JP4813805B2

JP4813805B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4813805B2
Application number: JP2005033395A
Authority: JP
Inventors: 真治加藤; 英樹釜地; 真長谷川; 均石橋; 仰太藤森; 直人渡辺; 加余子池上; 裕士平山; 崇史榎並; 信二小林; 一三小林; 福年内田; 昇沢山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2025-02-09
Also published as: JP2006220848A

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。

複数の作像ユニットを有する、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置では、画像濃度や画像位置を一定にするために、像担持体上にトナーパターン（検知パターン、パッチパターン）を作像し、これを画像濃度検知手段で検知し、その検知結果に基づいて各種のプロセス制御を行うものが広く知られている。
しかしながら、こうしたプロセス制御によってユーザが使用できない「お待たせ時間（以下、単に待ち時間ともいう）」が発生していた。近年ではこのお待たせ時間の低減が求められている。

一方、省スペース、低コスト等の目的で、画像を中間転写ベルトから紙（記録媒体）に転写する２次転写ローラをクリーニングするクリーニング機構を設けていない画像形成装置においては、トナーパターンのような紙に転写しない未転写画像が２次転写ローラに付着すると、通常の画像形成時に裏汚れ等の不具合を発生するため、例えばトナーパターンを作成する時は、２次転写ローラにトナーが付着しないように、２次転写ローラを中間転写ベルトから離間させる必要がある。

上記のようなトナーパターンを作成する際に、２次転写ローラを離間させる必要がある装置においては、その接離動作により通常の画像間では作成が間に合わず、紙間を広げて実行することになるため、お待たせ時間となる。
また、このような画像形成装置においては、中間転写ベルトに対する２次転写ローラの接離動作により、画像やトナーパターンに振動やノイズ等によって悪影響を与える。
この問題を回避するため、従来は画像作成後一度プロセスを停止し、２次転写ローラを離間してから再度立ち上げてトナーパターンを作像し、トナーパターンが２次転写部位を通過してからプロセスを立ち下げ、引き続き作像する画像がある場合は、２次転写ローラを中間転写ベルトに当接してから再度プロセスを立ち上げていたため、お待たせ時間は増大していた。
このような課題に対して、特開２００２−１２３０５２号公報に記載の技術では、トナーパターンが一次転写の最終色部位を通過してから２次転写ローラを離間するようにしている。

特開２００２−１２３０５２号公報特開２００３−１８６２７８号公報特開２００３−１６７４０６号公報

しかしながら、２次転写ローラの接離動作の影響を無くすためには、一連のトナーパターンが最下流の作像ユニットの一次転写部位〜２次転写部位間に入ることが前提であり、連続した階調パターン等には適用できない。
また、お待たせ時間低減の目的で、これらのプロセス制御を実行している最中に、作像指示（画像形成指示）があった場合に制御動作を中断するという内容の特許も開示されている。
しかしながら、通常の作像と同じ順序で上流の作像ユニットからトナーパターンの作像を開始すると、すぐに中断指令が行われても、中間転写ベルト上の未転写画像が２次転写部位を通過してからでないと、２次転写ローラを当接できず、またそれから通常画像の作像をスタートするため、せっかく通常作像を優先するために制御動作を中断したにも関わらず、なかなか通常の作像動作に入れないという不具合があった。

そこで、本発明は、ユーザの待ち時間を低減でき、生産性が高く、トナーパターンの濃度、位置情報を正確に検知することによって、プロセス制御の精度を向上させることができ、画質の安定した画像形成装置の提供を、その主な目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、像担持体上に画像を形成する作像ユニットを複数有し、これらの作像ユニットにより形成されたトナー像を中間転写体に重ねて１次転写し、該中間転写体に対して接離可能な２次転写手段によって、上記重ね合わされたトナー画像を記録媒体に一括転写する構成を有し、所定のタイミングで上記中間転写体上のトナーパターンの濃度もしくは位置情報を画像濃度検知手段により検知し、その検知結果に基づいてプロセス制御を行う画像形成装置において、上記トナーパターンを作成する際は、上記２次転写手段を上記中間転写体から離間させた後、上記中間転写体の移動方向における最下流に位置する作像ユニットによるトナーパターンが最初に上記画像濃度検知手段の検知部位に来る順序で作像し、上記２次転写手段の離間動作に先立ち、上記複数の作像ユニットの全ての作像ユニットにおける作像条件が、最上流に位置する作像ユニットから下流側に向って順次通常の作像とは異なる、上記トナーパターンを作成する時の所定の帯電電位に切り替えられ、且つ、１つの作像ユニットによるトナーパターンが１次転写される上記中間転写体の位置は、該中間転写体の位置が上記１つの作像ユニットより上流に位置する作像ユニットを通過したときに、該上流に位置する作像ユニットが上記所定の帯電電位に切り替えられた状態にあったときのものであり、トナーパターンを作像する作像ユニットでは、該作像ユニット以外の作像ユニットが上記所定の帯電電位に設定されている状態で、上記所定の帯電電位よりも低い範囲から帯電電位を徐々に高くする制御がなされ、トナーパターンの作像終了後該作像ユニットの帯電電位は上記所定の帯電電位に設定されることを特徴とする。

本発明によれば、トナーパターンを作成する場合に、最下流の現像色から作像を行うことによって、最上流色が画像濃度検知手段位置に到達するまでの時間を待つ必要が無くなり、早期にトナーパターン作成ができるために、お待たせ時間を低減でき、使用性の向上を図ることができる。

本発明によれば、複数の作像ユニットの帯電条件を所定の電位に揃えることにより安定した現像能力の検知を行うことができる。離間動作に先立って複数の作像ユニットの帯電電位を切り替えておくことにより、離間動作直後から下流の作像ユニットによるトナーパターンの作像を行っても安定した検知パターンの検出が可能となり、画質の安定化を得ることができる。

以下、本発明の一実施形態を図１乃至図９に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて、本実施形態における画像形成装置としての電子写真方式のレーザープリンタ（以下、単に「プリンタ」ともいう）の全体構成の概要を説明する。
プリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つの作像ユニットとしてのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを代表してその構成を説明すると、図２に示すように、像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。このプロセスカートリッジ６Ｙは、プリンタ１００本体に対して着脱可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様に帯電せしめる。一様に帯電せしめられた感光体１Ｙの表面は、レーザー光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。
このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写体としての中間転写ベルト８上に中間転写される。
ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ６Ｃ、６Ｍ、６Ｋにおいても、同様の構成を有しており、同様にして感光体１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上にＣ、Ｍ、Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト８上に転写される。

図１に示すように、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋの図中下方には、露光装置７が配設されている。潜像形成手段としての露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザー光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザー光Ｌを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射する周知の構成を有している。

露光装置７の図中下側には、給紙カセット２６、該給紙カセット２６に組み込まれた給紙ローラ２７、レジストローラ対２８など有する給紙手段が配設されている。
給紙カセット２６は、記録媒体としての転写紙Ｓが複数枚重ねて収納されており、それぞれの一番上の転写紙Ｓには給紙ローラ２７が当接している。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転せしめられると、一番上の転写紙Ｓがレジストローラ対２８のローラ間（ニップ）に向けて給紙される。レジストローラ対２８は、転写紙Ｓを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｓを適切なタイミングで後述する２次転写ニップに向けて送り出す。かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ２７と、タイミングローラ対としてのレジストローラ対２８との組合せによって記録媒体搬送手段が構成されている。この記録媒体搬送手段は、転写紙Ｓを収容手段としての給紙カセット２６から後述の２次転写ニップまで搬送するものである。

プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋの図中上方には、中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。
中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｋ、クリーニング装置１０などを備えている。また、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト８は、これら３つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラ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られる。
１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。

１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８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していく過程で、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、「４色トナー像」という）が形成される。
２次転写バックアップローラ１２は、転写部材としての２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｓに転写される。
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｓに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。

２次転写ニップにおいては、転写紙Ｓが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｓは、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色トナー像が定着される。その後、転写紙Ｓは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の上面には、スタック部３０が形成されており、排紙ローラ対２９によって機外に排出された転写紙Ｓは、このスタック部３０に順次スタックされる。
スタック部３０の下部には、トナーカートリッジ２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが配置されている。

図１において、２次転写バックアップローラ１２の上方には画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ４０が配設されており、中間転写ベルト８上の光反射率に応じた信号を出力するように構成されている。
この反射型フォトセンサ４０には、拡散光検出型か正反射光検出型のうち、中間転写ベルト８の表面の反射光量と、後述の基準パターン像（トナーパターン）の反射光量との差を十分な値にし得る方が用いられる。なお、反射型フォトセンサ４０の役割については後述する。

図３は本レーザープリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。図において制御部１５０はそれぞれ電気的に接続されたトナー像形成部（プロセスカートリッジ）６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、光書込みユニット７、給紙カセット２６、レジストローラ対２８、転写ユニット１５、反射型フォトセンサ４０などを制御する。また、この制御部１５０は、演算部などを制御するＣＰＵ１５０ａと、データを記憶するＲＡＭ１５０ｂとを備えている。
制御部１５０は、図示しない主電源の投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上のプリントを出力した後の待機時など、所定のタイミングで、中間転写ベルト８上に形成したトナーパターンの濃度を検知し、それが目標の濃度を維持するように各プロセスの制御を行うように構成されている。

図４は、上記基準パターン像Ｐ（Ｐｙ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｋ）を示す模式図である。図において、基準パターン像Ｐは、互いに間隔５ｍｍを置いて並ぶ４つの基準像で構成されている。本レーザープリンタにおいて、各基準像１０１は縦１５ｍｍ×横１２ｍｍの大きさで、５ｍｍの間隙を介して形成される。
よって、中間転写ベルト８上の基準パターン像Ｐｙ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｋの長さはそれぞれＬ３＝７５ｍｍとなる。基準パターン像Ｐｙ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｋは、プリントプロセス時に形成される各色のトナー像とは異なり、中間転写ベルト８上に重なり合わずに並ぶように転写される。このような転写により、中間転写ベルト８上には各色の基準パターン像Ｐｙ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｋによって構成される１つのパターンブロックが形成される。この時の作像電位は各色毎に画像部と同じ帯電電位、現像バイアスが設定される。

図５は、感光体ドラム１の設置ピッチを示す模式図である。図示のように、感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１ＫはそれぞれＬ１＝１００ｍｍ、Ｌ２（１）＝９５ｍｍに設定されている。
図５において、中間転写ベルト８を備える転写ユニット１５の図中右上側には、画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ４０が配設されている。中間転写ベルト８上の各基準パターン像は無端移動に伴って移動して反射型フォトセンサ４０に検知された後、転写ユニット１５のクリーニング装置１０にて除去される。
反射型フォトセンサ４０は、１つ目のパターンブロックＰＢ１の先端から後端にかけて、基準パターン像Ｐｙ１、Ｐｃ１、Ｐｍ１、Ｐｋ１を構成する各基準像１０１からの反射光量を、各基準像１０１の光反射量に応じた電圧信号を後述する方法で検知し、上記制御部１５０に順次出力する。
制御部１５０は、反射型フォトセンサ４０から順次送られてくるこの電圧信号に基づいて、各基準像１０１の画像濃度を順次演算してＲＡＭ１５０ｂに格納していく。なお、反射型フォトセンサ４０には拡散光検出型がカラートナーの高濃度部を検知できる点で望ましい。

図６のフローチャートに基づいて、画像形成とトナーパターン形成動作を説明する。
通常の画像形成動作が指示されると、中間転写ベルト８に対して２次転写ローラを当接し（Ｓ１）、プロセスを立ち上げて画像形成を行う（Ｓ２）。次にプロセス制御の実行タイミングかどうかを判断し（Ｓ３）、実行タイミングでない場合には２次転写クリーニングに入る（Ｓ１０）。
ここでは２次転写部位が紙間のタイミングでのみ、画像形成時とは逆の２次転写バイアスを印加することで、２次転写ローラ１９に付着しているトナーを中間転写ベルト８上に逆電界をかけて付着させ、２次転写ローラ１９のクリーニングを行う。ここで中間転写ベルト８上に付着したトナーは、クリーニング装置１０でクリーニングされる。

次に、引き続き画像があるかどうかを判断し（Ｓ１１）、画像がある場合はＳ２に戻り、画像が無い場合は２次転写ローラ１９を離間させてプロセスを終了する（Ｓ１２）。
Ｓ３でプロセス制御タイミングである場合は、先の画像に引き続きトナーパターンを作像する（Ｓ４）。この時のトナーパターンは、図４に示すように、Ｐｙ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｋと通常画像の作像順に中間転写ベルト８上で重ならないように作像する。
次に、これらのトナーパターンが最終色（最下流の作像ユニット）の１次転写部位を通過し、トナーパターンの先頭が２次転写ローラ１９の手前の所定位置に来たかどうかを判断し（Ｓ５）、来た時点で２次転写ローラ１９を転写ベルト８から離間させる（Ｓ６）。
次に、反射型フォトセンサ４０でトナーパターンの濃度を検知し（Ｓ７）、プロセス制御を実行する（Ｓ８）。これに並行してトナーパターンの濃度検知終了に伴い、２次転写ローラ１９を中間転写ベルト８に当接させる（Ｓ９）。

このように、図４で示したようなパターン長（Ｌ３）が最下流の１次転写位置〜２次転写ローラ位置（Ｌ２＝Ｌ２（１）＋Ｌ２（２））よりも短いときは連続してトナーパターンを作成して、２次転写ローラ１９の接離タイミングを制御することで安定したトナーパターンの検知が可能となる。
しかしながら、トナーパターンが階調パターンのように複数個まとまって作成される場合にはＬ３＞Ｌ２となり、パターンを作像している間に２次転写ローラ１９を離間する必要があるため、その際にトナーパターン像を乱し正確なトナーパターンの検出ができないという不具合がある。

このため、従来は、図１０、図１１に示すように、２次転写ローラ１９を離間してから、連続した階調パターンを作成していた。なお、図１１においては実際には画像、パターン共にそれぞれの色を持っているが、ここでは省略してＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋで区別している（図８において同じ）。
しかしながらこの方法では、最上流にあるＹ（イエロー）から作像を開始するため、Ｙのパターンが反射型フォトセンサ４０の位置にくる時間が無駄となってしまう。すなわち、図１１に示すように、Ｙのパターンが反射型フォトセンサ４０の位置にくる時間が長くなり、例えば２次転写ローラ１９の離間から当接までの間隔を待ち時間Ｗｔとした場合、結果として待ち時間Ｗｔが長くなってしまう。図１１において、符号Ｊは重ね合わせ画像を示している。

本実施形態では上記待ち時間Ｗｔを短くする制御を行う。以下、その制御動作について説明する。
階調パターンの作成に当たっては以下のように行う。階調パターンの作成を行うタイミング（例えば所定枚数に達した時や主電源投入時）が到来すると、まず、感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを回転しながら一様に帯電せしめる。
この帯電については、通常のプリント時における各色毎に設定された一様な帯電電位（例えば−７００Ｖ）とは異なり、その電位を徐々に大きくしていくようにする。そして、上記レーザー光の走査によって基準パターン像用の静電潜像を形成しながら、現像ユニット６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋで現像する。この現像により、各色のバイアス現像パターン像が感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上に形成される。なお、現像の際、制御部１５０は、それぞれの現像ユニット６の現像ローラ５１に印加される現像バイアスの値も徐々に高くしていくように制御する。この時の設定電位を表１に示す。

所定の色に対して、上記電位設定が行われている間は、該当色のレーザーの書き込みレベルは２５５（フルパワー）とし、その他の作像ユニットは帯電（ＤＣ）−７００Ｖ、現像バイアス−５５０Ｖ、レーザー書き込みレベルは０に固定する。
この電位設定条件は必ずしも表１の設定にする必要は無く、プロセス制御に必要なプロセス条件でトナーパターンの作像が行われる。
これら各色のバイアス現像パターン像は、中間転写ベルト８上に重なり合わずに並ぶように転写される。この転写により、中間転写ベルト８上には各色の基準パターン像によって構成されるパターンブロックが形成される。
このパターンブロックの中の各基準パターン像の基準像は、中間転写ベルト８の無端移動に伴って反射型フォトセンサ４０との対向位置を通過する際、その光反射量が検知され、電気信号として制御部１５０に出力される。制御部１５０は、反射型フォトセンサ４０から順次送られてくるこの出力信号に基づいて、各基準像の光反射率を演算し、濃度パターンデータとしてＲＡＭ１５０aに格納していく。

反射型フォトセンサ４０との対向位置を通過した上記パターンブロックは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。
このようにして求められた各作像電位に対するトナー付着量、いわゆる現像γ特性は、通常画像の作像電位の決定、トナー濃度の制御等に利用されるが、制御方法としては広く知られたものであり、また制御対象について特に限定するものではないため、詳細は省略するが例えば、プロセス制御手段としては周知の手段が適用できる。
例えば、トナーパターンの濃度検知による濃度制御として特開２００２−１３２０９７号公報に記載の技術が挙げられる。またトナーパターンの位置検知による画像位置の制御として、特許第２６４２３５１号公報に記載の技術が挙げられる。

次に、図７乃至図９に基づいて制御動作を説明する。
図７のＳ３でプロセス制御実行のタイミングと判断した場合、まず上流のＹの作像ユニットから順次検知パターン作成条件に設定する（Ｓ４）。すなわち、２次転写ローラ１９の離間動作に先立ち、通常の作像とは異なる所定の帯電電位に切り替えられる。具体的には各色とも帯電電位−７００Ｖ、現像バイアス−５５０Ｖである。
次に２次転写ローラを離間する（Ｓ５）。次に検知パターンを作成するが（Ｓ６）、このとき重要なのは、図８に示すように、最下流のＫの作像ユニットから作像を行う点である。
Ｋの作像条件を、表１に示した電位に順次切り替えてパターンを作像する。すなわち、中間転写ベルト８上のトナーパターンを作像する領域が各作像ユニットと接触する際には、切り替えられた電位（表１に示した電位）になっている。この時、Ｋの１次転写部位に来る中間転写ベルト８の領域は、他の作像ユニットが、いずれも帯電電位−７００Ｖ、現像バイアス−５５０Ｖの設定で通過してきたものである。

Ｋが終ると引き続き次に上流の位置関係となるＭの作像条件を表１に示した電位に順次切り替えてパターンを作像する。この時は、Ｋは所定の帯電電位である帯電電位−７００Ｖ、現像バイアス−５５０Ｖの設定となる。
このように作像する色のユニットだけで無く、他色の作像条件も所定の条件に揃えることが非常に重要となる。
図９に、作像ユニットの帯電電位と転写率、逆転写率をプロットしたデータを示す。ここで１次転写は本システムで使用している定電流転写バイアス制御を行っている。図から判るように、帯電電位が高いほど転写率（感光体から中間転写ベルトへトナーが転写する割合）は悪くなり、帯電電位が低いほど逆転写率（中間転写ベルトから感光体にトナーが戻る割合）は悪くなることが判る。

当然のことながら、上流の作像ユニット（ステーション）の像は他の作像ユニットの１次転写部位を通るため、中間転写ベルト８上にパターンを重ねなくとも、設定した帯電電位によって、最終的に中間転写ベルト８上に転写され残るトナー量が変わってくるのである。
従って、トナーパターンを作る時の他の作像ユニットの帯電電位は適切に設定された電位を使用しないと、仮に現像能力が一定であっても最終的に中間転写ベルト８上に転写されるトナー付着量が変化してしまう。

以上のように通常の作像順とは異なり、下流の作像ユニットから作像することで、Ｙのトナーパターンが移動してくるのを待つ無駄な時間が排除されるため、２次転写手段の接離が必要なシステムにおいても短時間で長いトナーパターンを作像することが可能となる。すなわち、図８に示すように、図１１の場合に比べて待ち時間Ｗｔを短くすることができる。
このようにして全てのパターンが作像され（Ｓ６）、これらのトナー付着量が検知され（Ｓ７）、プロセス制御が実行される（Ｓ８）。その後２次転写ローラが当接される（Ｓ９）。
次に、引き続き通常の画像形成があるかどうかが判断され（Ｓ１１）、あれば通常作像条件に切り替えて作像を行い、引き続く画像形成が無ければ２次転写ローラを離間して（Ｓ１２）、制御動作を完了する。

本実施形態における具体的なプロセス条件は以下の通りである。
感光体１としては、有機感光体（ＯＰＣ）を用い、帯電装置４は帯電ローラであり、−２００〜−２０００Ｖに一様に帯電したものに原稿の画像に対応したレーザー光を照射して光書き込みを行い、静電潜像を形成する。
トナーは負帯電性のものを用いてネガ−ポジ現像を行い、感光体１上にトナー像を形成する。中間転写ベルト８として、厚さ０．１０ｍｍ、幅２４６ｍｍ、内周長７９６ｍｍの熱硬化性樹脂からなる中間転写ベルトを用い、この中間転写ベルト８の移動速度を１５０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
このような材質で形成した中間転写ベルト８全体の体積抵抗率を測定したところ、１０^７〜１０^１２Ωｃｍであった。
上記各体積抵抗率は、ＪＩＳＫ６９１１に記載されている測定方法を用い、電圧１００Ｖを１０秒間印加して測定したものである。また、中間転写ベルト８の表面抵抗率を、三菱油化製の抵抗測定器「ハイレスターＩＰ」で測定したところ、１０^９〜１０^１４Ω／□であった。この表面抵抗率は、上記抵抗測定器を用いるほか、ＪＩＳＫ６９１１に記載されている表面抵抗測定法で測定することもできる。２次転写ローラ１９としては、直径２６ｍｍ、幅２３０ｍｍのウレタン発泡樹脂からなるローラを用いた。

本発明の一実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンタの概要正面図である。イエロー画像に対応するプロセスカートリッジの拡大概要正面図である。制御ブロック図である。トナーパターンの配置状態を示す概要平面図である。感光体の配置関係を示す図である。トナーパターン全体の長さが短い場合の作成動作を示すフローチャートである。トナーパターン全体の長さが長い場合の作成動作を示すフローチャートである。トナーパターン全体の長さが長い場合の作成動作を示すタイミングチャートである。帯電電位と転写率及び逆転写率の関係を示すグラフである。従来におけるトナーパターン全体の長さが長い場合の作成動作を示すフローチャートである。従来におけるトナーパターン全体の長さが長い場合の作成動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１像担持体としての感光体
６作像ユニットとしてのプロセスカートリッジ
８中間転写体としての中間転写ベルト
１９２次転写手段としての２次転写ローラ
４０画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ
Ｐトナーパターン
Ｓ記録媒体としての転写紙

Claims

像担持体上に画像を形成する作像ユニットを複数有し、これらの作像ユニットにより形成されたトナー像を中間転写体に重ねて１次転写し、該中間転写体に対して接離可能な２次転写手段によって、上記重ね合わされたトナー画像を記録媒体に一括転写する構成を有し、所定のタイミングで上記中間転写体上のトナーパターンの濃度もしくは位置情報を画像濃度検知手段により検知し、その検知結果に基づいてプロセス制御を行う画像形成装置において、
上記トナーパターンを作成する際は、上記２次転写手段を上記中間転写体から離間させた後、上記中間転写体の移動方向における最下流に位置する作像ユニットによるトナーパターンが最初に上記画像濃度検知手段の検知部位に来る順序で作像し、
上記２次転写手段の離間動作に先立ち、上記複数の作像ユニットの全ての作像ユニットにおける作像条件が、最上流に位置する作像ユニットから下流側に向って順次通常の作像とは異なる、上記トナーパターンを作成する時の所定の帯電電位に切り替えられ、且つ、１つの作像ユニットによるトナーパターンが１次転写される上記中間転写体の位置は、該中間転写体の位置が上記１つの作像ユニットより上流に位置する作像ユニットを通過したときに、該上流に位置する作像ユニットが上記所定の帯電電位に切り替えられた状態にあったときのものであり、
トナーパターンを作像する作像ユニットでは、該作像ユニット以外の作像ユニットが上記所定の帯電電位に設定されている状態で、上記所定の帯電電位よりも低い範囲から帯電電位を徐々に高くする制御がなされ、トナーパターンの作像終了後該作像ユニットの帯電電位は上記所定の帯電電位に設定されることを特徴とする画像形成装置。