を像担持体や搬送体に設けることによる異常画像の発生を回避することができる画像形成装置である。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、自らの移動する表面に潜像を担持する潜像担持体、該潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段、及び、該潜像担持体に担持された潜像を現像して可視像を得る現像手段、を具備する作像手段と、該潜像担持体上の可視像を中間転写体の移動する表面に転写する第１転写手段と、該中間転写体上の可視像を記録部材に転写する第２転写手段と、該潜像担持体上に形成された後に該中間転写体上に転写された所定のテスト用可視像の光学特性や、所定の光学特性を発揮する標準光学特性部の光学特性を検知して検知結果に応じた信号を出力する光学センサーと、該光学センサーからの出力信号に基づいて該作像手段の作像条件を調整する作像条件調整手段とを備える画像形成装置において、上記潜像担持体、上記中間転写体としてそれぞれ、自らの表面における移動方向に直交する方向の一部領域が上記記録部材への画像の出力に寄与しない非画像出力領域となっているものを用い、上記作像手段として、該潜像担持体の該非画像出力領域に上記テスト用可視像を形成するものを用い、該中間転写体として、該非画像出力領域であり且つ上記光学センサーによる被検対応領域でもある特定領域に上記標準光学特性部を設けたものを用い、且つ、上記第１転写手段として、該潜像担持体の該非画像出力領域から該中間転写体の該特定領域に上記テスト用可視像を転写するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記第２転写手段として、上記中間転写体の画像出力領域に担持されている可視像を上記記録部材に転写しながら、上記中間転写体上の上記特定領域に担持されている上記テスト用可視像の該記録部材への転写を回避するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置であって、上記作像手段が、上記潜像担持体の上記非画像出力領域の上記テスト用可視像を、上記中間転写体の上記特定領域における上記標準光学特性部からずれた位置に転写し得るように、該テスト用可視像を得るための潜像書込開始タイミングを決定するものであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、自らの移動する表面に潜像を担持する潜像担持体、該潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段、及び、該潜像担持体に担持された潜像を現像して可視像を得る現像手段、を具備する作像手段と、自らの移動する表面に記録部材を保持しながら搬送する搬送体と、該潜像担持体上の可視像を該搬送体によって搬送されている記録部材に転写したり、該潜像担持体上に形成された所定のテスト用可視像を該潜像担持体上から該搬送体に転写したりする転写手段と、該搬送体に転写された該テスト用可視像の光学特性を検知して検知結果に応じた信号を出力する光学センサーと、該光学センサーからの出力信号に基づいて該作像手段の作像条件を調整する作像条件調整手段とを備える画像形成装置において、上記潜像担持体として、自らの表面における移動方向に直交する方向の一部領域が上記記録部材への画像の出力に寄与しない非画像出力領域となっているものを用い、上記搬送体として、自らの表面における移動方向に直交する方向の全領域のうち、上記記録部材の搬送に寄与しない非搬送領域であって且つ上記光学センサーによる被検対応領域でもある特定領域に、所定の光学特性を発揮する標準光学特性部が設けられたもの、を用い、上記作像手段として、該潜像担持体の該非画像出力領域に上記テスト用可視像を形成するものを用い、且つ、上記転写手段として、該潜像担持体の該非画像出力領域から該搬送体の該特定領域に上記テスト用可視像を転写するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置であって、上記作像手段が、上記潜像担持体の上記非画像出力領域に形成した上記テスト用可視像を、上記搬送体の上記特定領域における上記標準光学特性部からずれた位置に転写し得るように、該テスト用可視像を得るための潜像書込開始タイミングを決定するものであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかの画像形成装置であって、上記光学センサーが、上記光学特性として拡散反射光量を検知する拡散反射型フォトセンサーであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかの画像形成装置であって、上記光学センサーが、上記光学特性として正反射光量を検知する正反射型フォトセンサーであることを特徴とするものである。

これらの発明において、請求項１の発明特定事項の全てを備えるものでは、中間転写体の特定領域に設けられた標準光学特性部の光学特性、及び、中間転写体の特定領域に転写したテスト用可視像の光学特性、の両方を、不動の光学センサーによって検知することが可能である。このため、光学センサーを移動させる移動機構を付設することなく、それら両方の光学特性を光学センサーによって検知することが可能である。更に、標準光学特性部を配設する特定領域として、中間転写体の非画像出力領域を採用しているため、記録部材に出力する画像の作像能力を標準光学特性部によって乱してしまうことがない。よって、センサーの移動機構を設けることによるコストアップやレイアウト自由度の悪化を回避しつつ、標準光学特性部を像担持体に設けることによる異常画像の発生を回避することができる。
また、請求項４の発明特定事項の全てを備えるものでは、搬送体の特定領域に設けられた標準光学特性部の光学特性、及び、搬送体の特定領域に転写したテスト用可視像の光学特性、の両方を、不動の光学センサーによって検知することが可能である。このため、光学センサーを移動させる移動機構を付設することなく、それら両方の光学特性を光学センサーによって検知することが可能である。更に、標準光学特性部を配設する特定領域として、搬送体の非搬送領域を採用しているため、記録部材に出力する画像の作像能力を標準光学特性部によって乱してしまうことがない。よって、センサーの移動機構を設けることによるコストアップやレイアウト自由度の悪化を回避しつつ、標準光学特性部を搬送体に設けることによる異常画像の発生を回避することができる。

まず、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタの第１実施形態について説明する。図１は、本第１実施形態に係るプリンタのうち、露光、帯電、現像、転写、定着を行う画像形成工程部分（プロセスエンジン部）を示す概略構成図である。

プリンタには、図１に示した構成部材の他に、ＰＣ（パソコン）等から送られた画像データを処理し露光データに変換するプリントコントローラ（後述の図５に符号４１０で示す。）、高圧を発生させる高圧発生装置（後述の図５に符号４１６で示す。）、画像形成動作を制御する制御部（後述の図５に符号４０６で示す。）、記録部材としての転写材である記録紙Ｐの供給を行う図示しない給紙装置、記録紙Ｐを手差し給紙させるための図示しない手差しトレイ、画像形成済みの記録紙Ｐが排紙される図示しない排紙トレイ等が設けられている。

図１において、２００という符号で示されているのは、転写ユニットである。この転写ユニット２００は、駆動ローラ２０１、クリーニングバックアップローラ２０２、１次転写ニップ入口ローラ２０３、４つの１次転写ローラ２０４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、２次転写ニップ入口ローラ２０５、中間転写ベルト２０６、ベルトクリーニング装置２０７、２次転写ローラ２０８、クリーニングローラ２０９等を有している。そして、無端状の中間転写ベルト２０６を、ベルトループ内側に配設された複数のローラによって張架しながら、駆動ローラ２０１の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめる。なお、４つの１次転写ローラを示す符号の末尾に付されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字は、イエロー，シアン，マゼンタ，黒用の部材であることを示している。以下、他の符号に付されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字も同様である。

中間転写ベルト２０６は、厚みの最も大きいベルト基体層のおもて面上に、弾性層と表面層とが順次積層された３層構造になっている。ベルト基体層は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布などの伸び難い材料を組み合わせた材料からなる。また、弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリルーブタジエン共重合ゴムなどからなり、ベルト基体層のおもて面に積層されている。また、表面層は、弾性層のおもて面に、例えばフッ素系樹脂がコーティングされることで形成されている。

転写ユニット２００の下方には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の４つの画像形成ユニットが、中間転写ベルト２０６の下部張架箇所おもて面に沿って並ぶように配設されている。これら画像形成ユニットは、それぞれドラム状の感光体１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、現像装置１０３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、ドラムクリーニング装置１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋなどを有している。そして、感光体１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの周面の上端をそれぞれ中間転写ベルト２０６の下部張架箇所おもて面に当接させて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを形成している。

転写ユニット２００の上方には、図示しないＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーをそれぞれ個別に収容しているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のトナーボトル９０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが、中間転写ベルト２０６の上部張架箇所おもて面に沿って並ぶように配設されている。トナーボトル９０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに収容されているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーは、それぞれ図示しないＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のトナー補給装置の駆動によって現像装置１０３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに補給される。そして、トナーボトル９０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、画像形成装置本体に対してそれぞれ個別に着脱可能になっており、内部のトナーが無くなった時点で新たなものと交換される。

同図において、ほぼ水平方向に並んでいる４つの画像形成ユニットの下方には、光書込ユニット２９０が設けられている。この光書込ユニット２９０は、画像情報に基づいて、光書込ユニット２９０の内部に設けられている図示しないレーザー露光ユニットから半導体レーザーを駆動してＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の書込光Ｌｂを出射する。そして、それら書込光Ｌｂにより、潜像担持体たる感光体１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを走査して、図中反時計回り方向に回転駆動する感光体１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの周面に静電潜像を書き込む。なお、書込光Ｌｂの出射は、レーザーに限るものではなく、例えばＬＥＤ（light emitting diode）であってもよい。

次に、Ｋ用の画像形成ユニットを例にして画像形成ユニットの構成を説明する。他色（Ｙ，Ｃ，Ｍ）用の画像形成ユニットは、使用するトナーの色が異なる点の他は同様の構成であるので説明を省略する。

図２は、Ｋ用の画像形成ユニットを示す拡大構成図である。Ｋ用の画像形成ユニットを構成する各種の部材や機器に対しては、本来、符号の末尾にＫという添字を付すべきであるが、同図では便宜上、かかる添字の付記を省略している。Ｋ用の画像形成ユニットにおいては、ドラム状の感光体１０１の周囲に、感光体１０１を一様帯電させる帯電装置１０２、現像装置１０３、ドラムクリーニング装置１２０などが配設されている。

帯電装置１０２は、図示しない電源によって帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体１０１に接触させる接触帯電方式のものであり、帯電ローラと感光体１０１との間に放電を生じせしめることで感光体１０１の周面を一様帯電させる。帯電ローラを採用した接触帯電方式の代わりに、帯電ブラシを採用した接触放電方式や、スコロトロンチャージャーを採用した非接触帯電方式を採用してもよい。

現像装置１０３は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を撹拌する攪拌部１０４と、後述の現像スリーブを収容している現像部１０５とをケーシング内に有している。攪拌部１０４では、二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という）が攪拌されながら搬送される。より詳しくは、攪拌部１０４には、第１スクリュウ部材１０６と第２スクリュウ部材１０７とが平行配設されており、両スクリュウの間には仕切板が設けられている。この仕切板により、両スクリュウを収容する空間が個別に仕切られているが、仕切板におけるスクリュウ軸線方向の両端部にはそれぞれ開口が形成されている。これにより、両空間はそれぞれスクリュウ軸線方向の両端部で連通している。以下、第１スクリュウ部材１０６が収容されている空間を第１撹拌室、第２スクリュウ部材１０７が収容されている空間を第２撹拌室という。

第２スクリュウ部材１０７は、現像部１０５の下方に位置しており、自らの周面の上端側を、現像部１０５内に収容されている現像スリーブ１０９の下端側に対面させている。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動されながら、第２撹拌室内の現像剤を図紙面に直交する方向の奥側から手前側へと搬送する過程で後述の現像スリーブ１０９に供給したり、現像スリーブ１０９から使用済みの現像剤を受け取ったりする。第２スクリュウ部材１０７によって図中の手前側端部まで搬送された現像剤は、仕切板の開口を通って第１撹拌室に進入する。

第１スクリュウ部材１０６は、図示しない駆動手段によって回転駆動されながら、第１撹拌室内の現像剤を図紙面に直交する方向の手前側から奥側へと搬送する。第１撹拌室の底壁には、トナー濃度センサー１０８が固定されており、第１スクリュウ部材１０６によって搬送される現像剤のトナー濃度を検知する。この検知結果は、トナー濃度信号として図示しない制御部に送られる。制御部は、トナー濃度信号に基づいて、図示しないＫ用のトナー補給装置を適宜駆動することで、第１撹拌室内に適量のトナーを補給させる。これにより、現像部１０５での現像に伴ってトナー濃度を低下させた現像剤のトナー濃度が回復する。第１スクリュウ部材１０６によって図中の奥側端部まで搬送された現像剤は、仕切板に設けられたもう一方の開口を通って、第２撹拌室内に進入する。このようにして、現像装置１０３内の現像剤は、第１撹拌室→第２撹拌室→現像部→第２撹拌室→第１撹拌室という経路で循環搬送される。そして、第１撹拌室内においてトナー濃度が調整される。

現像部１０５には、図示しない駆動手段によって回転駆動される筒状の現像スリーブ１０９が配設されており、この現像スリーブ１０９は現像装置１０３のケーシングに設けられた開口から自らの周面の一部をケーシング外に露出させている。そして、その露出箇所を、０．９［ｍｍ］程度の現像ギャップを介して感光体１０１に対向させている。また、現像スリーブ１０９は、その中空内に図示しないマグネットローラを内包している。このマグネットローラは、現像スリーブ１０９に連れ回らないように回転不能に固定されている。

上述した第２撹拌室内において第２スクリュウ部材１０７によって搬送される現像剤は、マグネットローラの発する磁力によって現像スリーブ１０９の表面に引き寄せられて、スリーブ表面に汲み上げられる。そして、スリーブの回転に伴って、スリーブと規制ブレード１１０との間のギャップを通過する際にスリーブ上の層厚が規制された後、感光体１１０に対向する現像領域に搬送される。

非磁性材料からなる現像スリーブ１０９の内側には、図示しない現像電極が配設されており、これには現像バイアスが印加されている。そして、現像領域では、感光体１０１の静電潜像と、現像スリーブ１０９との間に現像電界が形成される。現像領域に搬送された現像剤は、マグネットローラの図示しない現像磁極の発する磁力によって穂立ちして磁気ブラシを形成し、そのブラシ先端を感光体１０１に摺擦させる。そして、磁気ブラシ中のトナーは、前述の現像電界の作用によって磁性キャリアから離脱して感光体１０１の静電潜像に転移する。この転移により、感光体１０１上の静電潜像が可視像としてのトナー像に現像される。

現像スリーブ１０９の回転に伴って現像領域を通過した現像剤は、第２撹拌室との対向位置まで来ると、マグネットローラの図示しない２つの同極磁極によって形成される反発磁界の作用により、スリーブ表面から離脱して第２撹拌室に落下する。

これにより、現像剤中のトナーは、感光体１０１上の静電潜像部分に転移し、感光体１０１上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ１０９から離れ、攪拌部１０４に戻される。

なお、２成分現像剤を用いる２成分現像方式を採用した現像装置１０３について説明したが、磁性キャリアを含まない１成分現像剤（トナー）を用いる１成分現像方式の現像装置を採用していもよい。

感光体１０１の周面に形成されたトナー像は、感光体１０１の図中時計回り方向の回転に伴って、感光体１０１と中間転写ベルト２０６との当接による１次転写ニップに進入して、中間転写ベルト２０６のおもて面に１次転写される。１次転写ニップを通過した感光体１０１表面は、ドラムクリーニング装置１２０との対向位置に進入する。

ドラムクリーニング装置１２０は、例えばポリウレタンゴム等からなるクリーニングブレード１２１を有しており、これの先端を感光体１０１に押し当てている。上述の１次転写ニップを通過した感光体１０１の表面には、中間転写ベルト２０６に転写されなかった若干量の転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、クリーニングブレード１２１によって感光体１０１表面から掻き取られて、ドラムクリーニング装置１２０内に回収される。

また、ドラムクリーニング装置１２０は、クリーニングブレード１２１との接触位置に進入する直前の感光体１０１の表面に当接しながら回転する導電性のファーブラシ１２２を備えており、このファーブラシ１２２によっても転写残トナーを除去する。

クリーニングブレード１２１やファーブラシ１２２によって感光体１０１から除去されたトナーは、ドラムクリーニング装置１２０の内部に収容され、排出スクリュウ１２３によって装置外に排出される。そして、排出されたトナーは、図示しない廃トナーボトル内に回収される。

直径４０［ｍｍ］の感光体１０１は、２００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で図中時計回り方向に回転駆動される。また、直径は２５［ｍｍ］の現像スリーブ１０９は、５６４［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で図中反時計回り方向に回転駆動される。

現像領域に搬送される現像剤中のトナーの帯電量は、およそ−１０〜−３０［μＣ／ｇ］の範囲となるのが好適である。また、感光体１０１と現像スリーブ１０９との間隙である現像ギャップは、０．５〜０．９［ｍｍ］の範囲で設定されており、その値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。

先に示した図１において、感光体１０１の感光層の厚みは３０［μｍ］であり、光書込ユニット（図１の２９０）の光書込ユニット２９０のビームスポット径は５０×６０［μｍ］であり、その光量は約０．４７［ｍＷ］である。一例として帯電装置（図２の１０２）によって感光体１０１の表面は−７００［Ｖ］に一様帯電され、光書込ユニット２９０によってレーザー光が照射された静電潜像部分の電位は、−１２０［Ｖ］となる。これに対して、現像スリーブ（図２の１０９）に印加される現像バイアスの電圧は−４７０［Ｖ］であり、これによって３５０［Ｖ］の現像ポテンシャルが発生する。このようなプロセス条件は電位ポテンシャル制御の結果によって適時変更される。

転写ユニット２００の１次転写ローラ２０４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、中間転写ベルト２０６におけるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップの裏側に当接している。このようにベルト裏面に当接する１次転写ローラ２０４Ｙには、図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップには、感光体１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上のトナー像を感光体表面からベルト側に向けて静電移動させる１次転写電界が形成される。本プリンタでは、第１転写手段として、１次転写ローラ２０４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを採用したが、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。

中間転写ベルト２０６は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過する。そして、そのおもて面にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。これにより、Ｋ用の１次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２０６のおもて面には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像の重ね合わせによる重ね合わせトナー像が形成されている。

中間転写ベルト２０６のループ外側に配設された２次転写ローラ２０８は、ループ内側に配設された駆動ローラ２０１との間にベルトを挟み込むようにして、ベルトのおもて面に当接して２次転写ニップを形成している。この２次転写ニップの周囲においては、駆動ローラ２０１が接地されているのに対し、２次転写ローラ２０８にトナーと逆極性の２次転写バイアスが印加されている。これにより、２次転写ニップには、トナーをベルトおもて面側から、第２転写手段たる２次転写ローラ２０８側に静電移動させる２次転写電界が形成される。

本プリンタは、図示しない給紙カセットを備えており、その内部には複数の記録紙が厚み方向に重ね合わされた紙束の状態で収容されている。給紙カセットは、所定のタイミングで紙束の一番上の記録紙を給紙路に向けて送り出す。送り出された記録紙Ｐは、給紙路の末端付近に配設されているレジストローラ対２５０のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対２５０は、自らの２つのローラを回転駆動させながら記録紙Ｐの先端部を両ローラ間に挟み込むが、その直後に両ローラの回転駆動を停止させる。そして、２次転写ニップで記録紙Ｐを中間転写ベルト２０６上の重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングで、両ローラの回転駆動を再開する。２次転写ニップに挟み込まれた記録紙Ｐに対しては、上述の２次転写電界の作用によって中間転写ベルト２０６上の重ね合わせトナー像が一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。

転写ユニット２００の第２転写手段としては、２次転写ローラ２０８を用いる方式のものに代えて、転写チャージャを用いる方式のものを採用してもよい。

図３は、転写ユニット２００を示す斜視図である。同図において、中間転写ベルト２０６の幅（幅方向の長さ）は、２次転写ローラ２０８のローラ部の軸線方向長さよりも大きい。また、図示しない給紙カセットに収容され得る最大サイズの記録紙Ｐの幅（搬送方向に直交する方向の長さ）は、２次転写ローラ２０８のローラ部の軸線方向長さ以下である。中間転写ベルト２０６の幅方向の両端と、２次転写ローラ２０８のローラ部の軸線方向両端との寸法差の領域は、それぞれ後述のテストパターンが形成される特定領域たるテストパターン形成領域Ａ１、Ａ２となっている。なお、テストパターンは、感光体（図１の１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の軸線方向の両端部にそれぞれ形成されたパッチ状のテスト用可視像たるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーパッチが中間転写ベルト２０６の幅方向両端部に１次転写されることによって得られる。

２次転写ローラ２０８は、テストパターン形成領域Ａ１、Ａ２よりも内側のベルト領域に当接しているので、テストパターンに接触することはない。また、２次転写時には自らの表面と中間転写ベルト２０６との間に記録紙Ｐが介在するので、中間転写ベルト２０６上のトナー像に接触することもない。

先に示した図１において、２次転写ニップの上方には、定着装置２６０が配設されている。この定着装置２６０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ２６１と、加圧ローラ２６２とを互いに当接させて定着ニップを形成している。そして、両ローラを定着ニップで互いに同方向に表面移動させるように回転駆動する。２次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、定着装置２６０に進入した後、定着ニップに挟み込まれる。そして、ニップ圧や加熱によってフルカラー画像が定着される。

図１、図３において、中間転写ベルト２０６における駆動ローラ２０１に対する掛け回し箇所には、ベルト幅方向の一端部にあるテストパターン形成領域Ａ１に対して所定の間隙を介して対向する第１反射型フォトセンサー１３０が配設されている。また、ベルト幅方向の他端部にあるテストパターン形成領域Ａ２に対して所定の間隙を介して対向する第２反射型フォトセンサー１１５が配設されている。

中間転写ベルト２０６におけるクリーニングバックアップローラ２０２に対する掛け回し箇所には、ベルトクリーニング装置２０７のクリーニングブレード２１０がおもて面側から当接している。このクリーニングブレード２１０は、２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２０６のおもて面に残留している転写残トナーや、テストパターンをベルトおもて面から除去するためのものであり、ベルトの幅方向の全域に当接している。

図４は、第１反射型フォトセンサー１３０を示す拡大構成図である。同図において、第１反射型フォトセンサー１３０は、発光素子としての赤外光ＬＥＤ１３１、正反射型受光素子１３２、拡散反射型受光素子１３３、集光レンズ１３４、ケーシング１３５等を有している。なお、発光素子として、赤外光ＬＥＤに代えてレーザー発光素子等を用いてもよい。また、正反射型受光素子１１１、拡散反射型受光素子１１２としては、何れもフォトトランジスタを用いているが、フォトダイオードや増幅回路等からなるものを用いてもよい。

赤外光ＬＥＤ１１０から発せられた赤外光は、集光レンズ１１３を透過した後、中間転写ベルト２０６のテストパターン形成領域（図３のＡ１）や、その上でテストパターンを構成しているトナー層に到達する。そして、赤外光の一部は、テストパターン形成領域で正反射して正反射光になった後、集光レンズ１１３を再透過して正反射型受光素子１１１に受光される。また、赤外光の他の一部は、テストパターン形成領域やトナー層で拡散反射して拡散反射光となった後、集光レンズ１１３を再透過して拡散反射型受光素子１１２に受光される。なお、図３に示した第２反射型フォトセンサー１３６の構成は、第１反射型フォトセンサー１３０と同様である。

図５は、第１実施形態に係るプリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、本プリンタの制御部４０６は、本プリンタの各種機器の駆動制御を行うものである。そして、各種演算や各部の駆動制御を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）４０２、これにバスライン４０９を介してコンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）４０５、各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）４０３、アナログ／デジタル変換回路（以下、Ａ／Ｄ変換回路という）４０１等を有している。

ＲＯＭ４０５には、テストパターンを発生させるために必要なテストパターンの形成位置や濃度情報、テストパターンの階調を形成するためのバイアス条件、テストパターンの付着量を推定するための第１反射型フォトセンサー１０９や第２反射型フォトセンサー１１５からの出力電圧値の付着量変換テーブル（Look up table）などが格納されている。

また、制御部４０６には、プリントコントローラ４１０が接続されており、これは、ＰＣ（パソコン）、ＦＡＸ（ファクシミリ）、スキャナ等からの画像情報を制御部４０６に一元化した画像データとして送信する。また、各種センサー情報をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換回路４０１、モータやクラッチを駆動する駆動回路４１４、画像形成に必要な電圧を発生する高圧発生装置４１６等も接続されている。

次に、図１、５等を参照しながら、本第１実施形態に係るプリンタの動作について説明する。
本プリンタを用いてＰＣからの情報でプリントを行う場合、まず、ＰＣ上のプリンタドライバを用いて画像情報を送信する。プリントコントローラ４１０では、プリンタドライバからのプリント情報を受けて、光書込ユニット２９０に露光信号を送る。

プリント指令を受けた制御部４０６は、図示しない各種の駆動モータを駆動させて、中間転写ベルト２０６を無端移動させる。また、これと同時に、各画像形成ユニットの感光体１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋも回転駆動する。

その後、プリントコントローラ４１０からの情報に基づいて、光書込ユニット２９０から、感光体１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に書込光Ｌｂがそれぞれ照射される。これにより、各感光体１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置１０３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによって可視像化される。そして、各感光体１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋには、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が形成される。これらＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップで中間転写ベルト２０６に重ね合わせて１次転写されて重ね合わせトナー像になる。

一方、図示しない給紙カセットでは、給紙ローラの回転駆動によって記録紙Ｐが送り出される。送り出された記録紙Ｐは、図示しない分離ローラで１枚に分離されて給紙路に入り込まれた後、レジストローラ対２５０に挟み込まれる。

なお、図示しない給紙カセットにセットされていない記録紙Ｐを使用する場合、図示しない手差しトレイにセットされた記録紙Ｐを図示しない給紙ローラによって送り出し、図示しない分離ローラで１枚に分離した後、レジストローラ対２５０に送り込む。

レジストローラ対２５０は、中間転写ベルト２０６上に形成された重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングで、記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。なお、レジストローラ対２５０については、一般的には接地して使用することが多いが、記録紙Ｐの紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。

レジストローラ対２５０によって送り出されて２次転写ニップに挟み込まれた記録紙Ｐには、中間転写ベルト２０６上の重ね合わせトナー像が一括２次転写される。その後、記録紙Ｐは、上述のようにして定着装置２６０を経由した後、機外へと排出される。

なお、定着装置２６０によって一方の面にトナー像が定着された記録紙Ｐの他面にも画像を形成する場合には、まず、定着装置２６０を通過した記録紙Ｐを図示しないスイッチバック装置によって裏表反転せしめながらレジストローラ対２５０に再送する。

次に、本第１実施形態に係るプリンタのＣＰＵ４０２によって実施される作像条件調整処理の概要について説明する。図６は作像条件調整処理における制御フローを示すフローチャートである。図示しない本体の電源スイッチがパワーオンされたり、プリント命令が受信されたりすると（ステップ５０２でＹ、以下、ステップをＳと記す）、作像条件調整処理の必要性が判断される（Ｓ５０３）。

パワーオン直後は、定着ヒーターの加温時間やプリントコントローラの準備時間が必要である。この時間を利用して、必要に応じて作像条件調整処理が実施される。具体的には、本プリンタは、定着ローラ（図１の２６１）の表面温度を検知する図示しない表面温度センサーを有している。この表面温度センサーによる検知結果が所定温度以下である場合、画像形成動作が行われないまま比較的長時間経過していることになり、前回の画像形成動作時と比べて環境等が大きく変化している可能性がある。そこで、表面温度センサーによる検知結果が所定温度以下である場合には、作像条件調整処理が実施されるようになっている。

また、電源を頻繁に入切しないユーザーのもとにおいては、パワーオン中に環境等が変化していく。そこで、パワーオン中には、感光体の停止時間、機内温度、機内湿度が監視される。そして、プリント命令受信時に、感光体の停止時間が６時間以上である、機内温度が前回の画像形成動作終了時から１０°Ｃ以上変化している、あるいは、機内湿度が前回の画像形成動作終了時から５０％以上変化していると判断された場合に、作像条件調整処理が実施されるようになっている。

感光体の停止時間は次のように求められる。即ち、感光体が停止したら、図５のプリントコントローラ４１０に搭載されているリアルタイムクロックから時刻情報が取得されてＲＡＭ４０３に保存される。プリント命令受信時に同様にリアルタイムクロックから時刻情報が取得され、その差分から感光体停止時間が求められる。

また、温度や湿度の変化は、次のようにして把握される。即ち、感光体停止時に機内温湿度センサー４１４から温度情報、相対湿度情報が取得され、プリント命令受信時に同様に温湿度センサー４１４から温度情報、相対湿度情報が取得され、その差分から温度変化量、相対湿度変化量が求められる。

また、図６では便宜上、フローの図示を省略しているが、本プリンタにおいては、累積プリント枚数を計数してき、所定枚数だけ累積プリント枚数が増加する毎にも、作像条件調整処理が行われる。作像条件調整処理開始のトリガーとなるプリント増加枚数については、予めの実験によって求められたプロセス変動量に基づいて設定されている。プリント増加枚数に代えて、現像スリーブ（図２の１０９）や中間転写ベルト（図１の２０６）の走行距離などをトリガーにしてもよい。

作像条件調整処理が必要であると判断されると（Ｓ５０３でＹ）、テストパターンが形成される（Ｓ５０４）。図７は、テストパターンが形成された中間転写ベルト２０６及びその周囲構成を上方から示す平面図である。同図において、中間転写ベルト２０６のおもて面には、２次転写ローラ２０８のローラ部がベルト幅方向に延在する姿勢で当接して２次転写ニップを形成しているが、このローラ部の軸線方向の長さはベルト幅よりも小さくなっている。このため、２次転写ローラ２０８のローラ部における軸線方向の両脇には、ローラ部に当接されない領域がそれぞれ形成されており、これら領域がテストパターン形成領域Ａ１、Ａ２となっている。中間転写ベルト２０６のテストパターン形成領域Ａ１には、ＴテストパターンＴｐＹとＣテストパターンＴｐＣとがベルト移動方向に並ぶように形成される。また、中間転写ベルト２０６のテストパターン形成領域Ａ２には、ＭテストパターンＴｐＭとＫテストパターンＴｐＫとがベルト移動方向に並ぶように形成される。

それらテストパターンは、それぞれ、ベルト移動方向に並ぶ５つのトナーパッチを具備している。また、それら５つのトナーパッチは、ベルト幅方向（感光体上の主走査方向に相当する）の寸法が１０［ｍｍ］、ベルト移動方向（感光体上の副走査方向に相当する）の寸法が中間転写ベルト１０５の進行方向（副走査）が１５［ｍｍ］になっている。

５つのトナーパッチの作像条件は、それぞれ異なっている。具体的には、１番目のトナーパッチは、感光体の地肌部電位（一様帯電電位）＝−３００［Ｖ］、現像バイアス＝−１００［Ｖ］の条件で形成される。また、２番目のトナーパッチは、感光体の地肌部電位＝−３５０［Ｖ］、現像バイアス＝−１５０［Ｖ］の条件で形成される。また、３番目のトナーパッチは、感光体の地肌部電位＝−４００［Ｖ］、現像バイアス＝−２００［Ｖ］の条件で形成される。また、４番目のトナーパッチは、感光体の地肌部電位＝−４５０［Ｖ］、現像バイアス＝−２５０［Ｖ］の条件で形成される。また、５番目のトナーパッチは、感光体の地肌部電位＝−５００［Ｖ］、現像バイアス−３００［Ｖ］の条件で形成される。何れのトナーパッチも、現像ポテンシャル条件は、２００［Ｖ］である。

中間転写ベルト２０６のテストパターン形成領域Ａ１に形成されたＹテストパターンＴｐＹやＣテストパターンＴｐＣ内の各トナーパッチは、中間転写ベルト２０６の無端移動に伴って、第１反射型フォトセンサー１３０の直下を通過する。この際、第１反射型フォトセンサー１３０により、光学特性たる反射光量が検知される。また、中間転写ベルト２０６のテストパターン形成領域Ａ２に形成されたＭテストパターンＴｐＭやＫテストパターンＴｐＫ内の各トナーパッチは、中間転写ベルト２０６の無端移動に伴って、第２反射型フォトセンサー１３６の直下を通過する。この際、第２反射型フォトセンサー１３６により、反射光量が検知される。

詳しくは、反射型フォトセンサー（１３０、１３６）からのアナログ出力電圧値は、上述したＡ／Ｄ変換回路（図５の４０１）でデジタルデータに変換された後、制御部（図５の４０６）のＣＰＵ（図５の４０２）に入力される。ＣＰＵは、各トナーパッチが反射型フォトセンサーの直下を通過するタイミングを見計らって、前述のデジタルデータを２［ｍｓｅｃ］毎にＲＡＭ４０３内に格納していく。トナーパッチのベルト移動方向の寸法は、１５［ｍｍ］、ベルトの移動速度は２００［ｍｍ／ｓｅｃ］であるので、１パッチあたり、（１５／２００×１０００）／２≒３８個のデータがサンプリングされる。ＣＰＵは、測定時のノイズを除去する目的から、これら３８個のデータのうち、値の大きな上位１０個と、値の小さな下位１０個とがそれぞれ除外した後、残りの１８個のデータの平均値を求めて、そのトナーパッチについての平均センサー出力値（平均反射光量）Ｖｓｐ＿ｒｅｇとしてＲＡＭ内に格納する。

本プリンタの作像条件調整手段たる制御部（図５の４０６）は、このようにして各トナーパッチについての平均センサー出力値Ｖｓｐ＿ｒｅｇを求めると（図６のＳ５０５）、その結果に基づいて反射光の受光量Ｒ［ｎ］を求める。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色について、それぞれ、５つのトナーパッチについての受光量Ｒ［ｎ］と、ＲＯＭ（図５の４０５）内に格納している付着量変換テーブルとに基づいて、それぞれのトナーパッチに対する単位面積あたりのトナー付着量を求める。次いで、各色について、トナーパッチに対応する現像バイアスＶｂ［ｎ］と、トナー付着量ＭＡ［ｎ］との関係を示す近似直線式を最小二乗法によって求める（図６のＳ５０６）。そして、この近似直線式と、予め定められたトナー付着量の目標値とに基づいて、その時の環境に適した作像条件としての現像バイアスＶｂを特定してＲＡＭ内に格納する。また、現像バイアスＶｂから所定の現像ポテンシャル（例えば２００Ｖ）を減じることで、その時の環境に適した作像条件としての感光体一様帯電電位（地肌部電位）を求めてＲＡＭに格納する（図６のＳ５０７、Ｓ５０８）。そして、以降のプリントプロセスにおいて、各色の画像形成ユニットを、それぞれＲＡＭ内に記憶した作像条件に設定して作動させる。

なお、本プリンタにおいては、Ｋトナーパッチに対するトナー付着量を、第２反射型フォトセンサー（図７の１３６）による正反射光の受光量に基づいて求める。また、Ｍトナーパッチに対するトナー付着量を、第２反射型フォトセンサーによる拡散反射光の受光量に基づいて求める。また、Ｙ，Ｃトナーパッチに対するトナー付着量を、第１反射型フォトセンサー（図７の１３０）による拡散反射光の受光量に基づいて求める。

作像条件として、現像バイアスＶｂと感光体一様帯電電位とを調整する例について説明したが、例えば感光体に対する光書込強度やトナー濃度など、他の作像条件を調整するようにしてもよい。

図８は、反射型フォトセンサーの正反射型受光素子による正反射光の受光量と、Ｋトナーパッチに対するトナー付着量との関係を示すグラフである。光反射性を有さないＫトナーからなるＫトナーパッチにおいては、正反射型受光素子によって受光される反射光のほぼ全量が中間転写ベルト２０６の表面で正反射した正反射光となる。そして、トナー付着量が、概ね、視覚的な画像濃度増加飽和点に相当する量まで増加すると、正反射型受光素子の受光量がほぼゼロになる。かかる特性では、平均センサー出力値Ｖｓｐ＿ｒｅｇをそのまま比例式などの変換式に代入することで、トナー付着量を求めることができる。但し、テストパターンの検知に先立って、反射型フォトセンサーを校正する必要がある。反射型フォトセンサーの発光素子の発光量が機内温度の変化（とりわけ装置の作動に伴う発熱によるもの）によって変動したり、受光素子の受光量が機内温度に伴う光軸変化や指向性変化等によって変動したりするからである。

本プリンタにおいては、次のようにして反射型フォトセンサーを校正するようになっている。即ち、中間転写ベルト２０６のテストパターン形成領域（Ａ１、Ａ２）におけるトナーの乗っていない地肌部に対して発光素子から光を照射し、その時の正反射型受光素子における平均センサー出力値である地肌出力値Ｖｓｇ＿ｒｅｇが予め定められた値になるように、発光素子の発光量を調整するのである。この地肌出力値Ｖｓｇ＿ｒｅｇについては、１０個の出力値の平均で求める。次いで、Ｋテストパターン内の５つのＫトナーパッチにおける１番目について、平均センサー出力値Ｖｓｐ１＿ｒｅｇを検出したら、次の式に基づいて受光量Ｒ［ｎ］を算出した後、この受光量Ｒ［ｎ］に対応するＫトナー付着量を上述の付着量変換テーブルから特定する。なお、２、３、４、５番目のＫトナーパッチについても、同様にしてトナー付着量を特定する。
Ｒ［ｎ］［Ｂｋ］＝Ｖｓｐ＿ＲＥＧ／Ｖｓｇ＿ＲＥＧ

図９は、反射型フォトセンサーの拡散反射型受光素子による拡散反射光の受光量と、Ｙ，Ｃ，Ｍトナーパッチに対するトナー付着量との関係を示すグラフである。Ｋトナーパッチを被検対象とする正反射型受光素子では、図８に示したように、トナー付着量が多くなるほど、ベルト面で得られる正反射光が減少するため、受光素子からの出力電圧値が低下する。これに対し、Ｙ，Ｃ，Ｍトナーパッチを被検対象とする拡散反射型受光素子では、図９に示すように、拡散反射性を有するそれらカラートナーの付着量が多くなるほど、トナー粒子表面で得られる拡散反射光が増加するため、受光素子の受光量が増加する。そして、カラートナーにおいては、トナー付着量が視覚的な画像濃度増加飽和点に相当する量よりも多くなっても、受光量が単調増加し続ける。このような特性では、拡散反射型受光素子単独でカラートナー付着量を正確に検知することが困難であった。

次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
先に示した図１において、各色のドラム状の感光体１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、それぞれドラム部の軸線方向の長さが、中間転写ベルト２０６の幅とほぼ同じに設定されている。そして、軸線方向の両端部が、それぞれ記録紙Ｐへの画像の出力に寄与しない非画像出力領域となっているが、その非画像出力領域にも感光層が形成されているため、静電潜像を担持することができる。各色のテストパターンは、かかる非画像出力領域に形成される。即ち、光書込ユニット２９０は、感光体の軸線方向の両端部にある非画像出力領域にも静電潜像を光書込することが可能で、且つ、現像装置は、感光体の非画像出力領域に形成されたテストパターン用の潜像パッチを現像することが可能である。

中間転写ベルト２０６のループ内側に配設された４つの１次転写ローラ２０４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれローラ部の軸線方向の長さが、中間転写ベルト２０６の幅とほぼ同じに設定されている。このため、感光体の軸線方向の中央部にある画像出力領域に形成されたトナー像を、中間転写ベルト２０６の幅方向の中央部にある画像出力領域に１次転写することに加えて、ベルトの両端部にあるテストパターン形成領域（図３のＡ１、Ａ２）に１次転写することが可能である。なお、テストパターン形成領域Ａ１、Ａ２は、ぞれぞれ、非画像出力領域であるとともに、光学センサーたる反射型フォトセンサー（１３０、１３６）による被検対応領域でもある、請求項で言うところの特定領域となっている。

先に図３や図７に示したように、中間転写ベルト２０６のループ外側に配設された２次転写ローラ２０８は、そのローラ部の軸線方向の長さ（図７のＬ）が、中間転写ベルト２０６の幅よりも短くなっており、ベルト幅方向中央部だけに当接して２次転写ニップを形成している。よって、ベルト幅方向の両端部におけるテストパターン形成領域Ａ１、Ａ２は、記録紙Ｐへの画像の出力に寄与しない非画像出力領域である。また、第２転写手段たる２次転写ローラ２０８は、中間転写ベルト２０６の画像出力領域に担持されているトナー像を記録部材たる記録紙Ｐに転写しながら、中間転写ベルト２０６の特定領域たるテストパターン形成領域Ａ１、Ａ２に担持されているトナーパッチの記録紙Ｐへの転写を回避する。

本プリンタでは、このように、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色においてそれぞれ、感光体の軸線方向の両端部にある非画像出力領域にテストパターンを形成し、中間転写ベルト２０６の非画像出力領域であるテストパターン形成領域Ａ１、Ａ２に１次転写する。

先に示した図７において、中間転写ベルト２０６のテストパターン形成領域Ａ１、Ａ２には、それぞれベルト周方向の所定位置に標準光学特性部としての標準反射部２０６ａが形成されている。この標準反射部２０６ａは、ベルト表面に対するシール貼り付け、蒸着、あるいは印刷等によってテストパターン形成領域Ａ１、Ａ２に形成されたものであって、マンセル表色系の明度が７．５に調整されている。一方、中間転写ベルト２０６の地肌部（標準反射部２０６ａを設けていない箇所）は、黒みを帯びた色であってマンセル表色系の明度が１〜２程度に調整されている。

本プリンタの制御部（図５の４０６）は、予めの試験によって得られた標準拡散反射出力値Ｖｔｒｅｆ＿ｔｇｔをＲＯＭ内に格納している。この標準拡散反射出力値Ｖｔｒｅｆ＿ｔｇｔは、所定の発光量の条件下で標準反射部２０６ａの表面で得られた拡散反射光を、図４に示した第１反射型フォトセンサー１３０と同じ構成のセンサーで検知したときに得られるセンサー出力値である。

本プリンタにおいては、Ｙ，Ｃ，Ｍのテストパターンにおける各トナーパッチのトナー付着量を、次のようにして求める。即ち、まず、標準反射部２０６ａを被検対象とする反射型フォトセンサー（１３０、１３６）からの出力値の平均値をトナーパッチと同様にして求めて、標準センサー出力ＶｔｒｅｆとしてＲＡＭ内に格納する。次いで、各トナーパッチについての平均センサー出力値Ｖｓｐ１＿ｒｅｇ、Ｖｓｐ２＿ｒｅｇ、Ｖｓｐ３＿ｒｅｇ、Ｖｓｐ４＿ｒｅｇ、Ｖｓｐ５＿ｒｅｇを取得してＲＡＭ内に格納する。そして、次に示すゲイン補正式により、トナーパッチについての拡散反射光量Ｒ［ｎ］を求める。
それぞれの平均センサー出力値をゲイン補正する。
Ｒ［ｎ］＝Ｖｓｐ×（Ｖｒｅｆ＿ｔｇｔ／Ｖｒｅｆ）

実験室で標準拡散反射出力値Ｖｔｒｅｆ＿ｔｇｔを得た試験のときと全く同じ条件である場合に、Ｖｓｐ１＿ｒｅｇ＝１［Ｖ］、Ｖｓｐ２＿ｒｅｇ＝２［Ｖ］、Ｖｓｐ３＿ｒｅｇ＝３［Ｖ］が得られると仮定する。ユーザーのもとでは、環境条件が変動したり、反射型フォトセンサーが前述の試験に使用したものとは異なっていたりするため、同試験と全く同じ条件下でトナーパッチを検知することができない。このような状況であっても、先に説明したようなゲイン補正を行うことで、カラートナーパッチにおける拡散反射光量を正確に検知することができる。例えば、発光素子の発光量が同試験のときよりの１．５倍になった場合には、Ｖｓｐ１＿ｒｅｇ＝１．５［Ｖ］、Ｖｓｐ２＿ｒｅｇ＝３［Ｖ］、Ｖｓｐ３＿ｒｅｇ＝４．５［Ｖ］となるが、それぞれゲイン補正によって１［Ｖ］、２［Ｖ］、３［Ｖ］に修正されるため、拡散反射光量は同試験のときと同じ値で求められる。このため、発光素子の発光量の変動によってセンサー出力値とトナー付着量との関係を示す特性が変動して、図１０や図１１に示すようにテストパターンについてのセンサー出力値のグラフが上下に変動したとしても、拡散反射光量、ひいてはトナー付着量が正確に求められる。なお、図１１のグラフにおける１番目の波立ち上がり部は、標準反射部２０６ａについての標準センサー出力Ｖｔｒｅｆである。また、２番目、３番目、４番目の波立ち上がり部は、平均センサー出力値Ｖｓｐ１＿ｒｅｇ、Ｖｓｐ２＿ｒｅｇ、Ｖｓｐ３＿ｒｅｇである。

本プリンタにおいては、図１に示したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の画像形成ユニット、光書込ユニット２９０、制御部（図５の４０６）等によって作像手段が構成されている。そして、この作像手段は、感光体の非画像出力領域に形成されたテストパターンを、中間転写ベルト２０６のテストパターン形成領域（Ａ１、Ａ２）における標準反射部２０６ａからずれた位置に転写し得るように、テストパターンを得るための潜像書込開始タイミング（光書込開始タイミング）を決定するようになっている。具体的には、ベルト１周毎に標準反射部２０６ａが反射型フォトセンサーに検知されることに基づいて、各周回で標準反射部２０６ａのベルト軌道上における位置を把握し、その把握結果に基づいて、標準反射部２０６ａから所定量だけベルト移動方向下流側にずれた位置に、テストパターンを形成し始めるようになっている。

次に、第１実施形態に係るプリンタの変形例装置について説明する。なお、以下に特筆しない限り、変形例装置の構成は第１実施形態と同様である。この変形例装置は、第１反射型フォトセンサー（図７の１３０）、第２反射型フォトセンサー（図７の１３６）として、それぞれ拡散反射型受光素子を有しておらず、正反射型受光素子だけを有しているものを用いる。そして、Ｋトナーパッチだけでなく、Ｙ，Ｃ，Ｍトナーパッチについても、正反射光量に基づいてトナー付着量を求めるようになっている。

図１２は、反射型フォトセンサーの正反射型受光素子による正反射光の受光量と、Ｙ，Ｃ，Ｍトナーパッチに対するトナー付着量との関係を示すグラフである。図示のようにカラートナーパッチについての正反射光を検知する場合には、Ｋトナーパッチと同様に、トナー付着量が多くなるほど、センサー出力値が低下する。但し、Ｋトナーパッチの場合とは異なり、正反射光のみならず、若干量の拡散反射光も正反射型受光素子に受光される。カラートナーは、トナー粒子間で多重に拡散反射させた拡散反射光の一部を正反射型受光素子に入射させるからである。このため、カラートナーパッチについては、平均センサー出力値Ｖｐｓ＿ｒｅｇを次式のように正規化することで、拡散反射光の入射による検知結果のバラツキを低減している。
Ｒ［ｎ］＝（Ｖｓｐ＿ｒｅｇ−Ｖｒｅｆ）／（Ｖｓｇ＿ｒｅｇ−Ｖｒｅｆ）

次に、本発明を適用した画像形成装置として、第２実施形態のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、本プリンタの構成は、第１実施形態と同様である。

本プリンタは、第１実施形態に係るプリンタと同様のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の画像形成ユニットを備えている。また、本プリンタは、第１実施形態に係るプリンタとは異なり、複数の張架ローラによって張架されながら無端移動せしめられる無端状の紙搬送ベルトを有しており、この紙搬送ベルトのループ上方にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の画像形成ユニットが配設されている。紙搬送ベルトは、そのループおもて面に記録紙を吸着させながら、自らの無端移動に伴って搬送する。このようにして紙搬送ベルトによって搬送される記録紙に対して、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体上に形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて転写される。かかる構成では、紙搬送ベルトが、自らの移動する表面に記録部材たる記録紙を保持しながら搬送する搬送体として機能している。

各色のドラム状の感光体は、それぞれドラム部の軸線方向の長さが、紙搬送ベルトの幅とほぼ同じに設定されている。そして、軸線方向の両端部が、それぞれ記録紙への画像の出力に寄与しない非画像出力領域となっているが、その非画像出力領域にも感光層が形成されているため、静電潜像を担持することができる。各色のテストパターンは、かかる非画像出力領域に形成される。即ち、光書込ユニットは、感光体の軸線方向の両端部にある非画像出力領域にも静電潜像を光書込することが可能で、且つ、現像装置は、感光体の非画像出力領域に形成されたテストパターン用の潜像パッチを現像することが可能である。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体の表面に形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、紙搬送ベルトのループ内側に配設されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ローラに印加される１次転写バイアスの作用により、ベルト表面上の記録紙に１次転写される。これらＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ローラは、それぞれローラ部の軸線方向の長さが、紙搬送ベルトの幅とほぼ同じに設定されている。このため、感光体の軸線方向の中央部にある画像出力領域に形成されたトナー像を、紙搬送ベルトの幅方向の中央部に保持された記録紙に１次転写する。更には、感光体の軸線方向の両端部にある非画像出力領域に形成されたテストパターンを、紙搬送ベルトの幅方向の両端部にある非画像出力領域であり且つセンサーによる被検対象領域であるテストパターン形成領域（特定領域）に転写することが可能である。

紙搬送ベルトの幅方向の両端部にあるテストパターン形成領域にそれぞれ形成されたテストパターンは、第１反射型フォトセンサーや第２反射型フォトセンサーによってトナー付着量が検知される。

また、紙搬送ベルトの幅方向の両端部にあるテストポアターン形成領域には、それぞれ、第１実施形態に係るプリンタと同様の標準反射部が形成されている。そして、この標準反射部の光反射特性が第１反射型フォトセンサーや第２反射型フォトセンサーによって検知される。

本プリンタの制御部は、第１実施形態に係るプリンタと同様にして、標準反射部やテストパターンを被検対象とする反射型フォトセンサーからのセンサー出力値に基づいて、トナーパッチに対するトナー付着量を求める。

これまで、複数の画像形成ユニットによってそれぞれ形成した単色トナー像を重ね合わせて転写してカラー画像を得るプリンタの例について説明してきたが、単色トナー像のみを形成する単色画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。

以上、第１実施形態に係るプリンタや、変形例装置においては、第２転写手段たる２次転写ローラ２０８として、中間転写体たる中間転写ベルト２０６の画像出力領域に担持されているトナー像を記録部材たる記録紙Ｐに２次転写しながら、中間転写ベルト２０６の特定領域たるテストパターン形成領域Ａ１、Ａ２に担持されているテスト用可視像としてのトナーパッチ（テストパターン）の記録紙Ｐへの転写を回避するものを用いている。かかる構成では、中間転写ベルト２０６上のトナーパッチを記録紙Ｐに転写してしまうことによる出力画像の乱れを回避することができる。

また、第１実施形態に係るプリンタや、変形例装置においては、作像手段が、潜像担持体たる感光体の非画像出力領域のトナーパッチを、中間転写ベルト２０６のテストパターン形成領域Ａ１、Ａ２における標準光学特性部たる標準反射部２０６ａからずれた位置に転写し得るように、テストパターンを得るための潜像書込開始タイミングを決定するようになっている。かかる構成では、トナーパッチを標準反射部２０６ａの上に形成してしまうことによる標準拡散反射出力値Ｖｔｒｅｆ＿ｔｇｔの検知精度の悪化、ひいてはトナー付着量の検知精度の悪化を回避することができる。

第１実施形態に係るプリンタの画像形成工程部分を示す概略構成図。 同プリンタのＫ用の画像形成ユニットを示す正面図。 同プリンタの転写ユニットを示す斜視図。 同プリンタの第１反射型フォトセンサーを示す拡大構成図。 同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。 同プリンタの制御部によって実施される作像条件調整処理における制御フローを示すフローチャート。 テストパターンが形成された中間転写ベルト及びその周囲構成を上方から示す平面図。 反射型フォトセンサーの正反射型受光素子による正反射光の受光量と、Ｋトナーパッチに対するトナー付着量との関係を示すグラフ。 反射型フォトセンサーの拡散反射型受光素子による拡散反射光の受光量と、Ｙ，Ｃ，Ｍトナーパッチに対するトナー付着量との関係を示すグラフ。 拡散反射型受光素子の出力値とトナー付着量との関係の経時変化を示すグラフ。 テストパターンに対する拡散反射型受光素子の出力値の経時変化を示すグラフ。 反射型フォトセンサーの正反射型受光素子による正反射光の受光量と、Ｙ，Ｃ，Ｍトナーパッチに対するトナー付着量との関係を示すグラフ。

符号の説明

１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
１０３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：現像装置（現像手段）
１３０：第１反射型フォトセンサー（光学センサー）
１３６：第２反射型フォトセンサー（光学センサー）
２０４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：１次転写ローラ（第１転写手段）
２０６：中間転写ベルト（中間転写体）
２０６ａ：標準反射部（標準光学特性部）
２０８：２次転写ローラ（第２転写手段）
２９０：光書込ユニット（潜像書込手段）
４０６：制御部（作像条件調整手段）
Ａ１，Ａ２：テストパターン形成領域（特定領域）

Claims (7)

1. 自らの移動する表面に潜像を担持する潜像担持体、該潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段、及び、該潜像担持体に担持された潜像を現像して可視像を得る現像手段、を具備する作像手段と、該潜像担持体上の可視像を中間転写体の移動する表面に転写する第１転写手段と、該中間転写体上の可視像を記録部材に転写する第２転写手段と、該潜像担持体上に形成された後に該中間転写体上に転写された所定のテスト用可視像の光学特性や、所定の光学特性を発揮する標準光学特性部の光学特性を検知して検知結果に応じた信号を出力する光学センサーと、該光学センサーからの出力信号に基づいて該作像手段の作像条件を調整する作像条件調整手段とを備える画像形成装置において、
   上記潜像担持体、上記中間転写体としてそれぞれ、自らの表面における移動方向に直交する方向の一部領域が上記記録部材への画像の出力に寄与しない非画像出力領域となっているものを用い、
   上記作像手段として、該潜像担持体の該非画像出力領域に上記テスト用可視像を形成するものを用い、
   該中間転写体として、該非画像出力領域であり且つ上記光学センサーによる被検対応領域でもある特定領域に上記標準光学特性部を設けたものを用い、
   且つ、上記第１転写手段として、該潜像担持体の該非画像出力領域から該中間転写体の該特定領域に上記テスト用可視像を転写するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記第２転写手段として、上記中間転写体の画像出力領域に担持されている可視像を上記記録部材に転写しながら、上記中間転写体上の上記特定領域に担持されている上記テスト用可視像の該記録部材への転写を回避するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２の画像形成装置であって、
   上記作像手段が、上記潜像担持体の上記非画像出力領域の上記テスト用可視像を、上記中間転写体の上記特定領域における上記標準光学特性部からずれた位置に転写し得るように、該テスト用可視像を得るための潜像書込開始タイミングを決定するものであることを特徴とする画像形成装置。
4. 自らの移動する表面に潜像を担持する潜像担持体、該潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段、及び、該潜像担持体に担持された潜像を現像して可視像を得る現像手段、を具備する作像手段と、自らの移動する表面に記録部材を保持しながら搬送する搬送体と、該潜像担持体上の可視像を該搬送体によって搬送されている記録部材に転写したり、該潜像担持体上に形成された所定のテスト用可視像を該潜像担持体上から該搬送体に転写したりする転写手段と、該搬送体に転写された該テスト用可視像の光学特性を検知して検知結果に応じた信号を出力する光学センサーと、該光学センサーからの出力信号に基づいて該作像手段の作像条件を調整する作像条件調整手段とを備える画像形成装置において、
   上記潜像担持体として、自らの表面における移動方向に直交する方向の一部領域が上記記録部材への画像の出力に寄与しない非画像出力領域となっているものを用い、
   上記搬送体として、自らの表面における移動方向に直交する方向の全領域のうち、上記記録部材の搬送に寄与しない非搬送領域であって且つ上記光学センサーによる被検対応領域でもある特定領域に、所定の光学特性を発揮する標準光学特性部が設けられたもの、を用い、
   上記作像手段として、該潜像担持体の該非画像出力領域に上記テスト用可視像を形成するものを用い、
   且つ、上記転写手段として、該潜像担持体の該非画像出力領域から該搬送体の該特定領域に上記テスト用可視像を転写するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４の画像形成装置であって、
   上記作像手段が、上記潜像担持体の上記非画像出力領域に形成した上記テスト用可視像を、上記搬送体の上記特定領域における上記標準光学特性部からずれた位置に転写し得るように、該テスト用可視像を得るための潜像書込開始タイミングを決定するものであることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５の何れかの画像形成装置であって、
   上記光学センサーが、上記光学特性として拡散反射光量を検知する拡散反射型フォトセンサーであることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６の何れかの画像形成装置であって、
   上記光学センサーが、上記光学特性として正反射光量を検知する正反射型フォトセンサーであることを特徴とする画像形成装置。

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