(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に担持された、白色の像を含む複数の色の像を転写され得る被転写体と、
前記被転写体上に転写された像を光学的に検知する検知手段とを有し、
前記被転写体上に、白色の像を転写して、前記検知手段により、同検知手段の光学的な特性を検知するために、白色の像を検知する白色像検知を行い、
前記白色像検知を行った後、前記被転写体上に、白色の像の上に白色と異なる色の像を転写して重ね転写を行い、前記検知手段により、前記被転写体上において前記重ね転写が行われた位置の像を検知する重ね転写像検知を行うことにより、像の濃度を制御し、
前記白色像検知を行うときと前記重ね転写像検知を行うときとで前記被転写体上に像を転写する転写条件を互いに同一とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
像担持体に白色の像を担持させる現像手段を有し、
この現像手段により、像担持体上に担持された白色の像を回収することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、
前記被転写体をクリーニングするクリーニング手段を有し、
このクリーニング手段は、前記被転写体に接離可能であり、前記白色像検知を行うために前記被転写体に白色の像が転写されたときに前記被転写体から離間することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
白色の像を像担持体から前記被転写体上に転写させる転写手段を有し、
この転写手段は、前記白色像検知を行うために前記被転写体に転写された白色の像を像担持体に転写可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記複数の像担持体は、これらが一体で、またはそれぞれ単独で、画像形成装置本体に対して交換可能なカートリッジに備えられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記被転写体は、転写された像を記録媒体に転写される中間転写体、または、記録媒体を搬送する記録媒体搬送体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、
像担持体を複数有し、
前記被転写体は、所定の方向に移動しながら前記複数の像担持体上に担持された像を転写され、
前記複数の像担持体は、前記被転写体上に転写された状態で白色の像を担持する白色像担持体を含み、
前記白色像担持体は、前記所定の方向において前記複数の像担持体のうち他の像担持体より上流の位置で、担持した像を前記被転写体に転写されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
像担持体上に担持された、白色の像を含む複数の色の像を転写され得る被転写体と、
前記被転写体上に転写された像を光学的に検知する検知手段とを用い、
前記被転写体上に、白色の像を転写して、前記検知手段により、同検知手段の光学的な特性を検知するために、白色の像を検知する白色像検知を行い、
前記白色像検知を行った後、前記被転写体上に、白色の像の上に白色と異なる色の像を転写して重ね転写を行い、前記検知手段により、前記被転写体上において前記重ね転写が行われた位置の像を検知する重ね転写像検知を行うことにより、像の濃度を制御し、
前記白色像検知を行うときと前記重ね転写像検知を行うときとで前記被転写体上に像を転写する転写条件を互いに同一とすることを特徴とする画像濃度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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であって、中間転写体等の被転写体上の像の濃度を検知して、形成する画像の濃度を制御する画像形成装置及び画像濃度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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であって、中間転写体等の被転写体を有する画像形成装置が知られている（たとえば、〔特許文献１〕ないし〔特許文献５〕参照）。
【０００３】
一方、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おいては、形成する画像の濃度が適正になるように制御するため、いわゆるプロセスコントロールを行うように構成されている場合がある。プロセスコントロールは、かかる被転写体を有する画像形成装置において行われるように構成されている場合があり、プロセスコントロールを、被転写体上の像を検知して行う技術が知られている（たとえば、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕参照）。
【０００４】
プロセスコントロールを、被転写体上の像を検知して行う場合には、被転写体の経時変化によってプロセスコントロール後の画像の濃度が変化する可能性があるため、かかる経時変化を考慮し、被転写体上の像を検知する手段の特性を、被転写体の経時変化に応じて調整する技術が提案されている（たとえば、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕参照）。
【０００５】
なお、その他、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おいて、白色の像を被転写体上に担持させる画像形成装置（たとえば、〔特許文献３〕、〔特許文献４〕参照）、被転写体に転写される像を担持する像担持体のクリーニングをこの像担持体に像を担持させる現像手段によって行ういわゆるクリーニングレスの画像形成装置（たとえば、〔特許文献５〕参照）が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
被転写体上の像を検知する手段の特性を、被転写体の経時変化に応じて調整する技術には、たとえば次のような問題がある。すなわち、かかる手段を、被転写体上の像を光学的に検知するように構成した場合、より具体的には、被転写体に向けて発光する発光手段と被転写体からの光を受光する受光手段とを有する構成とした場合であって、被転写体の経時変化すなわち被転写体の光反射率の変化に応じて受光手段の出力が一定となるように発光手段の出力を調整する場合、かかる光反射率が低下すると、発光手段の出力を大きくする必要があるが、発光手段の出力には限度があるため、受光手段の出力が維持できなくなる場合があり、プロセスコントロールの精度が低下し得るという問題がある。また、発光手段の出力を大きくすると、その発熱により、発光手段や受光手段の寿命が短くなるという問題がある。
【０００７】
本発明者らが鋭意研究を重ねたところ、このような問題は、白色の像を被転写体上に担持させるタイプの画像形成装置においては、その特性を利用して解決可能であることが判明した。
ただし、かかるタイプの画像形成装置のように、形成する像の色が多いと、その構成が複雑化したり大型化したりするため、たとえば、クリーニングレスとすることが望ましいものの、クリーニングレスとするには、被転写体を介して各色の現像手段に他の色が混入する、いわゆる混色を回避する必要があることに留意しなければならない。
【０００８】
本発明は、中間転写体等の被転写体に白色の像を担持させることを利用して、被転写体の経時変化によらず、形成する画像の濃度を制御する、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であって、より好ましくはクリーニングレスとする場合における混色を回避可能とした画像形成装置及び画像濃度制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体上に担持された、白色の像を含む複数の色の像を転写され得る被転写体と、前記被転写体上に転写された像を光学的に検知する検知手段とを有し、前記被転写体上に、白色の像を転写して、前記検知手段により、同検知手段の光学的な特性を検知するために、白色の像を検知する白色像検知を行い、前記白色像検知を行った後、前記被転写体上に、白色の像の上に白色と異なる色の像を転写して重ね転写を行い、前記検知手段により、前記被転写体上において前記重ね転写が行われた位置の像を検知する重ね転写像検知を行うことにより、像の濃度を制御し、前記白色像検知を行うときと前記重ね転写像検知を行うときとで前記被転写体上に像を転写する転写条件を互いに同一とすることを特徴とする画像形成装置にある。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、像担持体に白色の像を担持させる現像手段を有し、この現像手段により、像担持体上に担持された白色の像を回収することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記被転写体をクリーニングするクリーニング手段を有し、このクリーニング手段は、前記被転写体に接離可能であり、前記白色像検知を行うために前記被転写体に白色の像が転写されたときに前記被転写体から離間することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の画像形成装置において、白色の像を像担持体から前記被転写体上に転写させる転写手段を有し、この転写手段は、前記白色像検知を行うために前記被転写体に転写された白色の像を像担持体に転写可能であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記複数の像担持体は、これらが一体で、またはそれぞれ単独で、画像形成装置本体に対して交換可能なカートリッジに備えられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記被転写体は、転写された像を記録媒体に転写される中間転写体、または、記録媒体を搬送する記録媒体搬送体であることを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、像担持体を複数有し、前記被転写体は、所定の方向に移動しながら前記複数の像担持体上に担持された像を転写され、前記複数の像担持体は、前記被転写体上に転写された状態で白色の像を担持する白色像担持体を含み、前記白色像担持体は、前記所定の方向において前記複数の像担持体のうち他の像担持体より上流の位置で、担持した像を前記被転写体に転写されることを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の発明は、像担持体上に担持された、白色の像を含む複数の色の像を転写され得る被転写体と、前記被転写体上に転写された像を光学的に検知する検知手段とを用い、前記被転写体上に、白色の像を転写して、前記検知手段により、同検知手段の光学的な特性を検知するために、白色の像を検知する白色像検知を行い、前記白色像検知を行った後、前記被転写体上に、白色の像の上に白色と異なる色の像を転写して重ね転写を行い、前記検知手段により、前記被転写体上において前記重ね転写が行われた位置の像を検知する重ね転写像検知を行うことにより、像の濃度を制御し、前記白色像検知を行うときと前記重ね転写像検知を行うときとで前記被転写体上に像を転写する転写条件を互いに同一とすることを特徴とする画像濃度制御方法にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、像担持体上に担持された、白色の像を含む複数の色の像を転写され得る被転写体と、前記被転写体上に転写された像を光学的に検知する検知手段とを有し、前記被転写体上に、白色の像の上に白色と異なる色の像を転写して重ね転写を行い、前記検知手段により、前記被転写体上において前記重ね転写が行われた位置の像を検知する重ね転写像検知を行うことにより、像の濃度を制御する画像形成装置にあるので、被転写体の経時変化による、像の濃度の制御精度の低下を抑制ないし防止して、像の濃度の制御精度を経時的に維持し、経時にわたって良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２０】
前記重ね転写像検知を行う前に、前記検知手段により、同検知手段の光学的な特性を検知するために、白色の像を検知する白色像検知を行うこととすれば、検知手段の光学的な特性を経時的に維持することが可能となるとともに、被転写体の経時変化による、像の濃度の制御精度の低下を抑制ないし防止して、像の濃度の制御精度を経時的に維持することに加え、白色像検知により像の濃度の制御精度を向上することが可能となり、経時にわたってより良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２１】
前記白色像検知を行うときと前記重ね転写像検知を行うときとで前記被転写体上に像を転写する転写条件を互いに同一とすることとすれば、検知手段の光学的な特性を経時的に維持することが可能となるとともに、被転写体の経時変化による、像の濃度の制御精度の低下を抑制ないし防止して、像の濃度の制御精度を経時的に維持することに加え、白色像検知を行うときと重ね転写像検知を行うときとで白色の像が同様に形成されることで像の濃度の制御精度をより向上することが可能となり、経時にわたってさらに良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２２】
像担持体に白色の像を担持させる現像手段を有し、この現像手段により、像担持体上に担持された白色の像を回収することとすれば、被転写体の経時変化による、像の濃度の制御精度の低下を抑制ないし防止して、像の濃度の制御精度を経時的に維持し、経時にわたって良好な画像形成を行うことが可能であるとともに、白色の像を形成する部分をクリーニングレスとしかかる部分を有することによる構成の複雑化、大型化、高価格化および廃トナーの量を、混色を防止ないし抑制しつつ、抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２３】
前記被転写体をクリーニングするクリーニング手段を有し、このクリーニング手段は、前記被転写体に接離可能であり、前記白色像検知を行うために前記被転写体に白色の像が転写されたときに前記被転写体から離間することとすれば、被転写体の経時変化による、像の濃度の制御精度の低下を抑制ないし防止して、像の濃度の制御精度を経時的に維持し、経時にわたって良好な画像形成を行うことが可能であるとともに、白色像検知の際にクリーニング手段の白色の像に対する干渉を回避して白色の像を現像手段によって回収することが可能となることに加え適時に被転写体のクリーニングを行うことが可能であることによって、白色の像を形成する部分をクリーニングレスとしかかる部分を有することによる構成の複雑化、大型化、高価格化および廃トナーの量を、混色を防止ないし抑制しつつ、抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２４】
白色の像を像担持体から前記被転写体上に転写させる転写手段を有し、この転写手段は、前記白色像検知を行うために前記被転写体に転写された白色の像を像担持体に転写可能であることとすれば、被転写体の経時変化による、像の濃度の制御精度の低下を抑制ないし防止して、像の濃度の制御精度を経時的に維持し、経時にわたって良好な画像形成を行うことが可能であるとともに、白色の像を被転写体から像担持体に逆転写することで白色の像を現像手段によって回収することが可能になることによって、白色の像を形成する部分をクリーニングレスとしかかる部分を有することによる構成の複雑化、大型化、高価格化および廃トナーの量を、混色を防止ないし抑制しつつ、抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２５】
前記複数の像担持体は、これらが一体で、またはそれぞれ単独で、画像形成装置本体に対して交換可能なカートリッジに備えられていることとすれば、被転写体の経時変化による、像の濃度の制御精度の低下を抑制ないし防止して、像の濃度の制御精度を経時的に維持することに加え、カートリッジの交換を容易化可能であることによりメンテナンス性を向上可能であることにより、経時にわたって良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２６】
前記被転写体は、転写された像を記録媒体に転写される中間転写体、または、記録媒体を搬送する記録媒体搬送体であることとすれば、中間転写体または記録媒体搬送体の経時変化による、像の濃度の制御精度の低下を抑制ないし防止して、像の濃度の制御精度を経時的に維持し、経時にわたって良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２７】
像担持体を複数有し、前記被転写体は、所定の方向に移動しながら前記複数の像担持体上に担持された像を転写され、前記複数の像担持体は、前記被転写体上に転写された状態で白色の像を担持する白色像担持体を含み、前記白色像担持体は、前記所定の方向において前記複数の像担持体のうち他の像担持体より上流の位置で、担持した像を前記被転写体に転写されることとすれば、被転写体の経時変化による、像の濃度の制御精度の低下を抑制ないし防止して、像の濃度の制御精度を経時的に維持し、経時にわたって良好な、いわゆるタンデム型の画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２８】
本発明は、像担持体上に担持された、白色の像を含む複数の色の像を転写され得る被転写体と、前記被転写体上に転写された像を光学的に検知する検知手段とを用い、前記被転写体上に、白色の像の上に白色と異なる色の像を転写して重ね転写を行い、前記検知手段により、前記被転写体上において前記重ね転写が行われた位置の像を検知する重ね転写像検知を行うことにより、像の濃度を制御する画像濃度制御方法にあるので、被転写体の経時変化による、像の濃度の制御精度の低下を抑制ないし防止して、像の濃度の制御精度を経時的に維持し、経時にわたって良好な画像形成を行うことが可能な画像濃度制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた複数の像担持体及び被転写体の周りの構成を示す概略正面図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に備えられた検知手段を示す概略正断面図である。
【図４】図１に示した画像形成装置に備えられた白色の像を担持する像担持体及びその周りの構成を示す概略正面図である。
【図５】図３に示した検知手段により重ね転写像検知を行う様子を示した概略正断面図である。
【図６】図３に示した検知手段により重ね転写像検知を行う様子を示した概略平面図である。
【図７】図３に示した検知手段により他の態様で重ね転写像検知を行う様子を示した概略正断面図である。
【図８】図３に示した検知手段により白色像検知を行う様子を示した概略正断面図である。
【図９】本発明を適用可能な画像形成装置の他の構成例の一部を示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことが可能になっているカラーデジタル複合機であるが、他の画像形成装置、すなわち、モノクロ機や、複写機、プリンタ、ファクシミリの単体、あるいは複写機とプリンタとの複合機等他の複合機であっても良い。画像形成装置１００は、プリンタとして用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置１００がファクシミリとして用いられる場合も同様である。
【００３１】
画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。画像形成装置１００は、記録媒体としての記録体である記録紙たる転写紙の両面に画像形成可能な両面画像形成装置でもある。
【００３２】
画像形成装置１００は、上下方向において中央位置を占めプリンタ部として機能する本体１０１と、本体１０１の上側に位置し原稿を読み取るスキャナとしての読取装置２１および原稿を積載され積載された原稿を読取装置２１に向けて送り出すＡＤＦといわれる原稿自動搬送装置である自動原稿給紙装置２２と、本体１０１の下側に位置し感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと像搬送体としての被転写体である転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙を積載した給紙テーブルとしての給紙装置であるシート給送装置２３とを有している。
【００３３】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての感光体である感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫおよび少なくとも定着前の状態において白色すなわちホワイトの画像を形成可能な像担持体たる白色像担持体としての感光体である感光体ドラム２０Ｗを並設したタンデム構造を採用したタンデム型の画像形成装置である。感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、互いに同一径であり、画像形成装置１００の本体１０１の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである中間転写体たる中間転写ベルトとしての転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
【００３４】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら図中時計方向である矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、転写紙に一括転写されるようになっている。このように画像形成装置１００は中間転写方式である間接転写方式を採用している。よって画像形成装置１００はタンデム型間接転写方式の電子写真装置となっている。
【００３５】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫのそれぞれに対向する位置に配設され転写ベルト１１の内周面に接触配置された転写チャージャとしての転写用帯電手段たる１次転写装置である１次転写ローラ１２Ｗ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの真下の位置すなわち１次転写位置である転写位置にて行われる。
【００３６】
各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、ホワイト、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００３７】
画像形成装置１００は、５つの画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによって構成される画像形成部としての画像形成手段である作像部６０と、各感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの下方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写ユニットであるベルトユニットとしての転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１を挟んで作像部６０と反対の側において、転写ベルト１１に対向して配設され、転写ベルト１１に当接し、転写ベルト１１への当接位置において転写ベルト１１と同方向に回転し無端移動する転写部材としての紙搬送ベルトである２次転写ベルト５を備え転写ベルト１１上のトナー像を転写紙に転写するとともに搬送する転写部たる２次転写装置としての２次転写ユニット７６とを有している。
【００３８】
画像形成装置１００はまた、画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋそれぞれの上方に対向して配設された書き込み手段である光書き込み装置としての露光装置である書込装置たる光走査装置８Ｗ、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋと、シート給送装置２３から搬送されてきた転写紙を、画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト１１と２次転写ベルト５との間に向けて繰り出すレジストローラ対１３と、転写紙の先端がレジストローラ対１３に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００３９】
画像形成装置１００はまた、２次転写ユニット７６によって転写ベルト１１上のトナー像を転写され搬送されてきた転写紙が進入し、転写紙にトナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着手段である定着装置６と、定着済みの転写紙を本体１０１外に排出する排紙経路と再度レジストローラ対１３に向けて搬送する反転経路とを備え転写紙を何れかの経路に搬送する排紙ユニット７９と、２次転写ユニット７６および定着装置６の下方に、作像部６０と平行に配設され、転写紙の両面に画像を記録すべく、排紙ユニット７９が一方の面に画像を形成された転写紙を反転経路に搬送した場合に、その転写紙をスイッチバックして反転させ、再度、レジストローラ対１３に向けて搬送する再給紙ユニットとしてのシート反転装置である両面ユニット９６とを有している。
【００４０】
画像形成装置１００はまた、本体１０１外部に配設され画像形成済みの転写紙を積載するスタック部としての排紙トレイ７５と、図１における本体１０１の右側面に配設された手差し給紙装置３３と、画像形成装置１００の操作を行う図示しない操作パネルと、画像形成装置１００全体の動作を制御する制御部としての図示しない制御手段と、図示しない廃トナータンクとを有している。
【００４１】
図２に示すように、転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写手段としての１次転写ローラ１２Ｗ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられ掛け回した第１ないし第３の支持ローラである、テンションローラ７４、転写入口ローラ７３および転写ベルト１１を回転駆動する回転駆動ローラとしての張架ローラである駆動ローラ７２と、テンションローラ７４との間に転写ベルト１１を挟み込み転写ベルト１１表面をクリーニングするクリーニング手段としての中間転写ベルトクリーニング装置１４とを有している。
【００４２】
転写ベルトユニット１０はまた、Ａ１方向において作像部６０よりも下流側且つ２次転写ユニット７６よりも上流側で転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上のトナー像を光学的に検知する検知手段としての反射型光学センサである光学センサ５０と、駆動ローラ７２を回転駆動することで転写ベルト１１をＡ１方向に無端移動させる図示しないベルト駆動モータと、画像形成が２色以上の多色画像で行われるか黒色のみの単色画像すなわちモノクロ画像で行われるかに応じて転写ベルト１１等を変位させる図示しない転写ベルトユニット駆動手段とを有している。なお回転駆動ローラはテンションローラ７４または転写入口ローラ７３によって構成してもよく、この場合はその他のローラが従動回転する従動ローラとなる。
【００４３】
転写ベルト１１のような中間転写ベルトとしては、従来からフッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等が使用されていたが、近年では、ベルトの全層や、ベルトの一部を弾性部材にした弾性ベルトが使用されてきている。
【００４４】
転写ベルトユニット駆動手段は、画像形成が２色以上の多色画像で行われるときには、転写ベルト１１が図１に示すように張架される態位としてこの上側の略水平な展張面に転写ベルト１１を各感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに接触させ、画像形成がモノクロ画像で行われるときには、同図左方を下側に変位させるようにして転写ベルト１１を感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃから離間させ転写ベルト１１が各感光体ドラム２０ＢＫのみに接触する態位とする。なお、画像形成がモノクロ画像で行われるときには、感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃの回転をはじめとして画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの各構成の動作が停止される。ただし画像ステーション６０Ｗの動作は必要に応じて行われることがある。このような構成においては、５つの画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、Ａ１方向上流から、画像ステーション６０Ｗ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０ＢＫの順で横に並べ、後述のような現像を行うことが好ましいが、何れにしても、作像部６０は、テンションローラ７２と駆動ローラ７４との間に張り渡した転写ベルト１１上に配置される。また、このように、画像を形成する色の順番は、画像ステーション６０Ｗによる画像形成を除き、画像形成装置１００の持つ狙いや特性によって異なってくるものであり、限定されるものではない。
【００４５】
中間転写ベルトクリーニング装置１４は、図示しないクリーニング部材としての転写ベルト１１に当接したファーブラシと、このファーブラシに当接したブレードと、ファーブラシを随時転写ベルト１１に接離させる当接・離間手段とを有している。ファーブラシは、転写ベルト１１に対して接触してカウンタ方向に回転するように設けられている。中間転写ベルトクリーニング装置１４は、転写ベルト１１のＡ１方向への回転とともに、ファーブラシを用いて転写ベルト１１表面のクリーニングを行い、このクリーニングにより転写ベルト１１からファーブラシ側に転移したトナーをさらにブレードにより掻き落とす。
【００４６】
図３に示すように、光学センサ５０は、画像形成装置１００においてユーザーの指定により行われる通常の画像形成とは別に実行されるいわゆるプロセスコントロール時に、転写ベルト１１上に形成されるトナー像であるトナー濃度調整用の画像調整用パターンとしてのＰパターンである標準被検知物たる画像パッチＧの反射特性を読み取るものである。
【００４７】
光学センサ５０は、赤外光を発光する発光部としての発光素子であるＬＥＤ５１と、ＬＥＤ５１から照射された光のうち画像パッチＧ及び対向部材である転写ベルト１１によって反射された反射光言い換えると反射成分を受光するＰセンサとしての受光部である正反射受光素子５２及び拡散反射受光素子５３と、これらを支持した素子ホルダ５４とを有している。
【００４８】
正反射受光素子５２及び拡散反射受光素子５３は、かかる反射光の受光強度に応じた信号である出力電圧を制御手段に入力する。正反射受光素子５２、拡散反射受光素子５３はそれぞれ、フォトトランジスタまたはフォトダイオードである。画像パッチＧ及び転写ベルト１１の、ＬＥＤ５０から照射された光が反射される面は、検知対象面を構成している。
【００４９】
図１に示すように、２次転写ユニット７６は、２次転写ベルト５の他に、２次転写ベルト５を巻き掛けた張架ローラである、駆動ローラ１５及び従動ローラ１６と、２次転写ベルト５に対向して配設され転写ベルト１１を介して押圧された対向ローラとしてのバックアップローラである転写入口ローラ７３と、トナーと逆極性の２次転写バイアスを駆動ローラ１５に印加する図示しない電源とを有している。
【００５０】
駆動ローラ１５と転写入口ローラ７３とは、これらの間に転写ベルト１１と２次転写ベルト５とを挟み込んでおり、この挟み込みにより、転写ベルト１１と２次転写ベルト５とが接触する２次転写部としての２次転写ニップが形成されている。２次転写ニップには、２次転写バイアスの印加により、後述するようにして転写ベルト１１上に担持された最大５色のトナー像を、転写ベルト１１側から駆動ローラ１５側に向けて静電移動させる、２次転写電界が形成される。かかるトナー像は、後述するようにしてレジストローラ１３により転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙に、２次転写電界、ニップ圧によって転写される。
【００５１】
２次転写ユニット７６は、転写ベルト１１からトナー像を転写された転写紙を定着装置６へと搬送するシート搬送機能も備えているが、２次転写ユニット７６としては、転写ローラや非接触のチャージャを採用した構成を用いても良く、この場合には他に転写紙を定着装置６に向けて搬送する部材を要する。
【００５２】
定着装置６は、熱源を内部に有する加熱ローラ６２と、加熱ローラ６２に巻き掛けられた定着ベルト６４と、加熱ローラ６２とともに定着ベルト６４を巻き掛けた定着ローラ６５と、定着ローラ６５との間で定着ベルト６４に圧接し圧接部である定着部としての定着ニップを形成する加圧ローラ６３とを有している。加熱ローラ６２と、定着ベルト６４と、定着ローラ６５とは、定着ベルト６４が無端移動するベルトユニットを構成している。定着装置６は、トナー像を担持した転写紙を定着ニップに通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。
【００５３】
図２に示すように、光走査装置８Ｗ、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは、感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしてのレーザー光であるビームＬＷ、ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを発するものである。ビームＬＷ、ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫは、読取装置２１で読み取られた原稿、ファクシミリにおける受信データ、後述のようにＰＣ等の外部入力装置から入力される画像情報に基づいて生成される各色の版を構成する、形成すべき画像に対応した電子情報である画像信号が光情報に変換されたものであり、光走査装置８Ｗ、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは、かかる光情報を感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に潜像として固定するものである。なお、露光装置は、光走査装置８Ｗ、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋのようなレーザ方式に限定されず、ＬＥＤ方式など他の方式であっても良い。
【００５４】
図１に示すように、排紙ユニット７９は、定着装置６から搬送されてきた定着済みの転写紙を、両面ユニット９６に向けて搬送する搬送ローラ９７と、本体１０１外に排出する排紙ローラ９８と、定着済みの転写紙を搬送ローラ９７のある排紙経路に導いて本体１０１外に排出するか、排紙ローラ９８のある反転経路に導いて両面ユニット９６に進入させるかを切り換える切換爪９４とを備えている。
【００５５】
両面ユニット９６は、排紙ユニット７９から搬送されてきた、一方の面に画像形成された転写紙を一旦積載する給紙ボックスとしてのトレイ９２と、トレイ９２上の転写紙をスイッチバックさせる反転ローラ９３と、反転ローラ９３によってスイッチバックされた転写紙をレジストローラ１３に向けて送り出す給紙ローラ９５等を有している。
【００５６】
シート給送装置２３は、複数枚の転写紙を紙束の状態で収容可能な給紙トレイとしての給紙カセット２５を鉛直方向に複数重なるように配置した給紙ボックスとしてのペーパーバンク２６と、給紙カセット２５に積載された転写紙のうち最上位の転写紙の上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ２４と、給送ローラ２４により繰り出された転写紙を１枚ずつ分離する分離ローラ２７と、給紙ローラ２４及び分離ローラ２７により送り出された転写紙が通過する給紙路２９とを有している。
【００５７】
給紙路２９は、給紙ローラ２４及び分離ローラ２７により送り出された転写紙をレジストローラ対１３に向けて搬送する搬送手段としての搬送ローラ２８と、転写紙の搬送方向下流端に位置するレジストローラ１３とを備え、搬送ローラ２８によって搬送される転写紙シート給送装置２３から本体１０１内に連続するように設けられており、本体１０１内の給紙路２９にも搬送ローラ２８が配設されている。
【００５８】
シート給送装置２３は、給送ローラ２４が図中反時計回り方向に回転駆動され、分離ローラ２７が作用することにより、最上位の転写紙を給紙路２９内に導き、搬送ローラ２８の回転によりレジストローラ対１３に向けて給送し、搬送された転写紙がレジストローラ対１３に突き当てて止められスキューが修正されるようになっている。
【００５９】
手差し給紙装置３３は、転写紙を積載する給紙ボックスとしての手差しトレイ３４と、手差しトレイ３４に積載された転写紙のうち最上位の転写紙の上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３５と、給送ローラ３５により繰り出された転写紙を１枚ずつ分離する分離ローラ３６と、手差しトレイ３４上に転写紙が載置されたことを検知する用紙センサとを有している。
【００６０】
手差し給紙装置３３は、給送ローラ３５が図中時計回り方向に回転駆動され、分離ローラ３６が作用することにより、最上位の転写紙を本体１０１側の給紙路２９内に導くとともにレジストローラ対１３に向けて給送し、搬送された転写紙がレジストローラ対１３に突き当てて止められるようになっている。
【００６１】
読取装置２１は、原稿を載置するコンタクトガラス２１ａ、コンタクトガラス２１ａに載置された原稿に光を照射する図示しない光源及び光源から原稿に照射され反射された光を反射する図示しない第１の反射体を備え図１における左右方向に走行する第１走行体２１ｂ、第１走行体２１ｂの反射体によって反射された光を反射する図示しない第２の反射体を備えた第２走行体２１ｃ、第２走行体２１ｃからの光を結像するための結像レンズ２１ｄ、結像レンズ２１ｄを経た光を受け原稿の内容を読み取る読み取りセンサ２１ｅ等を備えている。
【００６２】
自動原稿給紙装置２２は原稿を載置する原稿台２２ａを有している。自動原稿給紙装置２２は読取装置２１に対して回動自在であって、上方に向けて回動したときコンタクトガラス２１ａを露出させるようになっている。
【００６３】
操作パネルは、液晶ディスプレイ、複写を開始するためのコピースタートスイッチ等として機能するスタートボタン、複写枚数等を入力するためのテンキー等の各種キーボタン等を有する操作表示部となっている。操作パネルにおいては、画像形成を多色画像で行うかモノクロ画像で行うか、あるいはこれらに加えて画像ステーション６０Ｗを用いた後述する特殊画像を形成するかを指定可能となっているとともに、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードを設定可能となっている。片面プリントモードには、ダイレクト排出モード、反転排出モード、反転デカール排出モードが含まれ、このうちの１つが選択される。
制御手段は、ＣＰＵ、記憶手段としてのメモリであるＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。
【００６４】
画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、画像ステーション６０Ｗを除く他の画像ステーション６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーション６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫの構成に付し、詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋが付されたものはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。画像ステーション６０Ｗについては、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫと異なる部分について後述することとし、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫと同一の構成については、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫの構成に付した符号に対応する符号を付し、詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＷが付されたものは、少なくとも未定着状態においてホワイトの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
【００６５】
図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図中反時計方向であるその移動方向である回転方向Ｂ１に沿って、転写部たる１次転写ローラ１２Ｙと、クリーナ部たるクリーニング手段としての感光体クリーニング装置である１次転写クリーニング装置たるクリーニング装置７０Ｙと、除電部たる除電手段としての除電装置９０Ｙと、帯電部たる帯電手段である帯電ユニットとしての帯電器たる帯電装置３０Ｙと、現像部たる現像手段としての現像ユニットである現像装置８０Ｙと、感光体ドラム２０Ｙの周囲のこれらの構成を一体化したカートリッジケース５９Ｙと、トナーの正規の帯電極性である負極性と逆極性である正極性の１次転写バイアスを１次転写ローラ１２Ｙに印加する図示しない電源を有している。
【００６６】
感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置７０Ｙと、除電装置９０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置８０Ｙとはカートリッジケース５９Ｙによって一体化されており、プロセスカートリッジとしての画像ステーション６０Ｙを構成している。プロセスカートリッジとしての画像ステーション６０Ｙは、カートリッジケース５９Ｙを、本体１０１に固定された図示しないガイドレールに沿って本体１０１に対して引き出し自在であるとともに、本体１０１に押し込むことが可能であり、本体１０１に対して着脱自在に設置され、適時、交換可能となっている。
【００６７】
プロセスカートリッジとしての画像ステーション６０Ｙは、本体１０１に押し込むと、画像形成に適した所定の位置に装填され、位置決めされるようになっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことが可能であるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。またプロセスカートリッジの要素である各部の寿命が同等とされているため、不要な交換が防止、抑制され、さらに好ましい構成となっている。
【００６８】
プロセスカートリッジとしての画像ステーション６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置７０Ｙと、除電装置９０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置８０Ｙとのうち、少なくとも感光体ドラム２０Ｙが、クリーニング装置７０Ｙと、除電装置９０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置８０Ｙとのうちの少なくとも１つと一体化されることによって構成され、本体１０１に着脱自在に設置されるユニットである。なお５つの画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによって構成される作像部６０全体をプロセスカートリッジとして、これらが一体で本体１０１に対して着脱自在となっていても良い。
【００６９】
１次転写ローラ１２Ｙが転写ベルト１１を感光体ドラム２０Ｙに向けて押圧して形成された、転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙとの当接位置である１次転写ニップは、感光体ドラム２０Ｙ上のトナー像が転写ベルト１１に転写される転写位置を構成している。１次転写ローラ１２Ｙの電源は、定電圧制御により１次転写ローラ１２Ｙに所定の転写バイアスを印加する。なお１次転写装置は本形態のようなローラ状に限らず、導電性のブラシ形状、非接触のコロナチャージャなどによって構成してもよい。
【００７０】
除電装置９０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面に近接して配設された図示しない除電ランプを備えており、感光体ドラム２０Ｙの表面を除電して電気的に清浄な状態とすることでかかる表面の電位を初期化するものである。
【００７１】
帯電装置３０Ｙは、図示を省略するが、感光体ドラム２０Ｙの表面に当接して従動回転する帯電部材としての帯電ローラと、帯電ローラに当接し従動回転する帯電クリーニング部材としてのクリーニングローラとを有している。
【００７２】
帯電ローラには、直流に交流成分の帯電バイアスを重畳印加する図示しない電圧印加手段が接続されており、感光体ドラム２０Ｙと対向する帯電領域において、除電装置９０Ｙによって除電された感光体ドラム２０Ｙの表面を所定の極性に一様に帯電するようになっている。
【００７３】
クリーニングローラは帯電ローラに従動回転することで帯電ローラをクリーニングするようになっている。
このように、本形態では、接触ローラを用いた帯電システムを採用しているが、帯電システムは、近接ローラを用いたものであっても良いし、非接触のスコロトロンチャージャを採用したものであっても良い。
【００７４】
現像装置８０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設されたトナーとキャリアとを含む二成分現像剤である現像剤を担持する現像部材としての現像ローラ８１Ｙと、現像ローラ８１Ｙに直流成分の現像バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段と、トナーを収容した図示しないトナーカートリッジと、現像装置８０Ｙ本体内の現像剤中のトナーのキャリアに対する重量パーセントであるトナー濃度を検知する図示しないトナー濃度検知手段と、トナー濃度検知手段によって検知されたトナー濃度が所定濃度となるようにすなわちトナー濃度検知手段による検知信号によって示される値が所定の制御目標値となるようにトナーカートリッジから現像装置８０Ｙ本体内にトナーを補給する図示しないトナー補給手段とを有している。現像剤は、磁性キャリアと、正規の帯電極性がマイナスのカラートナーであるイエロートナーとを含む二成分現像剤である。バイアス印加手段によって印加される現像バイアスは直流成分でなく交流成分であっても良いし、直流成分に交流成分を重畳したものであっても良い。
【００７５】
感光体ドラム２０Ｙの表面の、帯電装置３０Ｙと現像装置８０Ｙとの間には光走査装置８Ｙから出射されたビームＬＹが照射され、帯電装置３０Ｙにより帯電された後の感光体ドラム２０Ｙの表面の被走査面が露光され、現像装置８０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される、画像情報に応じた静電潜像を書き込まれるようになっており、このビームＬＹが照射される部分は露光部となっている。
【００７６】
クリーニング装置７０Ｙは、その先端が感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の転写残留物である転写残トナー、キャリア、紙粉等の異物を掻き取って回収しクリーニングするクリーニング部材としての図示しないクリーニングブレードと、回収した転写残トナーを廃トナータンクに搬送して回収する図示しない廃トナー搬送手段とを有している。クリーニング装置７０Ｙは、クリーニングブレードとともにあるいはクリーニングブレードに代えてファーブラシローラを用いてもよいし、磁気ブラシクリーニング方式を採用しても良い。
【００７７】
以上のような構成の画像ステーション６０Ｙにおいては、画像形成時において、感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置３０Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８Ｙからの光の露光走査により、露光部言い換えると照射部における感光体ドラム２０Ｙの電位が減衰してイエロー色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置８０Ｙによりイエロー色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロー色のトナー像を１次転写ローラ１２Ｙによって形成される一次転写電界、ニップ圧によりＡ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナーを含む不要物をクリーニング装置７０Ｙにより除去されて除電装置９０Ｙ、帯電装置３０Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【００７８】
図４に示すように、画像ステーション６０Ｗは、他の画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫに備えられているクリーニング装置７０Ｙ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０ＢＫを備えておらず、代わりに、感光体ドラム２０Ｗ上に付着している転写残トナーをはじめとするトナー等の異物を感光体ドラム２０Ｗから掻き取って回収し一時的に保持する保持部材としてのブラシであるクリーニングブラシたる保持ブラシ７１Ｗと、保持ブラシ７１Ｗを回転駆動する図示しない駆動手段とを有している。
【００７９】
保持ブラシ７１Ｗは、一旦、感光体ドラム２０Ｗから回収し保持した転写残トナーをはじめとするトナー等を、その後、感光体ドラム２０Ｗに付着させ、この再付着により感光体ドラム２０Ｗに付着したかかるトナー等は、現像ローラ８１Ｗにより白色現像手段としての現像装置８０Ｗ内に回収される。
【００８０】
そのため、画像ステーション６０Ｗは、保持ブラシ７１Ｗに正極性と負極性との何れか一方の電圧を印加する電圧印加手段５５Ｗを有している。電圧印加手段５５Ｗは、保持ブラシ７１Ｗに正極性の電圧を印加するための電源５６Ｗと、保持ブラシ７１Ｗに負極性の電圧を印加するための電源５７Ｗと、これら電源５６Ｗ、５７Ｗを切り換えるスイッチング回路５８Ｗとを有している。このように、画像ステーション６０Ｗは、いわゆるクリーニングレスシステムを採用している。このクリーニングレスシステムでは、クリーニング装置７０Ｙ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０ＢＫのようなクリーニング装置を用いる場合よりも構成を簡易化、小型化可能であるとともに、トナーのリサイクルにより、廃棄されるトナーいわゆる廃トナーの量が低減されるという利点がある。
【００８１】
保持ブラシ７１Ｗは、特にブラシ状ローラにすることが好ましい。ブラシ状の方が表面積を大きくすることが可能であり、感光体ドラム２０Ｗ上の転写残トナー等の回収性を向上することが可能である。保持ブラシ７１Ｗは、電圧印加手段５５Ｗが接続された金属基材と金属基体の周囲に植毛されたブラシ繊維とを有している。ブラシ繊維には導電性ナイロン繊維等を用い、ブラシの外径はφ１０ｍｍである。ブラシの密度は５００００（本／ｉｎｃｈ２）以上が望ましい。これにより転写残トナー等の感光体ドラム２０Ｗからの回収および感光体２０Ｗへの放出を選択的に行うことが可能となる。ブラシ繊維には、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、 ポリアミド樹脂等から選択した材料を用いても良く、摩耗に強く、強度が高いポリアミド樹脂が好ましい。このブラシ繊維に、電圧印加手段５５Ｗによるバイアス印加の効果を大きくするために、導電性粉末を含有させても良い。導電性粉末としては、アセチレンブラック、ファーネスブラック等のカーボンブラック、黒鉛、または、銅、銀等の金属粉末を用いることが可能である。なお、保持部材として、回転体でないブラシバーを用いても良い。
【００８２】
画像ステーション６０Ｗに備えられている現像装置８０Ｗにおいて用いるトナーは、すでに述べたように、少なくとも未定着状態において白色である。このトナーは、定着により透明となり画像や非画像部の光沢を制御するために用いられる透明トナーであってもよいし、定着を経ても白色を維持し画像の背景色のバリエーションを増やしたり非画像部における各色の転写チリをマスクしたりする白色トナーであっても良い。このようなトナーは、現像装置８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０ＢＫにおいて用いられるイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナーなどの一般的なトナーと異なり、特殊トナー、無彩色トナーなどといわる。この点、感光体ドラム２０Ｗは特殊トナー作像体として機能し、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはカラートナー作像体として機能する。いずれにしても、現像装置８０Ｗにおいて用いられるトナーは未定着状態において白色であり、光の反射率が高い。
【００８３】
そのため、画像形成装置１００において、画像ステーション６０Ｗによって形成され転写ベルト１１に転写された白色のトナー像は、後述するように、プロセスコントロール時において、転写ベルト１１をマスクし、転写ベルト１１の経時的な劣化や着色による光の反射率低下による、光学センサ５０の特性変化を抑制し、またＬＥＤ５１の発光量調整のための基準パッチ画像として用いられる。
【００８４】
現像装置８０Ｗにおいて用いるトナーは、メイン樹脂と着色剤とを主成分として構成される。
メイン樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共重合体が例示され、特に代表的な樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンが挙げられる。ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィン、ワックス類も挙げられる。ポリエステル樹脂としては、ポリオール成分と酸成分とから重縮合により合成されるものが例示される。前記ポリオール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡ・プロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。 前記酸成分としては、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、ドデセニルコハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロヘキサントリカルボン酸、１，５−シクロヘキサンジカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチレンカルボキシプロパンテトラメチレンカルボン酸及びそれらの無水物が挙げられる。さらに、これらの中から選択される複数の樹脂をブレンドしたものでもよい。
白色着色剤としては、酸化チタン、シリカ、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等が挙げられる。樹脂単体で十分な白色が得られる場合は、着色剤を使用せずに用いても良い。
トナーに流動化剤などを外添して転写性を上げることが好ましい。流動化剤としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウムなどが挙げられる。一般的に、大量の流動化剤の添加は定着性に影響を与え、定着温度不足によるコールドオフセットや、定着設定温度の上昇による消費電力の増大につながる。記録媒体に転写しなくても良い場合は、定着性を無視した添加量として、転写性を向上しても良い。
【００８５】
画像形成装置１００は、１次転写ローラ１２Ｗに正極性と負極性との何れか一方の電圧を印加する電圧印加手段８２Ｗを有している。電圧印加手段８２Ｗは、１次転写ローラ１２Ｗに正極性の電圧を印加するための電源８３Ｗと、１次転写ローラ１２Ｗに負極性の電圧を印加するための電源８４Ｗと、これら電源８３Ｗ、８４Ｗを切り換えるスイッチング回路８５Ｗとを有している。
【００８６】
このような構成の画像形成装置１００において、複写を行うときには、自動原稿給紙装置２２の原稿台２２ａに原稿をセットするか、自動原稿給紙装置２２を上方に回動してコンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置したうえで自動原稿給紙装置２２を下方に回動して閉じ原稿を押さえた状態としたうえで、操作パネルのスタートボタンを押下する。なお、自動原稿給紙装置２２にセットされる原稿は、たとえば束状のシート原稿であり、コンタクトガラス２１ａ上にセットされる原稿は、たとえば本状に綴じられている片綴じ原稿である。画像形成装置１００をプリンタとして使用する場合には、画像形成装置１００に接続したＰＣ等の外部入力装置において画像形成を行う画像データを選択、入力等したうえで画像形成開始の操作を行う。
【００８７】
複写を行う場合であって、原稿を原稿台２２ａにセットした場合には、セットした原稿がコンタクトガラス２１ａ上に送り出されてから読取装置２１による原稿の読み取りが行われ、また、原稿をコンタクトガラス２１ａ上に載置したときにはスタートボタンの押下によって読取装置２１による原稿の読み取りが行われ、画像データが生成される。
【００８８】
生成された画像データ又は入力された画像データに基づいて、上述の構成の画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫが作動する。また、かかる原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジである画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫ内の各機器や、転写ベルトユニット１０、２次転写ユニット７６、定着装置６等がそれぞれ駆動を開始する。
【００８９】
画像ステーション６０Ｙにおいては、上述したように、感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置３０Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８Ｙにより静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置８０Ｙによりイエロー色のトナーにより現像され、イエロー色のトナー像を１次転写ローラ１２Ｙによって転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナーを含む不要物をクリーニング装置７０Ｙにより除去されて除電装置９０Ｙ、帯電装置３０Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【００９０】
他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫにおいてもその状態が良好に保たれながら同様に各色のトナー像が良好に形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。感光体ドラム２０Ｗについては、その配置目的、たとえば光沢制御等の目的に合わせて、必要に応じてトナー像が形成され、１次転写ローラ１２Ｗにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の適宜の位置に転写される。このとき、１次転写ローラ１２Ｗには、電圧印加手段８２Ｗにより、トナーの正規の帯電極性である負極性とは逆の正極性の電圧が選択され印加される。他の１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫは、トナーの正規の帯電極性である負極性とは逆の正極性の電圧が印加されるようになっている。
【００９１】
転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像によって構成された４色重ね合わせトナー像すなわち４色トナー像または５色重ね合わせトナー像すなわち５色トナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写ニップまで移動し、転写紙に２次転写され、転写紙上にフルカラー画像が担持される。
【００９２】
転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙は、スタートボタンの押下により、シート給送装置２３の１つの給送ローラ２４が選択されこの回転によって対応する給紙カセット２５から繰り出されてフィードされたものであるか、または、手差し給紙装置３３の給送ローラ３５の回転によって手差しトレイ３４から繰り出されてフィードされたものであるか、または、両面ユニット９６から給紙ローラ９５によって繰り出されてフィードされたものであるかの何れかであって、レジストローラ対１３によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ベルト５に対向するタイミングで送り出されたものである。かかるフィード動作は、上述の原稿読取動作と略同時に開始される。
【００９３】
転写紙は、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、定着装置６に進入し、定着ベルト６４と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、転写紙上に良好なカラー画像が形成される。定着装置６を通過した定着済みの転写紙は、切換爪９４の態位に応じて、排紙ローラ９８を経て排紙トレイ７５上にスタックされるか、または搬送ローラ９７を経て両面ユニット９６に進入して両面画像形成に備える。
【００９４】
一方、１次転写を終えた感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、クリーニング装置７０Ｙ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０ＢＫによってこれに残留する転写残トナー等を除去されてクリーニングされ、次の画像形成に備える。１次転写を終えた感光体ドラム２０Ｗについては、保持ブラシ７１Ｗによってこれに残留する転写残トナー等を除去される等して、次の画像形成に備える。また、２次転写を終えた転写ベルト１１は、中間転写ベルトクリーニング装置１４によってこれに残留する残留トナー等を除去されてクリーニングされ、次の画像形成に備える。
【００９５】
ここで、保持ブラシ７１Ｗによる、１次転写を終えた感光体ドラム２０Ｗからの転写残トナー等の除去等についてより詳しく説明する。１次転写時に転写ベルト１１に転写されず、１次転写を終えた感光体ドラム２０Ｗに残留しているトナーには、正規帯電である負極性に帯電しているトナーいわゆる正規帯電トナーと、逆極性帯電である正極性に帯電しているトナーいわゆる逆帯電トナーとが含まれている。正規帯電トナーは、本来、電圧印加手段８２Ｗの電圧印加により、転写ベルト１１に１次転写されているべきものであるため、保持ブラシ７１Ｗは、逆帯電トナーを主に回収するために設けられている。そのため、保持ブラシ７１Ｗには、電圧印加手段５５Ｗにより、逆帯電トナーの帯電極性である正極性とは逆の負極性の電圧が選択され印加され、逆帯電トナーが感光体ドラム２０Ｗから回収されて保持ブラシ７１Ｗに保持される。正規帯電トナーおよび帯電量の小さい弱帯電トナーは、負極性の電圧が印加されている保持ブラシ７１Ｗによって、正規帯電による帯電量を増加させられ、現像ローラ８１Ｗに担持されている正極性に帯電しているキャリアによって静電的に吸着されて現像装置８０Ｗに回収され、再利用される。
【００９６】
保持ブラシ７１Ｗに回収され保持されている逆帯電トナーは、その後、非画像形成時のクリーニングモードにおいて電圧印加手段５５Ｗにより保持ブラシ７１Ｗに正極性の電圧が選択され印加されることにより感光体ドラム２０Ｗに吐き出され再付着し、現像装置８０Ｗに回収されるか、電圧印加手段８２Ｗにより１次転写ローラ１２Ｗに負極性の電圧が選択され印加されることにより転写ベルト１１に転写され、中間転写ベルトクリーニング装置１４によってクリーニングされる。
【００９７】
なお、１次転写の際に、転写ベルト１１から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに逆転写したトナー、あるいは保持ブラシ７１Ｗから吐き出され感光体ドラム２０Ｗを介して転写ベルト１１に転写されさらに転写ベルト１１から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに逆転写したトナーは、クリーニング装置７０Ｙ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０ＢＫによってクリーニングされる。クリーニング装置７０Ｙ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０ＢＫは、Ｂ１方向において現像装置８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０ＢＫよりも上流側の位置で感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫをクリーニングするため、混色の問題は防止ないし抑制されている。また、画像ステーション６０Ｗに対する混色の問題は、画像ステーション６０ＷがＡ１方向において他の画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫより上流側で転写ベルト１１に対向しているとともに、Ａ１方向において感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫより下流側且つ感光体ドラム２０Ｗより上流側の位置で中間転写ベルトクリーニング装置１４によって転写ベルト１１がクリーニングされるため、防止ないし抑制されている。このように、画像ステーション６０Ｗは、上述のクリーニングレスシステムを採用しているにもかかわらず、画像ステーション６０Ｗその他の画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫにおいても混色が防止ないし抑制されている。
【００９８】
このような画像形成動作を良好に行うにあたって、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫにおいて形成されるトナー像の濃度言い換えると画像濃度が一定に保たれることは重要である。
【００９９】
そのため、画像形成装置１００では、電源投入時、所定枚数の画像形成後等の所定のタイミングで、ユーザーの指定により行われる通常の画像形成とは別に、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫにおいて形成される画像すなわちトナー像の濃度言い換えるとトナーの付着量が適正になるように制御するための画像濃度調整モードとしてのプロセスコントロールを実行する。
【０１００】
画像形成装置１００におけるプロセスコントロール動作を概略的に説明すると、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫにおいて感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ上に画像パッチＧを形成し、各色の画像パッチＧをそれぞれ転写ベルト１１上の別領域に転写し、光学センサ５０により各色の画像パッチＧを光学的に読み取り、この読み取った画像パッチＧの濃度が適正濃度となるように、制御手段により、帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０ＢＫの電圧印加手段の出力の調整、現像装置８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０ＢＫのバイアス印加手段の調整やトナー補給手段の駆動等を行う。
【０１０１】
このとき、光学センサ５０により読み取った画像パッチＧの濃度に対応する出力電圧が制御手段に入力され、制御手段はかかる出力電圧を粉体付着量変換方法を用いた付着量変換アルゴリズムにより付着量変換して、その時点での現像能力を表す現像γ、現像開始電圧Ｖｋの算出を行い、この算出値に基づき、帯電装置３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０ＢＫの電圧印加手段の出力の制御による帯電バイアス値の調整、現像装置８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０ＢＫのバイアス印加手段の制御による現像バイアス値の調整、現像装置８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０ＢＫにおけるトナー濃度検知手段によって検知されるべき制御目標値の変更等を行う。
【０１０２】
このようなプロセスコントロールを行う場合において、かりに、画像パッチＧを、単に転写ベルト１１上に担持させ、これを光学センサ５０で読み取るとすると、次のような問題がある。すなわち、転写ベルト１１の表面状態が、バイアスの印加や感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ、２次転写ユニット７６との当接によって粗くなったり、各色のトナーの付着により汚染されたりすることなどによる経時変化を生じると、画像パッチＧの反射特性に影響を与える。つまり、画像パッチＧの反射特性が、転写ベルト１１の表面状態の経時変化に起因して変化してしまう。そうすると、プロセスコントロールの精度が低下し、プロセスコントロール後の画像の濃度が初期状態とは変化し、適正な画像濃度が得られなくなってしまう可能性がある。この問題を解決するための１つの手法として、光学センサ５０の出力電圧が保たれるようにＬＥＤ５１の出力を調整することが挙げられる。しかし、画像パッチＧの反射率が低下すると、ＬＥＤ５１の出力を大きくする必要があるものの、その出力には限度があるため、光学センサ５０の出力電圧が維持されなくなる可能性があるとともに、ＬＥＤ５１の出力を大きくすると、その発熱により、ＬＥＤ５１を含め光学センサ５０の寿命が短くなるという新たな問題が発生してしまい得る。
【０１０３】
そこで、画像形成装置１００では、未定着状態で白色のトナー像を形成可能であることを利用して、プロセスコントロール時において、転写ベルト１１を白色のトナー像でマスクし、転写ベルト１１の経時的な劣化や着色による光の反射率低下による、光学センサ５０の出力特性変化を抑制するようになっている。
【０１０４】
具体的には、図５、図６に示すように、画像パッチＧを、転写ベルト１１上に直接転写され担持された白色すなわちホワイトのトナーによる画像パッチＧＷと、画像パッチＧＷ上に重ねて転写された、ホワイトと異なる色である、イエローのトナーによる画像パッチＧＹ、マゼンタのトナーによる画像パッチＧＭ、シアンのトナーによる画像パッチＧＣ、ブラックのトナーによる画像パッチＧＢＫとによって構成し、かかる重ね転写が行われた位置の画像パッチＧの画像濃度を光学センサ５０によって検知する重ね転写像検知である重ね転写画像濃度検知を行う。ホワイトの画像の反射率は転写ベルト１１の表面状態に影響を受けにくいため、画像パッチＧＷ上に重ね転写された画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫの画像濃度を光学センサ５０によって読み取ることで、転写ベルト１１の表面状態の経時変化に起因する画像パッチＧの反射特性の変化が防止ないし緩和され、プロセスコントロールの精度が向上し、プロセスコントロール後の画像濃度が初期状態と同一あるいは初期状態に近い状態に保たれる。
【０１０５】
図６に示すように、本形態では、各色の画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫを、同図の紙面上においてＡ１方向に直交する主走査方向における互いに異なる位置で画像パッチＧＷ上に重ね転写しているため、光学センサ５０も、主走査方向において、各色の画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫの重ね転写位置に対応して複数すなわち４つ配設されているが、図７に示すように、各色の画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫはＡ１方向に沿って重ね転写しても良く、この場合には、重ね転写画像濃度検知に要する時間が図６に示した場合よりも長くなるものの、光学センサ５０の数を１つに減じることが可能となる。
【０１０６】
図６、図７に示されているように、各色の画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫはそれぞれ、濃度を変えた複数のパッチである階調パターンによって形成されたＰパターンによって構成され、各色の画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫの画像濃度の検知精度の向上が図られている。
【０１０７】
また、画像形成装置１００では、プロセスコントロール時において、かかる重ね転写画像濃度検知を行う前、すなわち画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫが画像パッチＧＷに重ね転写された位置における反射特性計測の前ステップとして、図８に示すように、転写ベルト１１上に、画像パッチＧＷからなる画像パッチＧを正反射光用標準被検知物である基準パッチ画像として担持させ、この下地パターンを正反射受光素子５２によって読み取る白色像検知としての白色画像濃度検知を行い、この出力電圧を基準反射特性とし、この出力電圧が所定値となるようにＬＥＤ５１の出力を調整することで、画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫが画像パッチＧＷに重ね転写された位置における重ね転写画像濃度検知の反射特性データにフィードバックを行うようになっている。
【０１０８】
上述のように、ホワイトの画像の反射率は転写ベルト１１の表面状態に影響を受けにくいことから、光学センサ５０の光学的な特性を検知するために、白色画像濃度検知を行って、フィードバック制御によってＬＥＤ５１の出力を調整することで、ＬＥＤ５１の出力が過度に大きくなることがなく、光学センサ５０の出力電圧が適正範囲に維持されるとともに、ＬＥＤ５１の発熱により、ＬＥＤ５１を含め光学センサ５０の寿命が短くなることも回避される。
【０１０９】
また、転写ベルト１１の表面状態に影響を受けにくいホワイトの画像である画像パッチＧＷにより光学センサ５０の出力電圧が適正範囲で安定するため、重ね転写画像濃度検知の精度が向上し、プロセスコントロールの精度がさらに高くなるとともに、プロセスコントロール後の画像濃度がさらに初期状態あるいはこれに近い状態に保たれる。
【０１１０】
以下、このようなプロセスコントロールを行うより詳細な動作シーケンスについて説明する。
【０１１１】
まず、中間転写ベルトクリーニング装置１４を転写ベルト１１から離間させた状態とし、感光体ドラム２０Ｗ上に担持された画像パッチＧＷを、電圧印加手段８２Ｗによって１次転写ローラ１２Ｗにトナーの正規の帯電極性と逆の正極性の転写バイアスを印加して、転写ベルト１１に転写させ、白色画像濃度検知を行う。
【０１１２】
この白色画像濃度検知においては、正反射受光素子５２、拡散反射受光素子５３それぞれの出力電圧として、正反射受光素子５２により画像パッチＧＷの階調パターンの正反射光に基づく出力である正反射光出力を得るとともに、拡散反射受光素子５３により画像パッチＧＷの階調パターンの拡散反射光に基づく出力である拡散反射光出力を得る。またサンプリングによって得られた正反射光出力を正反射光成分と拡散反射光成分とに成分分解して、拡散反射光成分を抽出しておく。
【０１１３】
そして、正反射光出力による出力電圧が所定の電圧、本形態では４Ｖとなるように、ＬＥＤ５１の駆動電流を調整し設定する。このような光学センサ５０の調整機構には、拡散反射受光素子５３の出力回路に設けられている可変抵抗を用いる。これにより、かかる調整が容易に行われ、また、調整幅も抵抗によって多種選択可能であるため、様々なレベルの出力調整に対応することが可能となっている。
【０１１４】
白色画像濃度検知時において、作像を行わない画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋにおいても、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫに転写バイアスを印加する。これにより、転写ベルト１１から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫへの画像パッチＧＷの逆転写が防止ないし抑制される。転写バイアスの電源は定電圧制御出なく定電流制御を行うものであっても良い。Ａ１方向における画像パッチＧＷの長さは、同方向における転写ベルト１１の長さよりも短い。
【０１１５】
搬送ベルト１１のＡ１方向への移動に伴って光学センサ５０による読み取り領域を通過した画像パッチＰＷは、Ａ１方向にさらに移動して中間転写ベルトクリーニング装置１４によるクリーニング領域を通過するが、中間転写ベルトクリーニング装置１４が転写ベルト１１から離間しているため、中間転写ベルトクリーニング装置１４に触れることなくクリーニング領域を通過し、１次転写ローラ１２Ｗが感光体ドラム２０Ｗに対向した１次転写ニップに戻ってくる。このように、中間転写ベルトクリーニング装置１４は、白色画像濃度検知を行うために転写ベルト１１に画像パッチＧＷが転写されたときに転写ベルト１１から離間するようになっている。
【０１１６】
画像パッチＧＷが１次転写ニップに戻ってくるまでに、電圧印加手段８２Ｗによって、１次転写ローラ１２Ｗにトナーの正規の帯電極性と同じ負極性の転写バイアスが印加され、これによって、画像パッチＰＷが感光体ドラム２０Ｗに逆転写される。このように、１次転写ローラ１２Ｗと電圧印加手段８２Ｗとは、画像パッチＧＷを含む白色の画像を感光体ドラム２０Ｗから転写ベルト１１に転写させることが可能であるとともに、白色画像濃度検知を行うために転写ベルト１１に転写させた画像パッチＧＷを感光体ドラム２０Ｗに転写可能すなわち逆転写可能とした転写手段を構成している。
【０１１７】
画像パッチＧＷは、すでに述べたように、一時的に保持ブラシ７１Ｗに保持される等した後、現像装置８０Ｗに回収されて再利用され、またはその後次に述べるように転写ベルト１１に当接した状態とされる中間転写ベルトクリーニング装置１４、その他クリーニング装置７０Ｙ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０ＢＫによって回収される。
【０１１８】
感光体ドラム２０Ｗへの画像パッチＰＷの逆転写が終了すると、中間転写ベルトクリーニング装置１４を転写ベルト１１に当接した状態とするとともに、新たに画像パッチＧＷを感光体ドラム２０Ｗ上に形成し、電圧印加手段８２Ｗによって１次転写ローラ１２Ｗにトナーの正規の帯電極性と逆の正極性の転写バイアスを印加して、感光体ドラム２０Ｗ上に形成された新たな画像パッチＧＷを転写ベルト１１に転写させるとともに、画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫを感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成し、電源によって１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫにトナーの正規の帯電極性と逆の正極性の転写バイアスを印加して、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫを転写ベルト１１に重ね転写させ、重ね転写画像濃度検知を行う。
【０１１９】
この重ね転写画像濃度検知を行うときに電圧印加手段８２Ｗによって１次転写ローラ１２Ｗに印加する転写バイアス設定値及び電源によって１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫに印加する転写バイアス設定値と、白色画像濃度検知を行うときに電圧印加手段８２Ｗによって１次転写ローラ１２Ｗに印加する転写バイアス設定値及び電源によって１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫに印加する転写バイアス設定値とは互いに同じであって、重ね転写画像濃度検知を行うときと白色画像濃度検知を行うときとで転写ベルト１１上にトナー像を転写する転写条件は互いに同一とされている。これにより、重ね転写画像濃度検知を行うときと白色画像濃度検知を行うときとで、画像パッチＧＷの画像濃度は同じとなっている。よって、後述する、トナーの付着量変換方法のアルゴリズムを用いた、このアルゴリズムに基づく反射光検知方法によるトナーの付着量値の算出の正確性すなわち精度が高くなっている。
【０１２０】
重ね転写画像濃度検知においては、正反射受光素子５２、拡散反射受光素子５３それぞれの出力電圧として、正反射受光素子５２により画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫの階調パターンの形成位置における正反射光に基づく出力である正反射光出力を得るとともに、拡散反射受光素子５３により画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫの階調パターンの形成位置における拡散反射光に基づく出力である拡散反射光出力を得る。
このサンプリングによって得られた正反射光出力を正反射光成分と拡散反射光成分とに成分分解して、画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫの階調パターンの正反射光成分を抽出する。
また、かかるサンプリングによって得られた拡散反射光出力から、白色画像濃度検知における拡散反射光成分を除去することにより、画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫの階調パターンの拡散光成分を抽出する。
【０１２１】
このようにして抽出された互いに独立する言い換えると交差する２つの出力変換値である正反射光成分と拡散光成分との、転写ベルト１１上の画像濃度に等価な転写ベルト１１へのトナーの付着量に対する１次線形関係を利用し、各出力変換値がトナーの付着量に対し線形となる付着量範囲において、ある正反射光出力変換値またはトナー付着量の拡散反射光出力変換値がある値となるように、拡散反射光出力変換値を感度補正することにより、トナーの付着量に対する拡散反射光出力の補正値を一義的に定める。 
【０１２２】
そして、予め求めたトナーの付着量と拡散反射光出力の補正値との関係から、付着量変換処理を行う。
このような手順で、トナーの付着量変換方法のアルゴリズムに基づく反射光検知方法により、拡散反射光出力がトナーの付着量値に変換される。
【０１２３】
なお、白色画像濃度検知を行うときに転写ベルト１１上に形成した画像パッチＧＷを感光体ドラム２０Ｗに逆転写等してクリーニングを行うことなく、この画像パッチＧＷ上に画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫを重ね転写して重ね転写画像濃度検知を行うことも可能であり、この場合には、プロセスコントロールの所要時間を短縮し得るものの、このようにすると、重ね転写画像濃度検知を行うときに光学センサ５０によって読み取る画像パッチＧＷを構成しているトナーの層厚が、電圧印加手段８２Ｗ、電源によって形成する転写バイアス等の影響により、白色画像濃度検知を行うときに光学センサ５０によって読み取る画像パッチＧＷを構成しているトナーの層厚と異なり得る等することにより、上述した反射光検知方法による付着量変換処理の精度が低下し得るため、本形態のように、白色画像濃度検知を行うときに転写ベルト１１上に形成した画像パッチＧＷを感光体ドラム２０Ｗに逆転写等してクリーニングしたうえで、重ね転写画像濃度検知を行うときに改めて新たな画像パッチＧＷを形成して転写ベルト１１に担持させることが望ましい。
【０１２４】
また、Ａ１方向下流側部分における画像パッチＧＷのみを形成した部分の長さを長く取るとともに画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫの重ね転写も行い、かかる画像パッチＧＷのみの部分で白色画像濃度検知を行い、続けてかかる重ね転写を行った領域で重ね転写画像濃度検知を行うようにしても良く、この場合にもプロセスコントロールの所要時間を短縮し得るが、このようにすると、転写ベルト１１のＡ１方向における長さとの関係でＬＥＤ５１の駆動電流の設定に必要な画像パッチＧＷのみの部分の長さが不十分となるなどしてかかる設定が間に合わず、上述した反射光検知方法による付着量変換処理の精度が低下し得るため、本形態のように、白色画像濃度検知を行うときには画像パッチＧＷのみを転写ベルト１１上に形成し、重ね転写画像濃度検知を行うときには画像パッチＧＷ上に画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫの重ね転写して画像パッチＧＷ及び画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫを転写ベルト１１上に形成することが望ましい。
【０１２５】
制御手段は、ＲＯＭに、以上述べた、感光体ドラム２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に担持された白色のトナー像を含む複数の色のトナー像を転写され得る転写ベルト１１と、転写ベルト１１に転写されたトナー像を光学的に検知する光学センサ５０とを用い、転写ベルト１１上に、画像パッチＧＷ上に画像パッチＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫを転写して重ね転写を行い、光学センサ５０により、転写ベルト１１上においてかかる重ね転写が行われた位置のトナー像を検知する重ね転写増検知を行うことにより、トナー像の濃度を制御する画像濃度制御方法を実行するための画像濃度制御プログラムを記憶している。この点、制御手段ないしＲＯＭは、画像濃度制御プログラム記憶手段として機能している。かかる画像濃度制御プログラムは、制御手段に備えられたＲＯＭのみならず、半導体媒体（たとえば、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等）、光媒体（たとえば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（たとえば、ハードディスク、磁気テープ、フレキシブルディスク等）その他の記憶媒体に記憶可能であり、かかるメモリ、他の記憶媒体は、かかる画像濃度制御プログラムを記憶した場合に、かかる画像濃度制御プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体を構成する。
【０１２６】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１２７】
たとえば、画像形成装置は、タンデム型であっても、上述した間接転写方式でなく、図９に示すように、直接転写方式を採用可能である。図９はタンデム型直接転写方式の画像形成装置の一部を示しており、上述の形態と同様の構成には同じ符号を付している。この画像形成装置では、上述の転写ベルト１１に代えて被転写体たる対向部材として、像担持体としての記録媒体搬送体である記録媒体搬送ベルトたるシート搬送ベルト１１’を有しており、通常の画像形成時には、シート搬送ベルト１１’で搬送されている過程の転写紙に、画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫで形成した各色のトナー像を順次重ね転写し、プロセスコントロール時には、画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫで形成した各色の画像パッチをシート搬送ベルト１１’に転写する。
【０１２８】
直接転写方式と間接転写方式とを比較すると、前者は、転写紙の搬送方向において、画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの上流側に図示しない給紙装置を、下流側に定着装置６を配置しなければならず、かかる搬送方向に大型化する傾向にあるのに対し、後者は、２次転写位置を比較的自由に設置可能であるため、給紙装置、定着装置６を画像ステーション６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと重ねて配置可能であり、小型化が可能となる利点がある。また、前者は、転写紙の搬送方向における大型化を抑制するためには、定着装置６をシート搬送ベルト１１’に接近して配置することとなる。そのため、転写紙が撓む十分な余裕をもって定着装置６を配置することが難しく、転写紙の先端が定着装置６に進入するときの衝撃（特に厚い転写紙で顕著となる）や、定着装置６を通過するときの転写紙の搬送速度と、シート搬送ベルト１１’による転写紙の搬送速度との速度差により、定着装置６が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすいのに対し、後者は、転写紙が撓む十分な余裕をもって定着装置６を配置可能であり、定着装置６がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにし得る。これらの点では、近年では、タンデム型において、間接転写方式が注目されてきている。
【０１２９】
また、画像形成装置は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの像担持体としての感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆるリボルバー現像、ロータリ現像を行う１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することが可能である。この場合、被転写体は、かかる感光体ドラムから順次各色のトナー像を転写される場合には転写ベルト１１と同様の構成となり、かかる感光体ドラム上において重ね合わされた各色のトナー像を一括で転写される場合にはシート搬送ベルト１１’と同様の構成となり、プロセスコントロールに用いられる。
【０１３０】
１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者は、感光体ドラムが１つであるから、比較的小型化可能であり、コストも低減可能な利点はあるものの、１つの感光体ドラムを用いて複数回、本発明を適用する場合は５回の画像形成を繰り返してフルカラー画像、プロセスコントロール用の画像を形成するから、画像形成の高速化が難しく、これに対し、後者には、逆に大型化し、コスト高となり得るものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。近年では、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【０１３１】
その他、画像形成装置は、近年では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきているが、画像形成装置は、ホワイト以外の画像としてはモノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。
このような画像形成装置に用いる現像剤は、二成分現像剤に限らず、上述したのと同様のクリーニングレスとすることが可能な構成であれば一成分現像剤であっても良い。
【０１３２】
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。
被転写体は、記録媒体であっても良い。
【０１３３】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１３４】
１１    中間転写体
１１、１１’    被転写体
１１’    記録媒体搬送体
１２Ｗ、８２Ｗ    転写手段
１４    クリーニング手段
２０Ｗ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ    像担持体、複数の像担持体
２０Ｗ    白色像担持体
５０    検知手段
６０Ｗ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫ    カートリッジ
８０Ｗ    現像手段
１００    画像形成装置
１０１    画像形成装置本体
Ａ１    所定の方向
ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫ    白色と異なる色の像
ＧＷ    白色の像
ＧＷ、ＧＹ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＢＫ    白色の像を含む複数の色の像
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３５】
【特許文献１】特開２００５−３３７７４９号公報
【特許文献２】特開２００５−７７６８５号公報
【特許文献３】特開２００９−１３４０６０号公報
【特許文献４】特開２００９−２３７３２９号公報
【特許文献５】特許第４２４４１４７号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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