(57)【要約】【課題】  共通の電源によって、二次転写部から中間転写ベルトの周方向に電流を流して一次転写及び二次転写を行う方法において、トナー像を一次転写している状態で中間転写ベルトにすでに一次転写されたトナー像が二次転写部に到達してしまうと、二次転写部材にトナーが付着してしまう。【解決手段】  テストパッチの中間転写体の回転方向における長さが、複数の一次転写部のうち最下流の一次転写部から二次転写部までの中間転写体の長さよりも短くなるようにテストパッチを形成する。【選択図】  図６
2014115339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される複数の像担持体と、
前記像担持体に形成された夫々の静電潜像をトナー像として現像する複数の現像手段と、
中間転写体と、
前記現像手段に現像された複数のトナー像を複数の一次転写部で前記中間転写体に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写体に一次転写されたトナー像を二次転写部で記録材に二次転写する二次転写手段と、
前記一次転写手段及び前記二次転写手段に転写を行うための共通の転写電流を供給する供給手段と、
色ずれ又は濃度を補正するためのテストパッチを形成する形成手段と、
前記中間転写体上に形成された前記テストパッチを検知する検知手段と、を備え、
前記テストパッチの前記中間転写体の回転方向における長さは、前記複数の一次転写部のうち最下流の一次転写部から前記二次転写部までの前記中間転写体の長さよりも短いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
静電潜像が形成される複数の像担持体と、
前記像担持体に形成された夫々の静電潜像をトナー像として現像する複数の現像手段と、
中間転写体と、
前記現像手段に現像された複数のトナー像を複数の一次転写部で前記中間転写体に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写体に一次転写されたトナー像を二次転写部で記録材に二次転写する二次転写手段と、
前記一次転写手段及び前記二次転写手段に転写を行うための共通の転写電流を供給する供給手段と、
色ずれ又は濃度を補正するための第１のテストパッチ及び第２のテストパッチを形成する形成手段と、
前記中間転写体上に形成された前記第１のテストパッチ及び第２のテストパッチを検知する検知手段と、を備え、
前記第１のテストパッチの後端から前記第２のテストパッチの先端までの前記中間転写体の回転方向における長さは、前記複数の一次転写部のうち最下流の一次転写部から前記二次転写部までの前記中間転写体の長さよりも長いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
静電潜像が形成される複数の像担持体と、
前記像担持体に形成された夫々の静電潜像をトナー像として現像する複数の現像手段と、
中間転写体と、
前記現像手段に現像された複数のトナー像を複数の一次転写部で前記中間転写体に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写体に一次転写されたトナー像を二次転写部で記録材に二次転写する二次転写手段と、
前記一次転写手段及び前記二次転写手段に転写を行うための共通の転写電流を供給する供給手段と、
色ずれ又は濃度を補正するための第１のテストパッチ及び第２のテストパッチを形成する形成手段と、
前記中間転写体上に形成された前記第１のテストパッチ及び第２のテストパッチを検知する検知手段と、を備え、
前記第１のテストパッチ及び前記第２のテストパッチの前記中間転写体の回転方向における長さは、前記複数の一次転写部のうち最下流の一次転写部から前記二次転写部までの前記中間転写体の長さよりも短い、且つ前記第１のテストパッチの後端から前記第２のテストパッチの先端までの前記中間転写体の回転方向における長さは、前記複数の一次転写部のうち最下流の一次転写部から前記二次転写部までの前記中間転写体の長さよりも長いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記第１のテストパッチ及び前記第２のテストパッチは色ずれを補正するためのパッチであり、前記第１のテストパッチと前記第２のテストパッチは、前記像担持体又は前記中間転写体の回転周期ムラを相殺する位置に形成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１のテストパッチは色ずれを補正するためのパッチであり、第２のテストパッチは濃度を補正するためのパッチであり、前記第１のテストパッチの後端から前記第２のテストパッチの先端までの領域において、前記第２のテストパッチを形成するための下地検知を行うことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記中間転写体上に形成される複数のテストパッチは、夫々のテストパッチが重ならないように形成されることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記中間転写体上のトナー像をクリーニングするクリーニング手段を備え、
前記中間転写体上に形成された前記第１のテストパッチを前記クリーニング手段によってクリーニングした後、前記第２のテストパッチを形成する際に、前記第１のテストパッチが形成されていなかった領域に前記第２のテストパッチを形成することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記供給手段は、前記中間転写体に転写電流を供給することで一次転写を行い、且つ二次転写ローラに転写電流を供給することで二次転写を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記供給手段は、前記複数の像担持体に対向して前記中間転写体をニップするように配置された複数の一次転写ローラに転写電流を供給することで一次転写を行い、且つ二次転写ローラに転写電流を供給することで二次転写を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を用いる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置として中間転写体としての中間転写ベルトを使用して画像を形成する中間転写方式の画像形成装置が知られている。中間転写方式では、一次転写工程として像担持体としての感光ドラム上に形成されたトナー像を、中間転写ベルトに転写する。一次転写工程を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各画像形成ステーションのトナー像において繰り返し実行することにより、中間転写ベルト上に複数色が重畳されたトナー像を形成する。続けて、二次転写工程として、中間転写ベルト上に形成された複数色のトナー像を、記録材としての紙上に転写する。トナー像が二次転写された記録材は、定着手段により定着されることにより画像形成が終了する。
【０００３】
上記のような画像形成装置において、電源のコストダウンや画像形成装置の小型化を目的として、一次転写を行うための一次転写電流の供給と、二次転写を行うための二次転写電流の供給を共通の電源から行う構成がある。例えば、特許文献１には、中間転写ベルトの張架ローラをツェナーダイオードやバリスタを介して接地し、二次転写部から中間転写ベルトの周方向に電流を流して、一次転写及び二次転写を行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３７７３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、共通の電源によって、二次転写部から中間転写ベルトの周方向に電流を流して一次転写及び二次転写を行う方法では、一次転写部と二次転写部の電圧極性は同極性となる。従って、濃検やレジ検といったキャリブレーション動作において中間転写ベルト上にキャリブレーション用のトナー像を形成する場合、トナー像を一次転写している状態で中間転写ベルトにすでに一次転写されたトナー像が二次転写部に到達してしまうことがある。この場合、二次転写部材には一次転写部と同様にトナーと逆極性の電圧が印加されるため、中間転写ベルトから二次転写したくないトナーにも電圧が印加されてしまい、二次転写部材にトナーが付着してしまう。二次転写部材がトナーで汚れた場合、二次転写部材の抵抗上昇によって所望の電流供給を行えなくなることで転写不良が発生したり、中間転写ベルト上や記録材の裏面にトナーが付着したりすることによる画像不良が発生する可能性がある。
【０００６】
本出願に係る発明は、上記のような状況に鑑みなされたものであり、一次転写を行うための一次転写電流の供給と、二次転写を行うための二次転写電流の供給を共通の電源から行う構成において、中間転写ベルトに形成されたトナーによって二次転写部材が汚れてしまうことを抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、静電潜像が形成される複数の像担持体と、前記像担持体に形成された夫々の静電潜像をトナー像として現像する複数の現像手段と、中間転写体と、前記現像手段に現像された複数のトナー像を複数の一次転写部で前記中間転写体に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体に一次転写されたトナー像を二次転写部で記録材に二次転写する二次転写手段と、前記一次転写手段及び前記二次転写手段に転写を行うための共通の転写電流を供給する供給手段と、色ずれ又は濃度を補正するためのテストパッチを形成する形成手段と、前記中間転写体上に形成された前記テストパッチを検知する検知手段と、を備え、前記テストパッチの前記中間転写体の回転方向における長さは、前記複数の一次転写部のうち最下流の一次転写部から前記二次転写部までの前記中間転写体の長さよりも短いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の構成によれば、一次転写を行うための一次転写電流の供給と、二次転写を行うための二次転写電流の供給を共通の電源から行う構成において、中間転写ベルトに形成されたトナーによって二次転写部材が汚れてしまうことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】カラー画像形成装置の概略構成図
【図２】画像形成装置の動作を制御するための制御ブロック図
【図３】光学センサ６０の断面図
【図４】テストパッチとしての色ずれ制御用パターンを示した図
【図５】中間転写ベルト１０上にテストパッチを配置した際の位置関係を示す図
【図６】テストパッチを形成する流れを示したタイミングチャート
【図７】カラー画像形成装置の概略構成図
【図８】テストパッチを形成する流れを示したタイミングチャート
【図９】テストパッチとしての濃度制御用パターンを示した図
【図１０】テストパッチを形成する流れを示したタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１１】
（第１の実施形態）
［画像形成装置の説明］
図１は、カラー画像形成装置の概略構成図である。本実施形態の画像形成装置は、第１〜第４の画像形成ステーションより構成され、第１ステーションはイエロー、第２ステーションはマゼンタ、第３ステーションはシアン、第４ステーションはブラックとなっている。本画像形成装置は、複数の第１の像担持体としての感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を有し、それぞれ矢印方向に回転駆動しつつ、順次第２の像担持体としての中間転写ベルト１０に一次転写を行い、フルカラー画像を得る４連ドラム方式（インライン方式）プリンタである。
【００１２】
以下、説明の便宜上、第１ステーション（ａ）における画像形成動作について説明する。なお、他のステーションについても同様の構成となっている。感光ドラム１ａは、帯電ローラ２ａにより所定の電位に一様に帯電される。次いで、露光手段３ａによりレーザビームが照射される。これにより、カラー画像のイエロー色に対応した静電潜像が形成される。次いで、静電潜像は現像位置において第１の現像器（イエロー現像器）４ａにより現像され、イエロートナー像として可視化される。
【００１３】
感光ドラム１ａ上に形成されたイエロートナー像は、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０との当接部である一次転写部（以下、一次転写ニップとも呼ぶ）を通過する過程で、中間転写ベルト１０上（中間転写体上）に転写される（一次転写工程）。一次転写の給電手段については後述する。感光ドラム１ａの表面に残留した一次転写残トナーは、クリーニング装置５ａにより清掃される。引き続きプリントを継続する場合は、再び帯電以降の画像形成プロセスに戻る。以下、同様にして、第２色のマゼンタトナー像、第３色のシアントナー像、第４色のブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写されて、カラートナー像が得られる。
【００１４】
中間転写ベルト１０上の４色のカラートナー像は、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２０との当接部である二次転写部（以下、二次転写ニップとも呼ぶ）を通過する過程で、二次転写高圧電源２１により二次転写ローラ２０に印加した二次転写電圧によって、給紙手段５０により給紙された記録材Ｐの表面に一括転写される（二次転写工程）。その後、４色のトナー像を担持した記録材Ｐは定着器３０に搬送され、そこで加熱および加圧されることにより４色のトナーが溶融混色して記録材Ｐに定着される。以上の動作により、フルカラー画像が形成される。
【００１５】
中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ１３の３軸で張架され、感光ドラム１と略同一の周速度で回転駆動される。二次転写ローラ２０は、二次転写高圧電源２１から正負両極性の電圧が印加されるよう接続されている。導電性ブラシ１６は、導電性を有する繊維で構成されている。また、導電性ブラシ高圧電源８０から正負両極性の電圧が印加されるよう接続されている。
【００１６】
次に、一次転写電流の供給方法について説明する。電流を供給する供給手段としての二次転写高圧電源２１を使用して、中間転写ベルト１０の周方向に電流を流すことによって中間転写ベルト１０の電位を形成している。中間転写ベルト１０と感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）との電位差により感光ドラム１上の負極性トナーが中間転写ベルト１０上に移動することによって、一次転写を行っている。また、中間転写ベルト１０の電位を安定させるために、中間転写ベルト１０を張架する駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ１３は、直列且つお互いに相反する向きに接続された２つのツェナーダイオード１５ａ、１５ｂを介して接地している。
【００１７】
中間転写ベルト１０の周方向に正電流が流れた場合は、ツェナーダイオード１５ａの作用によって、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ１３に流れる正電流は一定となる。これにより、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ１３は安定して＋３００Ｖの電位を形成する。この結果、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ１３の夫々から、中間転写ベルト１０の周方向を伝わって電流が流れるため、一次転写部における中間転写ベルト１０の電位も約＋３００Ｖとなる。
【００１８】
逆に、中間転写ベルト１０の周方向に負電流が流れた場合は、ツェナーダイオード１５ｂの作用によって、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ１３に流れる負電流は一定となる。これにより、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ１３は安定して−３００Ｖの電位を形成する。この結果、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ１３の夫々から、中間転写ベルト１０の周方向を伝わって電流が流れるため、一次転写部における中間転写ベルト１０の電位も約−３００Ｖとなる。
【００１９】
次に、二次転写残トナーのクリーニングについて説明する。二次転写後の中間転写ベルト１０上には、正極性トナーと負極性トナーの二次転写残トナーが混在している。二次転写残トナーは、導電性ブラシ１６により均一に散らされ、且つ帯電される。導電性ブラシ１６には導電性ブラシ高圧電源８０より正極性電圧を印加することによって、二次転写残トナーを正極性に帯電する。導電性ローラ１７には、導電性ローラ高圧電源７０により導電性ブラシ１６を通過し、正極性に帯電された二次転写残トナーを更に正極性に帯電する。正電荷に帯電された二次転写残トナーは、一次転写部において、感光ドラム１に転写され、感光ドラム１に配置されたクリーニング装置５に回収される。
【００２０】
［制御ブロック図の説明］
図２は画像形成装置の動作を制御するための制御ブロック図である。ホストコンピュータであるＰＣ２７１は、画像形成装置２７２の内部にあるフォーマッタ２７３に対して印刷指令を出し、印刷画像の画像データをフォーマッタに送信する。フォーマッタ２７３はＰＣ２７１からの画像データを露光データに変換し、ＤＣコントローラ２７４内にある露光制御部２７７に転送する。露光制御部２７７はＣＰＵ２７６からの指示により、露光データのオンオフを制御することにより露光手段の制御を行なう。ＣＰＵ２７６はフォーマッタ２７３から印刷指令を受け取ると画像形成シーケンスをスタートさせる。ＤＣコントローラ２７４にはＣＰＵ２７６、メモリ２７５等が搭載されており、予めプログラムされた動作を行う。ＣＰＵ２７６は帯電高圧、現像高圧、転写高圧を制御して静電潜像の形成や、現像されたトナー像の転写等を制御することで画像形成を行う。
【００２１】
またＣＰＵ２７６はキャリブレーション時における光学センサ６０からの信号を受ける処理も行う。キャリブレーション時は、テストパッチを中間転写ベルト１０上に形成して、
テストパッチの反射光量を計測する。受光素子６３で受光したテストパッチからの光信号がＣＰＵ２７６を介してＡＤ変換された後、メモリ２７５に蓄えられる。光学センサ６０は通常の印字シーケンスでは動作せず、レジストレーション制御や濃度制御等のキャリブレーション時に動作する。
【００２２】
［光学センサの説明］
次に、光学センサ６０について説明する。光学センサ６０は、中間転写ベルト１０上に形成されたテストパッチを検知する為のものである。テストパッチは中間転写ベルト１０の回転方向に移動し、光学センサ６０の照射領域を通過中に、発光素子６１から照射された赤外光を拡散反射する。光学センサ６０は、拡散反射光を受光素子６２で検知することで、各色テストパッチの位置や濃度の検知を行う。
【００２３】
図３は、光学センサ６０の断面図である。光学センサ６０は、ＬＥＤ等の発光素子６１、フォトトランジスタ等の受光素子６２、６３及びホルダーを備えている。発光素子６１は、中間転写ベルト１０に対して１５°の傾きを持つように配置されており、中間転写ベルト１０上のテストパッチや中間転写ベルト１０の表面に赤外光（例えば波長９５０ｎｍ）を照射する。受光素子６２は、中間転写ベルト１０に対して４５°の傾きを持つように配置されており、テストパッチや中間転写ベルト１０の表面から拡散反射された赤外光を受光する。受光素子６３は、中間転写ベルト１０に対して１５°の傾きを持つように配置されており、テストパッチや中間転写ベルト１０の表面から正反射された赤外光を受光する。光学センサ６０は、キャリブレーション時に形成されるテストパッチを検知するために用いられる。テストパッチは具体的には、画像の色ずれを検知するための色ずれ制御用パッチや、画像の濃度を検知するための濃度制御用パターン等がある。
【００２４】
［テストパッチ形成方法］
図４は、テストパッチとしての色ずれ制御用パターンを示した図である。また、図５は中間転写ベルト１０上にテストパッチを配置した際の位置関係を示す図である。テストパッチとしての色ずれ制御用パターンは、各々のパッチが平行四辺形で、第１のテストパッチと第２のテストパッチでは平行四辺形の向きが逆となるように形成されている。また、第１のテストパッチ及び第２のテストパッチ夫々の中では、同じ平行四辺形の向きで各色２つずつパッチを形成する。
【００２５】
次に、テストパッチを検知する際に影響を与える各回転体の回転周期ムラについて説明する。感光ドラム１は、製造時のバラつき等の影響で偏芯が発生する場合がある。感光ドラム１に偏芯が生じた場合、感光ドラム１の回転周期にムラが生じるため、光学センサ６０でテストパッチを検知するタイミングにムラが発生する。また、別の回転周期ムラとして、駆動ローラ１１がある。中間転写ベルト１０は駆動ローラ１１を回転駆動することによって回転されるが、駆動ローラ１１も製造時のバラつき等の影響で偏芯が発生する場合がある。駆動ローラ１１に偏芯が生じた場合、中間転写ベルト１０の回転速度変動が生じるため、光学センサ６０でテストパッチを検知するタイミングにムラが発生する。従って、より精度の高い色ずれ補正を行うためには、感光ドラム１と駆動ローラ１１の回転周期ムラをキャンセル（相殺）する必要がある。
【００２６】
図４に示すテストパッチは、駆動ローラ１１の周期ムラをキャンセルするために、同じ色のパッチの間隔を駆動ローラ１１の回転の半周期の奇数倍としている。例えば、２１１ｙと２１５ｙ、２１３ｍと２１７ｍ、２１４ｃと２１８ｃは駆動ローラ１１の回転の半周期の０．５倍、また、２１９ｃと２２３ｃ、２２０ｍと２２４ｍ、２２１ｙと２２５ｙも駆動ローラ１１の回転の半周期の０．５倍の間隔で配置している。駆動ローラ１１の回転周期の半周期の奇数倍にパッチ間隔を構成することで、偏芯の影響を正反対に受けるパッチを検知することになるため、２つのパッチ検知タイミングを平均化することで周期ムラの影響をキャンセルできる。また、感光ドラム１の周期ムラのキャンセルも駆動ローラ１１と同様に考えることができる。図５に示す様に、第１テストパッチ先端と第２テストパッチ先端との間の距離は、感光ドラム１の周期ムラをキャンセルするために、感光ドラム１の半周期の奇数倍となるように配置している。
【００２７】
次に、図５を用いて中間転写ベルト１０上にテストパッチを形成する間隔について説明する。ここでは一例として、テストパッチは第１テストパッチと第２テストパッチから成るものとする。本実施形態においては、一次転写を行うための一次転写電流の供給と、二次転写を行うための二次転写電流の供給を共通の電源から行う構成となっている。よって、テストパッチを一次転写している状態でテストパッチが二次転写部を通過してしまうと二次転写ローラにトナーが転写されてしまい、汚れとなってしまう。そこで、二次転写ローラにトナーが転写されないようにテストパッチを形成するためには、第１テストパッチ及び第２テストパッチの長さが中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも中間転写ベルト１０の回転方向の最下流である一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さより短いことが挙げられる。また、第１テストパッチの後端から第２テストパッチの先端までの間隔が中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さよりも長いことが挙げられる。なお、第１テストパッチの後端から第２テストパッチの先端までの間隔をパッチ形成禁止区間とも呼ぶ。これにより、第１のテストパッチ及び第２のテストパッチが二次転写部を通過する際には、一次転写は行われていない状況となり、二次転写ローラ２０に負極性の電圧を印加することで第１テストパッチ及び第２のテストパッチのトナーが二次転写ローラ２０へ付着することを防止することができる。
【００２８】
［テストパッチ形成のタイミングチャート］
図６は、テストパッチを形成する流れを示したタイミングチャートである。このタイミングチャートでは、第１のテストパッチ、パッチ形成禁止区間、第２のテストパッチの夫々が、一次転写位置（イエロー）、一次転写位置（ブラック）、光学センサ６０に対向する検知位置、二次転写位置と、を通過するタイミングを示している。また、二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７への電圧の印加タイミングも示している。
【００２９】
ｔ０のタイミングは、第１のテストパッチの一次転写を開始するタイミングである。感光ドラム１上に形成された第１のテストパッチの先端が一次転写位置に到達する前に、二次転写ローラ２０への正極性の電圧印加を完了しておくことで、第１のテストパッチを感光ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト１０上に一次転写する。なお、この時は導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７への印加電圧はオフとしているが、耐久劣化や低温低湿環境での使用によって二次転写ローラ２０の抵抗が高く、中間転写ベルト１０の周方向に十分な量の電流を供給できない場合は、導電性ブラシ１６、又は導電性ローラ１７、又はその両方に正極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト１０から感光ドラム１に流れる電流を増やし、一次転写を補助しても良い。
【００３０】
一次転写された第１のテストパッチは、ｔ０〜ｔ２にかけて光学センサ６０の検知位置を通過する。この時、発光素子６１から受けた赤外光が第１のテストパッチによって拡散反射し、拡散反射光を受光素子６２で受光することで、第１テストパッチの通過タイミングを検知する。
【００３１】
次に、ｔ１のタイミングは第１のテストパッチの後端が一次転写位置（ブラック）を通過した後のタイミング（時刻Ａ）であり、且つ第１のテストパッチの先端が二次転写部に到達する前のタイミング（時刻Ｂ）である。つまり、第１のテストパッチは、中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さより短く形成されていることになる。このｔ１のタイミングで二次転写ローラへの印加電圧を正極性から負極性に切り替える。第１のテストパッチのトナーの極性は主に負極性であるため、第１のテストパッチの先端が二次転写ローラ２０へ到達する前に二次転写ローラ２０への印加電圧を負極性とすることで、第１のテストパッチのトナーが二次転写ローラ２０に付着してしまうことを抑制できる。ここでは、二次転写ローラ２０への負極性電圧への切り替えは、第１のテストパッチの先端が二次転写部に到達する前、つまり時刻Ｂまでに完了させている。なお、理想的には時刻Ｂまでに負極性電圧への切り替えは完了していることが望ましいが、切り替え完了のタイミングはこれに限られるものではない。つまり、二次転写ローラ２０への印加電圧が完全に切り替わっていなくても負極性になっていれば、第１のテストパッチのトナーに働く静電力は二次転写ローラ２０の方向ではなく、中間転写ベルト１０の方向になる。よって、負極性電圧が所望の電圧に立ち上がりきっていなくても二次転写ローラ２０に付着するトナー量は激減する。このため、第１のテストパッチの先端が二次転写ローラ２０に到達する前に二次転写ローラ２０に負極性電圧が印加されていればよい。
【００３２】
また、同じくｔ１のタイミングで、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に正極性の電圧を印加する。導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に正極性電圧を印加することで、第１のテストパッチを導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７で捕集する。捕集された第１のテストパッチは、キャリブレーション動作が終了した後、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７から中間転写ベルト１０上に吐き出され、中間転写ベルト１０上から感光ドラム１に再転写される。その後、感光ドラム１上のクリーニング装置によってクリーニングされる。なお、図６では光学センサ６０で第１のテストパッチを検知中に二次転写ローラ２０への印加電圧を正極性から負極性に切り替えている（時刻Ｃ）。しかし、光学センサ６０による検知中に印加電圧の極性を切り替えると、二次転写ローラ２０と中間転写ベルト１０との間に働く静電吸着力が変動し、中間転写ベルト１０の回転速度が変動する可能性がある。その中間転写ベルト１０の速度変動によって、第１のテストパッチの検知タイミングがずれて誤差となる可能性がある。よって、第１のテストパッチの後端が光学センサ６０の検知領域を通過後に二次転写ローラへの印加電圧の切り替えを行えば、より安定した検知結果を得ることもできる。
【００３３】
次に、ｔ２のタイミングはパッチ形成禁止区間の後端が一次転写位置（ブラック）を通過した後のタイミング（時刻Ｄ）であり、且つ第２のテストパッチの一次転写を開始する前のタイミング（時刻Ｅ）である。つまり、パッチ形成禁止区間は、中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さより長い区間が確保されていることになる。このｔ２のタイミングで二次転写ローラ２０への印加電圧を負極性から正極性に切り替えて、第２のテストパッチの一次転写を行う。これにより、先の第１のテストパッチの後端が二次転写部を通過してから第２のテストパッチの一次転写を開始することができるため、第１のテストパッチのトナーが二次転写ローラ２０への付着してしまうことを抑制できる。なお、ここでは二次転写ローラ２０への正極性電圧への切り替えは、第１のテストパッチの後端が二次転写部を通過した後、つまり時刻Ｅで完了させる。また、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７には引き続き正極性の電圧を印加することで、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に捕集されたトナーが中間転写ベルト１０に移動しないようにする。
【００３４】
次に、ｔ３のタイミングは第２のテストパッチの後端が一次転写位置（ブラック）を通過した後のタイミング（時刻Ｆ）であり、且つ第２のテストパッチの先端が二次転写ローラ２０に到達する前のタイミング（時刻Ｇ）である。つまり、第２のテストパッチは、中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さより短く形成されていることになる。このｔ３のタイミングで二次転写ローラへの印加電圧を正極性から負極性に切り替える。第２のテストパッチのトナーの極性は負極性であるため、第２のテストパッチの先端が二次転写ローラ２０へ到達する前に二次転写ローラ２０への印加電圧を負極性とすることで、第２のテストパッチのトナーが二次転写ローラ２０に付着してしまうことを抑制できる。
【００３５】
また、同じくｔ３のタイミングで、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に正極性の電圧を印加する。導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に正極性電圧を印加することで、第２のテストパッチを導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７で捕集する。捕集された第２のテストパッチは、キャリブレーション動作が終了した後、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７から中間転写ベルト１０上に吐き出され、中間転写ベルト１０上から感光ドラム１に再転写される。その後、感光ドラム１上のクリーニング装置によってクリーニングされる。なお、図６では光学センサ６０で第２のテストパッチを検知中に二次転写ローラ２０への印加電圧を正極性から負極性に切り替えている（時刻Ｈ）。しかし、光学センサ６０による検知中に印加電圧の極性を切り替えると、二次転写ローラ２０と中間転写ベルト１０との間に働く静電吸着力が変動し、中間転写ベルト１０の回転速度が変動する可能性がある。その中間転写ベルト１０の速度変動によって、第２のテストパッチの検知タイミングがずれて誤差となる可能性がある。よって、第２のテストパッチの後端が光学センサ６０の検知領域を通過後に二次転写ローラへの印加電圧の切り替えを行えば、より安定した検知結果を得ることもできる。
【００３６】
次に、ｔ４のタイミングは第２のテストパッチの後端が二次転写ローラ２０を通過した後のタイミングである（時刻Ｉ）。二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７への印加電圧をオフにして、色ずれ補正制御のキャリブレーション動作は終了となる。なお、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に捕集されているトナーは主に負極性トナーであるため、キャリブレーション動作後に、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に負極性と正極性の電圧を交互に印加することで中間転写ベルト１０上に吐き出せる。また、中間転写ベルト１０上に吐き出されたトナーが一次転写位置に到達するタイミングの前に、帯電ローラ２に印加している負極性電圧をオフにし、さらに露光手段３によって感光ドラム１を一様に露光する。一様に露光された感光ドラム１の表面電位は約−１００Ｖとなる。導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７、又は二次転写ローラ２０に負極性の電圧を印加しておく事で、一次転写位置における中間転写ベルト１０の電位は約−３００Ｖとなっている。よって、中間転写ベルト１０上に吐き出されたトナーは、静電気力によって中間転写ベルト１０から感光ドラム１に再転写され、感光ドラム１に再転写されたトナーは感光ドラム１上のクリーニング装置によってクリーニングされる。
【００３７】
このように、第１テストパッチ及び第２テストパッチの長さが中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さより短くなるように形成する。また、第１テストパッチの後端から第２テストパッチの先端までの間隔が中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さよりも長くなるようにする。これにより、テストパッチが二次転写ローラ２０を通過しているときに、二次転写ローラ２０に負極性電圧を印加することができ、テストパッチが二次転写ローラ２０に二次転写されることによって二次転写ローラが汚れることを抑制できる。
【００３８】
なお、一例として本実施形態におけるテストパッチは２つであるとして説明を行ったが、３つ以上のテストパッチを形成する場合においても各テストパッチ間にパッチ形成禁止区間を設ければ、テストパッチによって二次転写ローラ２０を汚すことを抑制できる。また、本実施形態においてはテストパッチを色ずれ制御用パターンとして説明したが、テストパッチはこれに限られるものではなく、例えば濃度制御用パターンにおいても、上述した条件でテストパッチを形成することによって同様の効果を奏することができる。
【００３９】
また、本実施形態における画像形成装置は、二次転写高圧電源２１を使用して、中間転写ベルト１０の周方向に電流を流すことによって中間転写ベルト１０を帯電して一次転写を行っている。しかし、画像形成装置の構成はこれに限られるものではない。例えば、図７に示すように二次転写ローラ２０と一次転写部材としての一次転写ローラ６ａ〜６ｄからなるような構成で、二次転写ローラ２０と一次転写ローラ６ａ〜６ｄに電圧を印加するために共通の高圧電源を使用する画像形成装置でも同様の効果を得られる。また、中間転写ベルト１０上に残留するトナーは導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に捕集し、感光ドラム１のクリーニング装置によって回収される方法を説明したが、中間転写ベルト１０上にクリーニング装置を設けてクリーニングを行う構成であってもよい。
【００４０】
（第２の実施形態）
本実施形態においては、第１のテストパッチを形成した後、第１のテストパッチのクリーニングを行い、第１のテストパッチが形成されていた部分と重ならないように第２のテストパッチを形成する方法について説明する。つまり、第１のテストパッチの後端と第２テストパッチ先端との間の距離は、中間転写ベルト１０の１周の長さ＋第１のテストパッチの長さ以上離れることになる。
【００４１】
［テストパッチ形成のタイミングチャート］
図８は、テストパッチを形成する流れを示したタイミングチャートである。このタイミングチャートでは、第１のテストパッチ、第１のテストパッチの残トナー、パッチ形成禁止区間、第２のテストパッチの夫々が、一次転写位置（イエロー）、一次転写位置（ブラック）、光学センサ６０に対向する検知位置、二次転写位置と、を通過するタイミングを示している。また、二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７への電圧の印加タイミングも示している。以下、それぞれのタイミングにおける動作について説明するが、先の第１の実施形態の図６と同様の部分に関してはその説明を省略する。
【００４２】
ｔ２１のタイミングは、第１のテストパッチ（以下、パッチＡとも呼ぶ）の後端が一次転写位置（ブラック）を通過したタイミングであり、且つ第１のテストパッチの先端が二次転写ローラ２０に到達する前のタイミングである。つまり、第１のテストパッチは、中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さより短く形成されていることになる。このｔ２１のタイミングで二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に負極性電圧を印加することで、第１のテストパッチのトナーが二次転写ローラ２０に付着してしまうことを抑制できる。
【００４３】
負極性電圧は、第１テストパッチが一次転写位置（イエロー）到達してからも印加し続ける。二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に負極性電圧を印加することで、ツェナーダイオード１５ａの作用によって中間転写ベルト１０の表面は約−３００Ｖとなる。また、第１のテストパッチの先端が再び一次転写位置（イエロー）に到達するタイミングの前に、帯電ローラ２ａに印加している負極性電圧をオフにし、さらに露光手段３ａによって感光ドラム１ａを一様に露光する。一様に感光ドラム１ａを露光することで表面電位を約−２００Ｖとする。第１のテストパッチのトナー極性は負極性であるため、一次転写部で静電気力によって中間転写ベルト１０から感光ドラム１ａに再転写される。なお、感光ドラム１ａ上のクリーニング装置内に回収される残トナー量が増え、残トナー容器がいっぱいになることを抑制するため、第１のテストパッチの回収を感光ドラム１ａのみ偏らせず、感光ドラム１ｂ、１ｃ、１ｄに回収させてもよい。
【００４４】
次に、ｔ２２のタイミングは、第１のテストパッチの残トナー（以下、パッチＡ’とも呼ぶ）の後端が一次転写位置（イエロー）通過した後のタイミング、且つ第２のテストパッチ（以下、パッチＢとも呼ぶ）の先端が一次転写されるタイミングである。ｔ２２のタイミングで二次転写ローラ２０への電圧印加を負極性から正極性に切り替えて第２のテストパッチの一次転写を行う。このタイミングで第２のテストパッチを一次転写することにより、パッチＡ’とパッチＢは中間転写ベルト１０上で重ならないように配置される。よって、第２のテストパッチは第１のテストパッチが形成された後、クリーニングされた領域ではない領域に形成されるため、第１のテストパッチの残トナーによる検知精度の低下を抑制して検知することができる。
【００４５】
次に、ｔ２３のタイミングは、第２のテストパッチの後端が一次転写位置（ブラック）を通過した後のタイミングであり、且つ第２のテストパッチの先端が二次転写ローラ２０に到達する前のタイミングである。つまり、第２のテストパッチは、中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さより短く形成されていることになる。このｔ２３のタイミングで二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に負極性電圧を印加することで、第２のテストパッチのトナーが二次転写ローラ２０に付着してしまうことを抑制できる。
【００４６】
次に、ｔ２４のタイミングは第２のテストパッチの後端が感光ドラム１ａを通過した後のタイミングであり、中間転写ベルト１０上には第１のテストパッチ、及び第２のテストパッチの残トナーが存在している。二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７には引き続き負極性の電圧を印加する。主に負極性から成る残トナーは、二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に付着せず通過する。二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７には負極性の電圧を印加しているため、中間転写ベルト１０の周方向には負極性の電流が流れる。その結果、ツェナーダイオード１５ｂの作用によって感光ドラム１ａ〜１ｄ付近の中間転写ベルト１０の表面電位は約−３００Ｖとなる。また、残トナーの先端が感光ドラム１ａに到達するタイミングに合わせて帯電ローラ２ａで感光ドラム１ａを帯電し、感光ドラム１ａの表面を約−５００Ｖとすることで、残トナーは、感光ドラム１ａに回収されることなく通過する。また、残トナーの先端が感光ドラム１ｂに到達するタイミングに合わせて、露光手段３ｂによって感光ドラム１ａを一様に露光する。この時の露光量を、感光ドラム１ａを露光した時より多くすることで、一様に感光ドラム１ｂの表面電位を約−１００Ｖとする。残トナーのトナー極性は負極性であるため、一次転写部で静電気力によって中間転写ベルト１０から感光ドラム１ｂに全て転写され、感光ドラム１ｂ上のクリーニング装置に回収される。
【００４７】
このように、第１テストパッチ及び第２テストパッチの長さが中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さより短くなるように形成する。また、第１のテストパッチの残トナー（パッチＡ’）と第２のテストパッチ（パッチＢ）が中間転写ベルト１０上で重ならないようにする。これにより、テストパッチが二次転写ローラ２０を通過しているときに、二次転写ローラ２０に負極性電圧を印加することができ、テストパッチが二次転写ローラ２０に二次転写されることによって二次転写ローラが汚れることを抑制できる。さらに、第１のテストパッチの残トナーが第２のテストパッチの検知出力に影響を及ぼすことも抑制できる。
【００４８】
なお、一例として本実施形態におけるテストパッチは２つであるとして説明を行ったが、３つ以上のテストパッチを形成する場合においても各テストパッチ間にパッチ形成禁止区間を設ければ、テストパッチによって二次転写ローラ２０を汚すことを抑制できる。また、本実施形態においてはテストパッチを色ずれ制御用パターンとして説明したが、テストパッチはこれに限られるものではなく、例えば濃度制御用パターンにおいても、上述した条件でテストパッチを形成することによって同様の効果を奏することができる。また、残トナーは、感光ドラム１ｂ〜１ｄのいずれに再転写させてもよい。
【００４９】
（第３の実施形態）
本実施形態においては、第１のテストパッチの他に、第３のテストパッチとして濃度制御用パターンを形成する場合について説明する。
【００５０】
［濃度補正制御］
図９を用いて、まずは濃度補正制御について説明する。図９は、テストパッチとしての濃度制御用パターンを示した図である。本実施形態における濃度制御用パターンは一例として、８階調の中間調のパッチをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について順に並べたパターンとなっている。濃度制御用パターンの検知は受光素子６３で検知した反射光を使用する。受光素子６３は、発光素子６１から照射された赤外光の正反射成分を検知する位置に配置されている。中間転写ベルト１０上に形成された濃度制御用パターンの濃度が増加するほど、赤外光はトナー粒子によって拡散、あるいは吸収されるため、受光素子６３で検知できる正反射光量は減少する。このため、受光素子６３で検知する反射光量から、濃度を算出することが可能となる。この検知結果を元に、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いてフィードバックすることにより、濃度補正を行う。
【００５１】
次に、濃度補正制御のための下地検知について説明する。発光素子６１からテストパッチに対して照射された赤外光の反射光は、トナーによる反射光と、中間転写ベルト１０からの反射光とがある。中間転写ベルト１０は場所によって、表面粗さや光沢度が異なるため中間転写ベルト１０からの反射光量は、中間転写ベルト１０の位置によって異なる。このため、同じ階調のテストパッチでも中間転写ベルト１０の異なる場所に形成した場合、受光素子６３で検知する反射光量が異なる。そこで、下地検知として、濃度制御用パターンを形成する中間転写ベルト１０の領域からの反射光を濃度制御用パターンが無い状態で取得しておく。そして、濃度制御用パターンからの反射光と、下地からの反射光との比を算出することで、下地からの反射光の影響を除去した濃度制御用パターンからの反射光を得られる。このため、濃度制御では、下地検知と濃度制御用パターンの検知とにより、少なくとも中間転写ベルト１０を２周する必要がある。本実施形態においては、色ずれ制御用パターンと濃度制御用パターンを形成する位置を適切に制御することに、キャリブレーションにかかる時間を短縮する方法について説明する。
【００５２】
［テストパッチ形成のタイミングチャート］
図１０は、テストパッチを形成する流れを示したタイミングチャートである。このタイミグチャートでは、第１のテストパッチ、パッチ形成禁止区間、第３のテストパッチの夫々が、一次転写位置（イエロー）と一次転写位置（ブラック）と光学センサ６０に対向する検知位置と二次転写位置と、を通過するタイミングを示している。また、二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７への電圧の印加タイミングも示している。以下、それぞれのタイミングにおける動作について説明するが、先の図６又は図８と同様の部分に関してはその説明を省略する。
【００５３】
ｔ３１のタイミングは、第１のテストパッチの後端が一次転写位置（ブラック）を通過したタイミングであり、且つ第１のテストパッチの先端が二次転写ローラ２０に到達する前のタイミングである。つまり、第１のテストパッチは、中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さより短く形成されていることになる。このｔ２１のタイミングで二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７に負極性電圧を印加することで、第１のテストパッチのトナーが二次転写ローラ２０に付着してしまうことを抑制できる。さらに、光学センサ６０は、ｔ３１のタイミングの後であるパッチ形成禁止区間において、濃度制御用パターンとしての第３のテストパッチが形成される中間転写ベルト１０の領域の下地検知を行う。下地検知は、中間転写ベルト１０の表面状態に左右されず第３のテストパッチのトナー量を正確に測定するために必要で、第３のテストパッチに対応した領域における中間転写ベルト１０の表面状態を、発光素子６１から照射された赤外光の正反射光を受光素子６３で検知することで測定する。下地検知の区間は中間転写ベルト１０上の第３のテストパッチが形成される区間を包括するように設定する。
【００５４】
ｔ３２のタイミングで、二次転写ローラ２０、導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７へ負極性の電圧を印加することで第１のテストパッチを感光ドラム１ａに回収する。なお、ｔ３２のタイミングで第３のテストパッチの一次転写を開始するが、第１のテストパッチの後端が一次転写位置を通過後に第３のテストパッチの形成を開始するため、第１のテストパッチと第３のテストパッチは中間転写ベルト１０上で重ならないように形成される。
【００５５】
次に、ｔ３３のタイミングは、第３のテストパッチの先端が光学センサ６０を通過する直前のタイミングである。光学センサ６０は、第３のテストパッチが光学センサ６０の検知領域に到達するタイミングに合わせて、発光素子６１を点灯し、赤外光の照射を開始する。発光素子６１から照射された赤外光が第３のテストパッチによって反射された反射光の内、正反射光を受光素子６３で受光する。光学センサ６０を通過した第３のテストパッチは、第１のテストパッチと同様の方法で感光ドラム１ａに回収される。中間転写ベルト１０上に残留した残トナーを導電性ブラシ１６、導電性ローラ１７へ回収し、シーケンスを終了する。
【００５６】
このように、第１テストパッチ及び第３のテストパッチの長さが中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さより短くなるように形成する。また、第１テストパッチの後端から第３テストパッチの先端までの間隔が中間転写ベルト１０の回転方向に対して、少なくとも一次転写位置（ブラック）から二次転写ローラ２０間の長さよりも長くなるようにする。これにより、テストパッチが二次転写ローラ２０を通過しているときに、二次転写ローラ２０に負極性電圧を印加することができ、テストパッチが二次転写ローラ２０に二次転写されることによって二次転写ローラが汚れることを抑制できる。また、第１のテストパッチを形成した後のパッチ形成禁止区間において、第３のテストパッチの下地検知を行うことによって、濃度検知に必要な下地検知と色ずれ検知を中間転写ベルト１０の同一周で兼ねることができ、色ずれ検知及び濃度検知を行うキャリブレーションにかかる時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  感光ドラム
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  現像ローラ
１０  中間転写ベルト
２１  二次転写高圧電源
【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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【図１０】
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