(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像を担持して走行する無端ベルト状の像担持体と、
この像担持体を巻き掛けた複数の巻き掛け部材と、
前記像担持体の走行方向に直交する幅方向の所定位置において同像担持体に担持された像を検知する検知手段と、
前記像担持体の張力を調整する張力調整手段とを有し、
前記複数の巻き掛け部材の少なくとも１つは、前記所定位置に凹部を有する第１の部材であり、
前記検知手段は、前記凹部上の位置において同像担持体に担持された像を検知し、
前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに前記像担持体の張力を低下させる画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに、前記複数の巻き掛け部材のうち、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知する位置に前記凹部を有する第１の部材に隣設された巻き掛け部材を、同第１の部材による同像担持体の巻き掛け量が増加するように変位させることで、同像担持体の張力を低下させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに、前記複数の巻き掛け部材のうち、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知する位置に前記凹部を有する第１の部材に隣設された巻き掛け部材と異なる巻き掛け部材であって同第１の部材と異なる巻き掛け部材を変位させることで、同像担持体の張力を低下させ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のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記複数の巻き掛け部材のうち前記第１の部材と異なる巻き掛け部材の少なくとも１つは、前記像担持体に転写され担持される像を担持する第２の像担持体に対向して配置された第２の部材であり、
前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに前記第２の部材を前記第２の像担持体から離間する方向に変位させることで前記像担持体の張力を低下させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
像を担持して走行する無端ベルト状の像担持体と、
この像担持体を巻き掛けた複数の巻き掛け部材と、
前記像担持体の走行方向に直交する幅方向の所定位置において同像担持体に担持された像を検知する検知手段と、
前記像担持体の張力を調整する張力調整手段とを用い、
前記複数の巻き掛け部材の少なくとも１つは、前記所定位置に凹部を有する第１の部材であり、
前記張力調整手段により、前記像担持体の張力を低下させた状態で、前記検知手段により前記凹部上の位置において前記像担持体に担持された像を検知して、形成する像を制御する画像制御方法。
【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、複数のローラに巻き掛けられた無端ベルト状の像担持体に担持されている像を検知して、形成する像の制御等を行う画像形成装置及び画像制御方法に関する。
【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において、複数のローラに巻き掛けられた、中間転写ベルト等の無端ベルト状の像担持体を備えた画像形成装置が知られている（たとえば、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕参照）。
【０００３】
このような画像形成装置において、装置の使用環境、感光体等の第２の像担持体や現像剤等の経時での特性変動、かかる第２の像担持体や現像剤等の製造時の特性のばらつきに起因して、形成する像の位置や濃度が変化することに鑑み、かかる像担持体に像を形成し、この像をセンサで読み取って、像の位置や濃度を検知し、これらが適正になるように制御する技術が知られている（たとえば、〔特許文献１〕参照）。
【０００４】
このような技術において、かかる制御を精度良く行うためには、像担持体の状態が重要であることが良く知られている。たとえば、像担持体の裏面にゴミ等の異物が付着した場合には、ローラへの巻き掛け位置等において像担持体の表面が膨らんでしまい、この膨らんだ位置において担持されている像をセンサで読み取ると、像の位置や濃度の検知精度が低下するという不具合が生じる。
【０００５】
このような不具合への対応策として、像担持体の走行方向に直行する幅方向におけるセンサによる読み取り位置に対応して、ローラに溝を形成するなどしてローラの径を小さくし、かかる膨らみによって生じるかかる検知精度の低下の防止を図ることが考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、かかる構成を単に採用すると、像担持体の張力が大きいときなどに、ローラの小径の部分に対応して、像担持体が凹み、検知精度が担保されない場合が生じ得ると考えられる。
【０００７】
本発明は、複数の部材に巻き掛けられた無端ベルト状の像担持体に担持されている像を検知する画像形成装置であって、像担持体を巻き掛けた部材に溝等を形成しながら、かかる像の検知精度の担保を図った、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及び画像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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像を担持して走行する無端ベルト状の像担持体と、この像担持体を巻き掛けた複数の巻き掛け部材と、前記像担持体の走行方向に直交する幅方向の所定位置において同像担持体に担持された像を検知する検知手段と、前記像担持体の張力を調整する張力調整手段とを有し、前記複数の巻き掛け部材の少なくとも１つは、前記所定位置に凹部を有する第１の部材であり、前記検知手段は、前記凹部上の位置において同像担持体に担持された像を検知し、前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに前記像担持体の張力を低下させる画像形成装置にある。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに、前記複数の巻き掛け部材のうち、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知する位置に前記凹部を有する第１の部材に隣設された巻き掛け部材を、同第１の部材による同像担持体の巻き掛け量が増加するように変位させることで、同像担持体の張力を低下させることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに、前記複数の巻き掛け部材のうち、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知する位置に前記凹部を有する第１の部材に隣設された巻き掛け部材と異なる巻き掛け部材であって同第１の部材と異なる巻き掛け部材を変位させることで、同像担持体の張力を低下させることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記複数の巻き掛け部材のうち前記第１の部材と異なる巻き掛け部材の少なくとも１つは、前記像担持体に転写され担持される像を担持する第２の像担持体に対向して配置された第２の部材であり、前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに前記第２の部材を前記第２の像担持体から離間する方向に変位させることで前記像担持体の張力を低下させることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、像を担持して走行する無端ベルト状の像担持体と、この像担持体を巻き掛けた複数の巻き掛け部材と、前記像担持体の走行方向に直交する幅方向の所定位置において同像担持体に担持された像を検知する検知手段と、前記像担持体の張力を調整する張力調整手段とを用い、前記複数の巻き掛け部材の少なくとも１つは、前記所定位置に凹部を有する第１の部材であり、前記張力調整手段により、前記像担持体の張力を低下させた状態で、前記検知手段により前記凹部上の位置において前記像担持体に担持された像を検知して、形成する像を制御する画像制御方法にある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、像を担持して走行する無端ベルト状の像担持体と、この像担持体を巻き掛けた複数の巻き掛け部材と、前記像担持体の走行方向に直交する幅方向の所定位置において同像担持体に担持された像を検知する検知手段と、前記像担持体の張力を調整する張力調整手段とを有し、前記複数の巻き掛け部材の少なくとも１つは、前記所定位置に凹部を有する第１の部材であり、前記検知手段は、前記凹部上の位置において同像担持体に担持された像を検知し、前記張力調整手段は、前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに前記像担持体の張力を低下させる画像形成装置にあるので、凹部を有する巻き掛け部材を用いながら、張力調整手段によって像担持体の凹みを解消ないし抑制するとともに、凹部上の位置において像担持体に担持された像を検知することで、像担持体の凹み、ばたつき、波打ち、振動や、像担持体の巻き掛け部材側の面の異物や突起による検知手段の検知精度低下を抑制ないし防止した画像形成装置を提供することができる。
【００１６】
前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに、前記複数の巻き掛け部材のうち、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知する位置に前記凹部を有する第１の部材に隣設された巻き掛け部材を、同第１の部材による同像担持体の巻き掛け量が増加するように変位させることで、同像担持体の張力を低下させることとすれば、凹部を有する巻き掛け部材を用いながら、張力調整手段によって像担持体の凹みを解消ないし抑制するとともに、凹部上の位置において像担持体に担持された像を検知すること、および、この凹部を有する巻き掛け部材による像担持体の巻き掛け量を増加させることで、像担持体の凹み、ばたつき、波打ち、振動や、像担持体の巻き掛け部材側の面の異物や突起による検知手段の検知精度低下を抑制ないし防止した画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに、前記複数の巻き掛け部材のうち、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知する位置に前記凹部を有する第１の部材に隣設された巻き掛け部材と異なる巻き掛け部材であって同第１の部材と異なる巻き掛け部材を変位させることで、同像担持体の張力を低下させることとすれば、凹部を有する巻き掛け部材を用いながら、張力調整手段によって像担持体の凹みを解消ないし抑制するとともに、凹部上の位置において像担持体に担持された像を検知すること、および、この凹部を有する巻き掛け部材およびこの巻き掛け部材に隣設された巻き掛け部材と異なる巻き掛け部材を変位させることで、像担持体の凹み、ばたつき、波打ち、振動や、像担持体の巻き掛け部材側の面の異物や突起による検知手段の検知精度低下を抑制ないし防止した画像形成装置を提供することができる。
【００１８】
前記複数の巻き掛け部材のうち第１の部材と異なる巻き掛け部材の少なくとも１つは、前記像担持体に転写され担持される像を担持する第２の像担持体に対向して配置された第２の部材であり、前記張力調整手段は、前記検知手段が前記像担持体に担持された像を検知するときに第２の部材を第２の像担持体から離間する方向に変位させることで前記像担持体の張力を低下させることとすれば、凹部を有する巻き掛け部材を用いながら、張力調整手段によって像担持体の凹みを解消ないし抑制することで、像担持体の凹みによる検知手段の検知精度低下を抑制ないし防止するとともに像担持体の劣化を抑制した画像形成装置を提供することができる。
【００１９】
本発明は、像を担持して走行する無端ベルト状の像担持体と、この像担持体を巻き掛けた複数の巻き掛け部材と、前記像担持体の幅方向の所定位置において同像担持体に担持された像を検知する検知手段と、前記像担持体の張力を調整する張力調整手段とを用い、前記複数の巻き掛け部材の少なくとも１つは、前記所定位置に凹部を有する第１の部材であり、前記張力調整手段により、前記像担持体の張力を低下させた状態で、前記検知手段により前記凹部上の位置において前記像担持体に担持された像を検知して、形成する像を制御する画像制御方法にあるので、凹部を有する巻き掛け部材を用いながら、張力調整手段によって像担持体の凹みを解消ないし抑制することで、像担持体の凹みによる検知手段の検知精度低下を抑制ないし防止し、良好な画像形成に寄与する画像制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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えた、像担持体に担持された像を検知する検知手段の概略正断面図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に備えられた像担持体周りの構成を示す概略正面図である。
【図４】図１に示した画像形成装置に用いられているトナーの形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２を説明するための概念図である。
【図５】図２に示した検知手段を用いた場合において、像担持体に付着したトナーの量が増加すると拡散反射光が増加することを示した概念図である。
【図６】第１の部材に対する凹部の形成態様および検知手段の配設態様を示した概略正断面図である。
【図７】張力調整手段によって像担持体の張力が調整される様子を示した状態遷移図である。
【図８】他の構成の張力調整手段によって像担持体の張力が調整される様子を示した状態遷移図である。
【図９】張力調整手段によって像担持体の張力を低下させることで巻き掛け部材への像担持体の巻きつき量が多くなることを示した概念図である。
【図１０】図２に示した検知手段と異なる構成の検知手段の概略正断面図である。
【図１１】図１０（ａ）に示した検知手段を用いて黒トナーを検知した場合の特性を示した相関図である。
【図１２】図１０（ａ）に示した検知手段を用いた場合において、像担持体に付着したトナーの量が増加すると拡散反射光が増加することを示した概念図である。
【図１３】図１０（ａ）に示した検知手段を用いてカラートナーを検知した場合の特性を示した相関図である。
【図１４】図１０（ｂ）に示した検知手段を用いた場合において、像担持体に付着したトナーの量が増加すると拡散反射光が増加することを示した概念図である。
【図１５】図１０（ｂ）に示した検知手段を用いてカラートナーを検知した場合の特性を示した相関図である。
【図１６】像担持体の状態に応じて検知手段の出力が異なることを示した相関図である。
【図１７】検知手段の検知位置に応じて検知手段の出力が異なることを説明するための相関図である。
【図１８】第１の部材の凹部により搬送ベルトに凹みが生じることを示した概略正断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に本発明を適用した第１の実施形態に係る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できるようになっている。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。
【００２２】
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、記録媒体としてのシートの両面に画像形成可能な両面画像形成装置でもある。
【００２３】
画像形成装置１００は、上下方向において中央位置を占める本体１０１と、本体１０１の上側に取り付けられ原稿を読み取るスキャナとしての読取装置２１および読取装置２１の上側に取り付けられ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といわれる自動原稿給紙装置２２と、本体１０１の下側に位置し本体１０１を載せ感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと中間転写ベルト１１との間に向けて搬送されるシートを積載した給紙テーブルとしてのシート給送装置２３とを有している。
【００２４】
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ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ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２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、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状の像担持体である搬送部材としてのベルト体である被転写体たる中間転写体としての中間転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
【００２５】
第１の像担持体である中間転写ベルト１１は、第２の像担持体である各感光体ドラム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方向に走行して移動する中間転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、シート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は中間転写方式言い換えると間接転写方式を採用している。
【００２６】
中間転写ベルト１１に対する重畳転写は、中間転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、中間転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫのそれぞれに対向する位置に配設された転写チャージャたる第１の転写手段としての１次転写装置である１次転写ローラ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２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの真下の位置すなわち転写位置にて行われる。
【００２７】
中間転写ベルト１１の製造方法及び材料は、特に限定されないが、その材料としては、強度的にＰＩ（ポリイミド樹脂）が最も適しており、本形態ではＰＩが採用されている。ただし、中間転写ベルト１１の材料は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＣ（ポリカーボネート）等であってもよい。中間転写ベルト１１は、ＰＩをはじめとするこれらの材料を単層または複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率が１０＾８〜１０＾１２Ωｃｍ、かつ表面抵抗率が１０＾９〜１０＾１３Ωｃｍの範囲となるよう調整されている。
【００２８】
このように調整されているのは、中間転写ベルト１１の体積抵抗率がかかる範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招き好ましくなとともに、転写工程、転写紙剥離工程などで中間転写ベルト１１の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じるからである。一方、中間転写ベルト１１の体積抵抗率および表面抵抗率がかかる範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。よって中間転写ベルト１１の体積抵抗率および表面抵抗率はかかる範囲内でなければならない。
【００２９】
中間転写ベルト１１の、体積抵抗率および表面抵抗率の測定は高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタＩＰ）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ，リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト１０の表裏に１００V（表面抵抗率は５００V）の電圧を印加して１０秒後の測定値を用いた。
【００３０】
中間転写ベルト１１の表面には、必要に応じ、離型層をコートしても良い。コートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が選択されるが、これに限定されるものではない。
【００３１】
中間転写ベルト１１の製造方法は注型法、遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。中間転写ベルト１１の厚みは、本形態では０．０６ｍｍであるが、０．０５〜０．１ｍｍの範囲の厚さとされる。この範囲は一般的な厚さの範囲である。
【００３２】
各感光体ドラム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２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、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６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００３３】
画像形成装置１００は、４つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによって構成される画像形成部としての作像部６０と、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの下方に対向して配設され、中間転写ベルト１１を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１０と、中間転写ベルト１１に対向して配設され中間転写ベルト１１に当接し、中間転写ベルト１１への当接位置において中間転写ベルト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を備え中間転写ベルト１１上のトナー像をシートに転写するとともに搬送する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。
【００３４】
画像形成装置１００はまた、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫ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書込みユニットである露光装置たる光走査装置８と、シート給送装置２３から搬送されてきたシートを、画像ステーション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、中間転写ベルト１１と２次転写ベルト５との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対１３と、シート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。
【００３５】
画像形成装置１００はまた、２次転写ユニット７６によって搬送されてきたシートが進入し、シートに転写された転写画像である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装置６と、定着済みのシートを本体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シートを何れかの経路に搬送する排紙ユニット７９と、排紙ユニット７９が一方の面に画像を形成されたシートを反転経路に搬送した場合に、そのシート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。
【００３６】
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シートを積載する排紙トレイ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手段９９とを有している。
【００３７】
転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルト１１の他に、中間転写ベルト１１を巻き掛けた巻き掛け部材としての支持ローラである複数のローラとして、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、駆動ローラ７２および転写入口ローラ７３と、張架ローラ１７、７１、７４、７７、７８、９１と、中間転写ベルト１１に対向して配設されトナー像がシートに転写された後の中間転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写体クリーニング装置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。
【００３８】
転写ベルトユニット１０はまた、駆動ローラ７２に対向する位置において中間転写ベルトに対向して配設され中間転写ベルト１１に担持されたトナー像を光学的に検知する光学検知手段である検知手段としての光センサたる光学センサ８８と、張架ローラ９１を中間転写ベルト１１に向けて付勢した付勢手段としての付勢装置８９とを有している。
【００３９】
転写ベルトユニット１０はまた、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動手段としての駆動モータと、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫに高電圧を印加し１次転写バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段としての電源とバイアス制御手段とを有している。
【００４０】
駆動モータは、駆動ローラ７２を回転駆動することで、他のローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２、７３、７４、１７、７１、７７、７８、９１を従動回転させる。
中間転写ベルト１１を掛け回した複数のローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２、７２、７３、７４、１７、７１、７７、７８、９１のうち、張架ローラ９１を除くローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２、７２、７３、７４、１７、７１、７７、７８は中間転写ベルト１１の内側に位置しており、張架ローラ９１は中間転写ベルト１１の外側に位置している。
【００４１】
１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、図示を省略するが、金属製の芯金と、芯金に発泡樹脂剤を塗布して形成された表層とを有している。芯金の材質は鉄であるが、ＳＵＳ、Ａｌ等であっても良い。表層の肉厚は２〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましく本形態では５ｍｍであるが、かかる範囲に限られない。
【００４２】
１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、中間転写ベルト１１を、張架ローラ７７と張架ローラ７８との間で張り渡された位置において、その裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。
【００４３】
各１次転写ニップには、１次転写バイアスの影響により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１上に１次転写される。
【００４４】
中間転写ベルトクリーニング装置１４は、詳細な図示を省略するが、Ａ１方向において転写入口ローラ７３の下流側に配設された張架ローラ１７に対向する位置において中間転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、中間転写ベルト１１上の転写残トナーである残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、中間転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。よって、張架ローラ１７は、ベルトクリーニング対向ローラとなっている。
【００４５】
張架ローラ９１は、Ａ１方向において張架ローラ１７の下流側において中間転写ベルト１１の外面であるトナーの担持面に当接するように配設されている。
付勢装置８９は、張架ローラ９１を中間転写ベルト１１の外面に向けて付勢した付勢部材としての圧縮スプリングであるばね８９ａと、ばね８９ａの座面の位置を変化させることでばね８９ａの縮み量を変化させ張架ローラ９１を変位する変位手段としてのソレノイド８９ｂとを有している。
【００４６】
よって、付勢装置８９は、ソレノイド８９ｂへの通電をオンにすることで、バネ８９ａの座面の位置を中間転写ベルト１１から離間する方向に変位させ、これによって、張架ローラ９１を、中間転写ベルト１１の張力を低下させるように駆動する。また、付勢装置８９は、ソレノイド８９ｂへの通電がオフであるときは、張架ローラ９１の位置を、中間転写ベルト１１に、次に述べる所定の張力を与える位置に位置決めする。ソレノイド８９ｂへの通電は、制御手段９９により制御される。
【００４７】
このように、付勢装置８９は、中間転写ベルト１１の張力を調整する張力調整手段として機能するようになっている。また、制御手段９９は、中間転写ベルト１１の張力を制御する張力制御手段として機能する。
【００４８】
かかる所定の張力は、２．０Ｎ／ｃｍである。この張力の値すなわちベルトテンションは、中間転写ベルト１１が撓むのを防止し、ばたつきを防止ないし抑制するとともに、駆動ローラ７２と中間転写ベルト１１の裏面との間のスリップを防止ないし抑制し中間転写ベルト１１を滑らかに移動させ転写ムラを抑制し、また中間転写ベルト１１の移動による偏向を抑制するなど、中間転写ベルト１１を転写に適した状態とするために設定された値であり、具体値は２．０Ｎ／ｃｍに限られない。
【００４９】
付勢装置８９は、ソレノイド８９ｂへの通電をオンにすることで、中間転写ベルト１１の張力を２．０Ｎ／ｃｍから１．４Ｎ／ｃｍに低下させる。付勢装置８９がこのように中間転写ベルト１１の張力を低下させるのは、後述するプロセスコントロール時に光学センサ８８による検知を行うときである。この理由については後述する。
【００５０】
張架ローラ９１は、中間転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラとして機能するものとなっている。
光学センサ８８は、中間転写ベルト１１が駆動ローラ７２に巻き掛けられている位置において、中間転写ベルト１１上のトナー像を、検知する。
【００５１】
図２に示すように、光学センサ８８は、後述するプロセスコントロール時に中間転写ベルト１１上に形成されるトナー像であるトナーパッチとしての画像パッチの反射特性を読み取るために、中間転写ベルト１１に向けて赤外光を発光する発光部としての発光素子であるＬＥＤ８３と、ＬＥＤ８３から照射された光のうち対向部材である中間転写ベルト１１あるいは画像パッチ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第１の受光素子としての正反射受光素子８５及び第２の受光素子としての拡散反射受光素子８７と、ＬＥＤ８３、正反射受光素子８５、拡散反射受光素子８７を支持した素子ホルダ６９とを有している。
【００５２】
正反射受光素子８５は、かかる反射成分のうち、正反射成分を検知する。そのため、正反射受光素子８５は、ＬＥＤ８３の光軸の、中間転写ベルト１１表面上の点８５ａに立てた中間転写ベルト１１表面に対する法線８５ｂに対し、ＬＥＤ８３の光軸と対称にその光軸が位置するように配置されている。
【００５３】
拡散反射受光素子８７は、かかる反射成分のうち、拡散反射成分を検知する。拡散反射受光素子８７は、法線８５ｂに対してＬＥＤ８３と同じ側の、ＬＥＤ８３よりも反法線側すなわちＬＥＤ８３よりも法線８５ｂから離れた位置を占めており、その光軸上に点８５ａが位置するように設けられている。
【００５４】
ＬＥＤ８３によって照射される光の、中間転写ベルト１１表面上あるいは画像パッチ上の径、いわゆるスポット径であるセンサスポット径は２ｍｍとなっている。ただしこのセンサスポット径はこの大きさに限定されるものではない。
【００５５】
正反射受光素子８５、拡散反射受光素子８７はそれぞれ、フォトダイオード（ＰＤ）またはフォトトランジスタ（ＰＴｒ）である。中間転写ベルト１１の地肌あるいは画像パッチの、ＬＥＤ８３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。
【００５６】
正反射受光素子８５及び拡散反射受光素子８７は、ＬＥＤ８３によって中間転写ベルト１１に向けて照射された光の、中間転写ベルト１１側からの反射光すなわち検知対象面による反射光の強度を検知し、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９９に入力する。このとき、後述するように画像形成条件制御手段として機能する制御手段９９は、かかる強度に応じて画像形成条件を制御するものとなっている。
光学センサ８８及び画像形成条件制御手段として機能する制御手段９９のその余については後述する。
【００５７】
駆動ローラ７２は、これに巻き付いている部分の中間転写ベルト１１上のトナー像が光学センサ８８によって検知される、センサ対向部材としてのセンサ対向ローラとなっている。
【００５８】
駆動ローラ７２は、図示を省略するが、金属製の芯金と、芯金の表面にＥＰゴムを巻き付けたゴム層とを有するゴムローラであり、その軸方向が主走査方向に平行になるように延設されている。芯金は押し出し材である。芯金の芯金の材質はＡｌであるが、鉄、ＳＵＳ等であっても良い。ゴム層の肉厚は０．５ｍｍである。
【００５９】
駆動ローラ７２は、後に詳しく述べる溝７２ａを有しているが、その他の部分の径は２０ｍｍとされている。かかる径は、１６ｍｍ以上であれば良い。これは、中間転写ベルト１１の張力にも左右されるが、中間転写ベルト１１がＰＩ製であることから、かかる径が１６ｍｍ以上であれば、長時間放置されても、駆動ローラ７２に巻き付けられている部分の巻きグセに起因するスジ等の異常画像が生じないためである。
【００６０】
画像形成装置１００が、長時間放置時に、中間転写ベルト１１の張力が緩められる構成となっている場合、たとえば付勢装置８９によって長時間放置時に中間転写ベルト１１の張力が解除されるように構成されている場合には、かかる径は、１６ｍｍより小さくしても良いが、中間転写ベルト１１の張力が１Ｎ／ｃｍに維持される場合には、上述の理由から、かかる径を１６ｍｍ以上とする。
【００６１】
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、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。
【００６２】
駆動ローラ１５は、転写入口ローラ７３に対向する位置を占めている。駆動ローラ１５と転写入口ローラ７３とは、これらの間に中間転写ベルト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、中間転写ベルト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中間転写ベルト１１上に担持された４色トナー像を、中間転写ベルト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４色トナー像は、後述するようにしてレジストローラ対１３により中間転写ベルト１１と２次転写ベルト５との間に搬送されてきたシートに、２次転写電界、ニップ圧によって転写される。
【００６３】
このように、転写入口ローラ７３は、中間転写ベルト１１を介して２次転写ベルト５を当接され、２次転写ニップを形成した支持ローラとなっている。転写入口ローラ７３は、対向ローラとしてのバックアップローラとして機能するとともに、２次転写バイアスを印加される駆動ローラ１５に対する斥力ローラとして機能するようになっている。
【００６４】
２次転写ユニット７６は、中間転写ベルト１１上のトナー像を転写されたシートすなわち画像転写後のシートを定着装置６へと搬送するシート搬送機能も備えている。
なお、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いが、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。
【００６５】
光走査装置８は、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ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図示しないレーザー光を発する図示しない発光源と、発光源によって発せられたレーザー光をその回転により走査する図示しないポリゴンミラーと、ポリゴンミラーを回転駆動する図示しないポリゴンモータと、ポリゴンミラーによって走査されたレーザー光を感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂ上に結像させ走査する図示しない多数の光学素子とを有している。光走査装置８においてレーザー光を感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂ上に走査させる主走査方向は、図１における紙面に垂直な方向である。
【００６６】
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を圧接する加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持したシートを定着ベルト６４と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像をシートの表面に定着するようになっている。
【００６７】
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シートを、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、定着済みのシートを搬送ローラ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。
【００６８】
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シートを一旦積載するトレイ９２と、トレイ９２上のシート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シートをレジストローラ１３に向けて送り出す給紙ローラ９５等を有している。
【００６９】
シート給送装置２３は、多数枚のシートを積載した給紙カセット２５を有するペーパーバンク２６と、給紙カセット２５に積載されたシートのうち最上位のシート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シートを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シートをレジストローラ対１３に向けて搬送する搬送ローラ２８と、搬送ローラ２８によって搬送されるシートが通過する給紙路２９とを有している。
給紙路２９はシート給送装置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。
【００７０】
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、最上位のシートを給紙路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、搬送されたシート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。
【００７１】
手差し給紙装置３３は、シートを積載する手差しトレイ３４と、手差しトレイ３４に積載されたシートのうち最上位のシート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シートを１枚ずつ分離する分離ローラ３６と、手差しトレイ３４上にシート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。
【００７２】
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、最上位のシートを本体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、搬送されたシート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。
【００７３】
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。
【００７４】
自動原稿給紙装置２２は原稿を載置する原稿台２２ａを有し、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。画像形成装置１００を用いて複写を行うときには、原稿を自動原稿給送装置２２の原稿台２２ａにセットするか、自動原稿給送装置２２を上方に向けて回動して手動でコンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置してから自動原稿給送装置２２を閉じて原稿をコンタクトガラス２１ａに押圧する。
【００７５】
操作パネルは、複写等を開始するためのスタートボタン、複写枚数等を入力するためのテンキー、フルカラー画像形成を行うか黒色の単色画像形成を行うか等の画像形成モードを選択するモード選択キー等を備えている。
制御手段は、ＣＰＵ、記憶手段としてのメモリ等を備えている。
【００７６】
画像ステーション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、他の画像ステーション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。
【００７７】
図３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回転方向Ｂ１に沿って、中間転写ベルト１１に当接する１次転写ローラ１２Ｙと、１次転写ローラ１２Ｙを含み１次転写ローラ１２Ｙにより中間転写ベルト１１を感光体ドラム２０Ｙに所定の押圧力で押圧する押圧手段１８Ｙと、クリーニング手段としてのクリーニング装置４０Ｙと、図示しない除電手段としての除電装置と、帯電手段である帯電ユニットとしての帯電装置３０Ｙと、現像手段としての現像ユニットである現像装置５０Ｙとを有している。
【００７８】
感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙと、除電装置とは一体化されており、プロセスカートリッジ９５Ｙを構成している。プロセスカートリッジ９５Ｙは本体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ている。
【００７９】
プロセスカートリッジ９５Ｙ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できるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。
【００８０】
プロセスカートリッジ９５Ｙは、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙと、除電装置とのうち、少なくとも感光体ドラム２０Ｙと現像装置５０Ｙが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。
【００８１】
帯電装置３０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面に当接して従動回転する帯電ローラ３１Ｙと、帯電ローラ３１Ｙに当接し従動回転するクリーニングローラ３２Ｙとを有している。帯電ローラ３１Ｙには、直流に交流成分の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、感光体ドラム２０Ｙの表面を除電すると同時に、所定の極性に帯電するようになっている。
【００８２】
クリーニングローラ３２Ｙは帯電ローラ３１Ｙに従動回転することで帯電ローラ３１Ｙ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、スコロトロン方式等の非接触型を採用したものであっても良い。
【００８３】
１次転写ローラ１２Ｙは、中間転写ベルト１１に当接して中間転写ベルト１１を感光体ドラム２０Ｙに押圧する押圧部材として機能する部材となっている。１次転写ローラ１２Ｙは、本体１０１に回転自在に支持され１次転写ローラ１２Ｙの回転中心となる軸３７Ｙを有している。１次転写ローラ１２Ｙは、図示を省略するが、金属製の芯金と、この芯金の外周面を覆うように形成された弾性層とを有しており、芯金が、軸３７Ｙを有している。１次転写ローラ１２Ｙは、弾性層により、アスカーＣ硬度で５０以下の硬度となっている。１次転写ローラ１２Ｙには、図示しない電源を備えたバイアス印加手段とバイアス制御手段とによって１次転写に適した所定の電圧が印加されるようになっている。なお、軸３７Ｙは同図における紙面に垂直な方向すなわち主走査方向に延在しており、この方向を、１次転写ローラ１２Ｙの軸方向という。
【００８４】
押圧手段１８Ｙは、１次転写ローラ１２Ｙの他に、軸３７Ｙと本体１０１との間に位置し、軸３７Ｙを中間転写ベルト１１に向けて付勢する付勢部材としての押圧バネ１９Ｙと、軸３７Ｙを鉛直方向に変位自在に支持している図示しない支持手段とを有している。押圧手段１８Ｙは、押圧バネ１９Ｙの付勢力によって、１次転写ローラ１２Ｙにより、鉛直方向における下側から上側に向けて、中間転写ベルト１１を、感光体ドラム２０Ｙに押圧する。
【００８５】
図１に示した光走査装置８は、図３に示すように、感光体ドラム２０Ｙにおける帯電領域と現像領域との間の領域に、画像情報に応じて光変調されたレーザー光Ｌを照射して帯電ローラ３１Ｙにより帯電された後の感光体ドラム２０Ｙの表面を露光し、現像装置５０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される静電潜像を形成するようになっている。
【００８６】
クリーニング装置４０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有するクリーニングケース４３Ｙと、感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の残留トナー、キャリア、紙粉等の不要物を掻き取ってクリーニングする回転ブラシとしてのブラシローラ４５Ｙと、感光体ドラム２０Ｙの回転方向Ｂ１において、ブラシローラ４５Ｙよりも下流側の位置で感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の不要物を掻き取ってクリーニングするためのブレードとしてのクリーニングブレード４１Ｙとを有している。
【００８７】
クリーニング装置４０Ｙはまた、クリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持され、ブラシローラ４５Ｙ、クリーニングブレード４１Ｙによって掻き取られ、また除去されることによって生じた廃トナー等の不要物を図示しない廃トナータンクに向けて搬送するための図示しない廃トナー経路の一部を構成する排出スクリュ４２Ｙを有している。
【００８８】
現像装置５０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有する現像ケース５５Ｙと、かかる開口部から感光体ドラム２０Ｙに臨むよう感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設された現像剤担持体としての現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤を一定の高さに規制する規制部材としてのドクタである現像ブレード５２Ｙとを有している。
【００８９】
現像装置５０Ｙはまた、現像ケース５５Ｙの下部に互いに対向するように配設され、互いに逆方向に回転駆動されることで現像剤を攪拌するとともに現像ローラ５１Ｙに現像剤を供給するための現像剤供給部材としての第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２攪拌スクリュ５４Ｙと、第１搬送スクリュ５３Ｙと第２搬送スクリュ５４Ｙとの間に設けられた仕切り壁５７Ｙと、仕切り壁５７Ｙによって仕切られ第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙをそれぞれ収容した現像剤収容器としての現像剤収容部を構成する第１収容室５８Ｙ、第２収容室５９Ｙとを有している。
【００９０】
現像装置５０Ｙはまた、イエロー色のトナーを蓄えるトナーホッパー８０Ｙと、第２収容室５９Ｙの底部に備えられ現像剤中のトナー濃度を測定するトナー濃度検知手段たるトナー濃度測定センサとしてのＴセンサであるトナー濃度検知装置たるトナー濃度検知センサ５６Ｙと、トナー濃度検知センサ５６Ｙを第２収容室５９Ｙに貼り付けにより取り付けた取り付け部材としての両面テープ８６Ｙとを有している。
【００９１】
現像装置５０Ｙはまた、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、現像ローラ５１Ｙを駆動する図示しない現像駆動手段と、第１搬送スクリュ５３Ｙと第２搬送スクリュ５４Ｙとを互いに逆方向に回転駆動する図示しない搬送駆動手段と、トナーをトナーホッパー８０Ｙから第２収容室５９Ｙに補給する図示しないトナー補給手段等を有している。
【００９２】
現像ローラ５１Ｙは、磁界発生手段としてのマグネットローラ８１Ｙと、マグネットローラ８１Ｙを内包し現像駆動手段により図中時計方向であるＣ１方向に駆動される非磁性の現像スリーブ８２Ｙとを有している。
【００９３】
マグネットローラ８１Ｙは、図示を省略するが、現像ケース５５Ｙに固定されたプラスチックローラと、プラスチックローラ８４Ｙに埋め込まれた複数の磁極を形成する複数の磁石であるマグネットブロックとを有している。
【００９４】
現像スリーブ８２Ｙは、現像ケース５５Ｙ及びマグネットローラ８１Ｙに回転自在に支持されている。現像スリーブ８２Ｙは、バイアス印加手段により感光体ドラム２０Ｙとの間に適当な大きさの現像バイアスを印加される。現像領域における現像スリーブ８２Ｙと感光体ドラム２０Ｙとのギャップすなわち現像ギャップは、０．３±０．０５ｍｍとなるように設定されている。
【００９５】
現像ブレード５２Ｙは、ＳＵＳ材料で形成されている。現像スリーブ８２Ｙと現像ブレード５２Ｙとのギャップすなわちドクターギャップは、０．５±０．０４ｍｍとなるように設定されている。
【００９６】
現像剤は、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤である。
キャリアは、磁性キャリアであり、芯材と、芯材表面に形成された樹脂被覆層とを有している。樹脂被覆層の層中には、基体粒子表面に二酸化スズ層と二酸化スズ層上に設けた二酸化スズを含む酸化インジウム層とからなる導電性被覆層を設けてなる導電性粒子が含有されている。
【００９７】
トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００以上１８０以下の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００以上１８０以下の範囲にあることが好ましい。
図４は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【００９８】
形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
【００９９】
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【０１００】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００／４πを乗じた値である。
【０１０１】
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【０１０２】
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫとの接触が点接触に近くなるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫとの吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。ＳＦ−１、ＳＦ−２が大きくなり、ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するとともに中間転写ベルト１１のクリーニング性も低下するために好ましくない。このために、ＳＦ−１とＳＦ−２は１８０を超えない方が好ましい。
【０１０３】
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
【０１０４】
また、トナー粒径は体積平均粒径で４μｍ以上１０μｍ以下の範囲にあることが望ましい。トナーの体積平均粒径が４μｍよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となり、また流動性が悪化し、さらに凝集しやすくなるので中抜けが発生しやすくなるためである。また、逆にトナーの体積平均粒径が１０μｍよりも大粒径の場合にはトナー飛び散りや、解像度悪化により高精細な画像が得られないためである。本形態では、体積平均粒径が６．５μｍのトナーを用いた。
【０１０５】
現像剤中のトナー濃度は、トナー濃度検知センサ５６Ｙによる検知に基づき、制御手段による後述の制御によって、約４〜１１重量％の所定の範囲内となるように制御され、キャリアに対するトナーの混合比率が常に適正値に保たれ、高品質の画像を得るのに寄与する。現像によるトナーの消費に伴ってトナー濃度が低下し、トナー濃度検知センサ５６Ｙが、トナー濃度が上述の所定の範囲の下限値を下回ったことを検知したときに、トナーホッパー８０Ｙからトナー補給手段により第２収容室５９Ｙにトナーが補給されるものである。
【０１０６】
第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙは、現像ローラ５１Ｙの幅方向言い換えると現像ローラ５１Ｙの長手方向である図２における紙面に垂直な方向に延在するように配設されている。
【０１０７】
第１搬送スクリュ５３Ｙは、搬送駆動手段によって回転駆動されることで、第１収容室５８Ｙ内の現像剤を図２における紙面奥側から手前側へと搬送しながら現像ローラ５１Ｙに供給する。第１搬送スクリュ５３Ｙによって第１収容室５８Ｙ内の端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁５７Ｙに形成された図示しない開口部を通って第２収容室５９Ｙ内に進入する。
【０１０８】
第２収容室５９Ｙ内において、第２搬送スクリュ５４Ｙは、搬送駆動手段によって回転駆動されることで第１収容室５８Ｙから送られてくる現像剤を第１搬送スクリュ５３Ｙとは逆方向に搬送する。このとき、トナーホッパー８０Ｙからトナーが補給された場合には、補給されたトナーを現像剤中に攪拌混合しながら搬送を行う。第２搬送スクリュ５４Ｙによって第２収容室５９Ｙの端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁５７Ｙに設けられたもう一方の図示しない開口部を通って第１収容室５８Ｙ内に戻る。
【０１０９】
このようにして供給されたトナーは、第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２搬送スクリュ５４Ｙによって、現像剤と攪拌搬送されながら攪拌混合され、摩擦帯電され、現像ローラ５１Ｙに供給され担持される。
【０１１０】
現像ブレード５２Ｙによって現像剤の担持量を規制され層厚を規制された現像ローラ５１Ｙは、その回転及びバイアス印加手段による現像バイアスにより、現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の現像領域に、現像ブレード５２Ｙによって量を適量とされた現像剤を運び、現像剤中のイエロートナーが感光体ドラム２０Ｙの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化するようになっている。
【０１１１】
現像によりイエロートナーを消費した現像剤は、現像ローラ５１Ｙの回転に伴って現像装置５０Ｙ内に戻される。
本形態では、バイアス印加手段により直流成分の現像バイアスを印加しているが、現像バイアスは、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。
【０１１２】
このように、現像装置５０Ｙにおいては、第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２搬送スクリュ５４Ｙによって攪拌搬送された現像剤は、マグネットローラ８１Ｙの磁力により汲み上げられて現像スリーブ８２Ｙに担持され、感光体ドラム２０Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体ドラム２０Ｙ上の潜像にトナーが供給されて現像が行われる。現像後のトナーを消費した現像剤は、現像スリーブ８２Ｙ表面から第１収容室５８Ｙ内に解放され、第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２搬送スクリュ５４Ｙにより第１収容室５８Ｙ、第２収容室５９Ｙ内の現像剤と攪拌され、再び現像スリーブ８２Ｙ表面に汲み上げられるというサイクルを繰り返す。マグネットブロックはこのようなサイクルを繰り返すように配設されている。
【０１１３】
このようなサイクルにおいて、現像剤中のトナーが消費されるため、トナー濃度が低下する。トナー濃度の低下はトナー濃度検知センサ５６Ｙによって検知される。
【０１１４】
トナー濃度検知センサ５６Ｙは、現像剤の透磁率によりトナー濃度を測定するものであり、その出力は電圧Ｖｏｕｔとして取り出され、制御手段に入力されて、電圧Ｖｏｕｔの大きさにより、トナー濃度が判別される。トナー濃度は重量％を単位としている。
【０１１５】
トナーと磁性のキャリアとを含む現像剤において、トナー濃度が低いとキャリアの比率が増加するため透磁率が高くなり、トナー濃度が高いとキャリアの比率が低下するため透磁率が低くなることから、トナー濃度ＴＣの低下と電圧Ｖｏｕｔの上昇とはほぼ正比例の関係にある。
【０１１６】
そこで、トナー濃度検知センサ５６Ｙからの出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて制御手段がトナー濃度の低下を認識すると、制御手段は、出力電圧Ｖｏｕｔが所定の大きさに回復するまで、トナー補給手段を駆動し、トナーホッパー８０Ｙから、トナーを第２収容室５９Ｙに供給する。
【０１１７】
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、上述のように自動原稿給紙装置２２に原稿をセットするか、コンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置した状態で、操作パネルのスタートボタンを押下する。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。
【０１１８】
複写を行う場合であって、原稿を自動原稿給紙装置２２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。
【０１１９】
原稿の読み取りに際しては、第１走行体２１ｂ、第２走行体２１ｃが走行し、光源からの光が原稿に向けて照射され、原稿面からの反射光が第１の反射体により第２走行体２１ｃの方向に反射され、これが第２の反射体によって１８０度方向を変えて結像レンズ２１ｄを通って読み取りセンサ２１ｅに入射し、読み取りセンサ２１ｅによって原稿の内容が読み取られる。
【０１２０】
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６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫが作動する。
【０１２１】
画像ステーション６０Ｙにおいては、感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電ローラ３１Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からのレーザー光Ｌの露光走査により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５０Ｙによりイエロー色のトナーにより良好に現像され、現像により得られた単色画像であるイエロー色のトナー像を１次転写ローラ１２ＹによりＡ１方向に移動する中間転写ベルト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４０Ｙにより除去されて除電装置、帯電ローラ３１Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【０１２２】
他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色の単色画像であるトナー像は、１次転写ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する中間転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写され、フルカラーの合成カラー画像が形成される。中間転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、中間転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ１７との対向位置である２次転写ニップまで移動し、シートに２次転写される。
【０１２３】
中間転写ベルト１１と２次転写ローラ１７との間に搬送されてきたシートは、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、ペーパーバンク２６に備えられた、対応する給紙カセット２５から繰り出され分離ローラ２７によって１枚ずつ分離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から繰り出され分離ローラ３６によって１枚ずつ分離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、このようにフィードされることによって給紙路２９に進入するとともに搬送ローラ２８によって搬送されてレジストローラ対１３に突き当てられて止められ、さらに、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、中間転写ベルト１１上のトナー像である合成カラー画像の先端部が駆動ローラ１５及び転写入口ローラ７３に対向するタイミングで送り出されたものである。
【０１２４】
シートは、すべての色のトナー像である合成カラー画像を転写され、転写画像として担持すると、２次転写ユニット７６に搬送されて定着装置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、シート上にカラー画像が形成され記録される。定着装置６を通過した定着済みのシートは、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。両面ユニット９６に進入したシートは両面ユニット９６において反転され、再度、レジストローラ対１３に向けて搬送され、再び２次転写ユニット７６へと導かれ、裏面にも画像を転写され、定着装置６にてこの画像を定着された後、排紙ローラ９８を経て排紙トレイ７５上にスタックされる。
【０１２５】
一方、２次転写を終えた中間転写ベルト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、再度の画像形成に備える。
【０１２６】
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、６０Ｍ、６０Ｃ、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及び副走査方向におけるトナー像の位置を揃えることは、良好な色再現性を得る等のために重要である。
【０１２７】
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、６０Ｍ、６０Ｃ、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及びトナー像の位置が適正になるように画像形成条件を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。
【０１２８】
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、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫにおいて感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上にトナー濃度調整パターンたる濃度調整用パターンであるとともにトナー位置調整パタンたる一調整用パターンであるトナーパターンとしての画像パッチを形成し、各色の画像パッチをそれぞれ中間転写ベルト１１上の別領域に転写し、光学センサ８８により各色の画像パッチを光学的に読み取り、この読み取った画像パッチの濃度が適正濃度となるとともに位置が適正位置となるように、制御手段９９により、光走査装置８の書き込みタイミング、帯電装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０ＢＫの電圧印加手段の出力の調整、現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、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い、画像形成条件を制御する。この点、制御手段９９は、画像形成条件制御手段として機能する。
【０１２９】
このとき、光学センサ８８により読み取った画像パッチの濃度及び位置に対応する出力電圧が画像形成条件制御手段として機能する制御手段９９に入力され、制御手段９９はかかる出力電圧を、次に述べる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トナーの付着量を算出する。画像形成条件制御手段として機能する制御手段９９は、算出した付着量に基づいて、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、３０Ｍ、３０Ｃ、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、８０Ｍ、８０Ｃ、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、８０Ｍ、８０Ｃ、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。
【０１３０】
画像形成条件制御手段として機能する制御手段９９による、光学センサ８８の出力値に基づく画像パッチの濃度言い換えるとトナーの付着量の算出について説明する。
まず、各画像パッチを検知したときの正反射受光素子８５の出力値と拡散反射受光素子８７の出力値とから、感度補正係数αを算出する。次に、感度補正係数αを用いて正反射受光素子８５の出力値を正反射光成分と拡散反射光成分とに成分分解する。しかる後、中間転写ベルト１１表面すなわち地肌部を検知したときの出力値すなわち地肌部出力値と正反射成分との比をとり、正反射成分を０〜１までの正規化値β（ｎ）へ変換する。
【０１３１】
次に、拡散反射受光素子８７の出力値に正規化値を乗算した値を用いて、拡散反射受光素子８７の出力値から中間転写ベルト１１表面からの拡散反射光成分を除去して、トナーからの拡散反射光成分を抽出する。なお、図５に示すように、トナー付着量が増加するに従い、拡散反射光成分は増加する。
【０１３２】
しかる後、正規化値β（ｎ）と、拡散反射光成分を用いて、拡散反射受光素子８７の出力値の感度補正を行うための感度補正係数ηを算出する。さらに、拡散反射受光素子８７の出力値から抽出したトナーからの拡散反射光成分に上述のように算出した感度補正係数ηを乗算して、拡散反射受光素子８７の出力値を補正言い換えると校正する。そして、この感度補正係数ηで補正した拡散反射受光素子８７の出力値からトナー付着量を一義的に求める。
【０１３３】
この算出方式によれば、温度変化、経時劣化などによるＬＥＤ８３や受光素子８５、８７の特性変化などに起因して拡散反射受光素子８７の出力値が変動しても、感度補正係数α、感度補正係数ηで拡散反射受光素子８７の出力値を補正することで、拡散反射受光素子８７の出力値とトナー付着量との関係が一義的な関係に修正される。これにより、経時にわたり光学センサ８８で良好なトナー付着量検知が行われる。
【０１３４】
このように正反射受光素子８５による正反射光出力と拡散反射受光素子８７による拡散反射光出力の２出力を持つタイプの光学センサ８８において補正制御言い換えると校正制御を行う方式は、これら２方式を個別に備えた、図１０に示す光学センサ８８’、８８”における次のような問題を克服する方式である。なお、同図に示した構成において、図２に示したのと同様の構成については、かかる構成と同じ符号を付して、適宜説明を省略する。
【０１３５】
図１０（ａ）に示すように、光学センサ８８’は、受光素子として正反射受光素子８５のみを備えている。この光学センサ８８’は、検知対象面すなわち検知物体の凹凸状態によって出力が変わる特性を持ち、モノクロ機のトナー濃度すなわちトナー付着量を検知するセンサとして広く用いられてきた。
【０１３６】
図１０ないし図１３に沿って、光学センサ８８’を用いて黒色トナー、カラートナーによって形成された画像パッチをそれぞれを検知したときの出力特性を順に説明する。
検知対象面すなわち画像形成装置１００においては中間転写ベルト１１の表面に、トナーが全く担持されていない平滑な状態では、図１０（ａ）に示すように、ＬＥＤ８３より照射された光の多くは正反射するために、正反射受光素子８５に入る光が多く、高い出力値が得られる。
【０１３７】
この状態からトナー付着量を徐々に増やしていくに従い、黒トナーの場合、照射した光はトナー表面で散乱するか、もしくはほとんど吸収されてしまうため、付着量に対する正反射光出力特性は、図１１に示すように、変曲点を持たない単調減少カーブとなる。そして、トナーがある一定以上付着し、もうこれ以上トナー層表面の凹凸状態が変化しない状態となると、出力は飽和しほぼ一定値を示すようになる。
【０１３８】
正反射受光素子８５の出力からトナー付着量を求める場合には、中間転写ベルト１１の表面である地肌部のつるつる具合と、画像パッチの表面のざらざら具合との比、すなわち、鏡面光沢度の比が、トナー付着量に対し一義な関係を持つことを利用して、下式（３）に定められるＲ［ｎ］を用いて正規化されるため、Ｒ［ｎ］と付着量との対応関係をあらかじめ実験により調べておくことにより、トナー付着量が算出される。
【０１３９】
【数１】
0005760518.tif 000002
【０１４０】
ここで、
ΔVsg_Reg.  ・・・地肌部の正反射光出力増分
ΔVsp_Reg.  ・・・画像パッチ部の正反射光出力増分
Vmin_Bk    ・・・光学センサ８８’の出力が飽和した領域でのΔVsp_Reg.
である。
ただし、上述したとおり、トナー層表面の凹凸状態が一定となると出力が飽和してしまうため、いわゆるベタ付着量は検知不能である。
【０１４１】
次に、光学センサ８８’によって検出される、カラートナーによって形成された画像パッチの正反射光と拡散反射光成分とについて説明すると、カラートナーの場合には、図１２に示す通り、トナー付着量を徐々に増やしていくに従い、照射した光はトナー表面で拡散するため、純粋な正反射光成分は、黒トナーと同様、減少特性を持つ。
【０１４２】
その一方で、トナーに一旦吸収された後、再び放射される、拡散反射光成分に相当する光は、トナー付着量の増加に従い増加特性を持つため、トナー付着量に対する正反射光出力特性は、図１３に示すように、低付着量域では単調減少特性を、そして中〜高付着量域では単調増加に転じるような変曲点を持つ特性カーブとなる。
【０１４３】
そのため、光学センサ８８’でカラートナー検知をする場合、検出可能なトナー付着量範囲は、黒トナーのそれよりも狭くなってしまう、すなわち、ベタ付着量どころか、低付着量域しか検知不能という大きな問題がある。
【０１４４】
図１０（ｂ）に示すように、光学センサ８８”は、受光素子として拡散反射受光素子８７のみを備えている。この光学センサ８８”も、検知対象面すなわち検知物体の凹凸状態によって出力が変わる特性を持つ。これは、図１４に示すように、図５に示したのと同様に、トナー付着量が増加するに従い、拡散反射光成分が増加するためである。かかる特性は、具体的には、図１５に示すように、カラートナーの付着量に対し単調増加特性となっている。このため、光学センサ８８”は、カラートナーを正反射型センサで検知した場合の問題を克服するために用いられる。
【０１４５】
ただし、この拡散反射型センサである光学センサ８８”は、感度校正が難しいため、使いこなしが難しい。すなわち、光学センサ８８’のような正反射型センサの場合には、出力からトナー付着量に変換するには、上式（３）に示したように、地肌部出力と画像パッチ部出力との比を取れば、この比が付着量と一義な関係を持つため、簡単に付着量が求られるが、拡散反射光の場合には、地肌部出力はほぼゼロであることから、このような比計算によってはトナー付着量が求められず、拡散反射光出力そのものを予め定めた絶対的な値に校正しなければならない。
【０１４６】
また、かかる拡散反射光出力は、発光素子であるＬＥＤ８３の温度変化や光減衰による経時的な光量低下、拡散反射受光素子８７の汚れによる出力低下の影響により変動するものであるため、初期的には正確な付着量検知ができたとしても、かかる感度校正すなわち補正がうまく行われなければ、経時的には検知誤差が大きくなる可能性があるという問題がある。
【０１４７】
このように、光学センサ８８’、８８”はそれぞれ問題を有するのに対し、光学センサ８８は、トナー付着量を上述のようにして良好に検知可能となっている。
ただし、黒色トナーのみ、あるいはカラートナーのみを用いて画像形成を行う場合には、それぞれ、光学センサ８８’、光学センサ８８”を用いてトナー付着量を検知することも可能である。
【０１４８】
ここで、図１６、図１７を用いて、光学センサ８８の出力値の安定性が重要であることを説明する。
図１６（ａ）は、中間転写ベルト１１に対応する像担持体の状態が良好な場合における、光学センサ８８に対応する検知手段の出力値を示しており、同図（ｂ）は、かかる像担持体の裏面にゴミ等の異物が付着していたり突起があったりする場合における、かかる検知手段の出力値を示している。センサ対向ローラの径は均一であり、センサ対向ローラに巻き掛けられた位置においてかかる像担持体に担持されている画像パッチを読み取っているものとする。
【０１４９】
同図から分かるように、前者の場合には、かかる出力値のばらつきは小さいが、後者の場合には、かかる出力値が突然変動する。この出力値の変動は、主に、かかる異物、突起が、かかる検知手段の読み取り位置に進入したときに、かかる像担持体の表面が膨らむことにより生じたものである。
【０１５０】
同図に示されている例では、出力値は、破線で示すように４Ｖで安定していることが理想であり、この場合には画像パッチのトナー濃度、位置が正確に検知され、プロセスコントロールが良好に行われる。同図（ａ）に示されている出力値は、かかる理想の状態に近い状態である。しかし、同図（ｂ）に示されている出力値は、１Ｖ以上の変動が生じており、画像パッチのトナー濃度、位置の検知が不正確となり得ることとなり、またこれによって、プロセスコントロールの精度が低下し得る。
【０１５１】
図１７（ａ）に示すように、かかる検知手段による読み取り位置を、かかる像担持体の、ローラに巻き掛けられている位置から外れた位置にすると、かかる像担持体の回転等によって生じるばたつきや波打ちにより、かかる像担持体の、かかる検知手段によって読み取られる位置が安定せず、同図（ｂ）に示すように、かかる検知手段の出力値は大きくばらつき、検知精度が低下して好ましくない。
【０１５２】
そこで、図６に示すように、画像形成装置１００では、光学センサ８８による検知位置すなわち中間転写ベルト１１上の画像パッチの読み取り位置を、駆動ローラ７２に巻き掛けられた位置とし、また、このようにセンサ対向ローラとされた駆動ローラ７２は、主走査方向に対応した、Ａ１方向に直交する中間転写ベルト１１の幅方向の所定位置、具体的には画像パッチの形成位置に対応して、凹部としての溝７２ａを有している。溝７２ａの配設位置は、主走査方向において、光学センサ８８が中間転写ベルト１１に担持された画像パッチを読み取り、検知する位置に対応している。よって光学センサ８８は、溝７２ａ上の位置において、中間転写ベルト１１に担持された画像パッチを検知する。
【０１５３】
このように、駆動ローラ７２は、主走査方向において、溝７２ａが形成されている位置における径が、他の位置の径すなわち中間転写ベルト１１が当接する部分の径よりも小さくなっているため、中間転写ベルト１１裏面の異物、突起が光学センサ８８の読み取り位置に進入しても、かかる異物、突起は、溝７２ａの内部を通ることから、中間転写ベルト１１の表面が膨らむなどの変化は防止ないし抑制される。したがって、中間転写ベルト１１の表面の位置は、裏面の異物、突起が光学センサ８８の読み取り位置に進入しても、変動を生じないか抑制されているため、溝７２ａが形成されていない場合に比べて、画像パッチのトナー濃度、位置の検知精度が向上し、プロセスコントロールの精度が向上している。
【０１５４】
同図（ａ）に示されているように、主走査方向において、光学センサ８８は３つ設けられており、これに伴って、溝７２ａも、各光学センサ８８に対向する位置に設けられ、３つ備えられている。
【０１５５】
同図（ｂ）に示されているように、溝７２ａは、駆動ローラ７２の軸方向に平行な底部と、この底部と駆動ローラ７２の表面とを滑らかに接続したテーパ状部とを有している。駆動ローラ７２の軸方向における溝７２ａの幅は１０ｍｍであり、かかる底部の、かかる表面からの深さは１ｍｍとなっている。溝７２ａは、ゴム層と芯金とを削って駆動ローラ７２を細くすることで形成されている。
【０１５６】
すでに述べたように、中間転写ベルト１１の厚みは０．０６ｍｍであって、一般的な厚さの範囲内で設定されているが、このような一般的な厚さの場合、裏面の突起は、加工方法にもよるが、小さいもので高さが０．０５ｍｍである。よって、かかる突起による、光学センサ８８の検知への影響を考慮すると、溝７２ａの深さは、少なくとも０．０５ｍｍを要する。溝７２ａの深さは、予想される異物、突起の大きさによって、０．０５ｍｍ以上とされる。
【０１５７】
溝７２ａの幅は、光学センサ８８のセンサスポット径より大きいことが望ましく、本形態ではかかるセンサスポット径の２ｍｍに対してかかる幅は１０ｍｍとなっている。溝７２ａの幅は、かかるセンサスポット径、その他光学センサ８８による検知に影響を与える構成の交差の積み上げ等を考慮して設定される。
【０１５８】
このように、溝７２ａは、光学センサ８８の検知精度向上のために設けられているが、単にこの溝７２ａを設けると、中間転写ベルト１１の張力が大きい場合等に、図１８に示すように、主走査方向において、溝７２ａの位置に対応して、中間転写ベルト１１に凹みが生じ、かかる検知精度に影響を与え得る。なお、かかる凹みが生じるか否か、凹みが生じる場合のその程度は、中間転写ベルト１１のベルトテンション、厚み、溝７２ａの深さ、幅等によって変化する。
【０１５９】
画像形成装置１００では、このような中間転写ベルト１１の凹みが、光学センサ８８による中間転写ベルト１１に担持された画像パッチの検知精度に影響を与え得ることに鑑み、光学センサ８８がかかる画像パッチを検知するときに、張力制御手段として機能する制御手段９９によって付勢装置８９を駆動して張架ローラ９１を変位させることで、図７（ａ）に示す状態から同図（ｂ）に示す状態に移行させて中間転写ベルト１１の張力を低下させ、このように張力を緩めることによって凹部を解消ないし軽減する。これにより、光学センサ８８による検知精度は、プロセスコントロールに要求される範囲に維持される。
【０１６０】
このように、画像形成装置１００においては、中間転写ベルト１１を巻き掛けた巻き掛け部材である１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ、駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３、張架ローラ１７、７１、７４、７７、７８、９１のうち、凹部としての溝７２ａを有する駆動ローラ７２を第１のローラである第１の部材とし、この第１の部材である駆動ローラ７２に隣設された巻き掛け部材である転写入口ローラ７３、張架ローラ７７と異なる巻き掛け部材であり、且つ、第１の部材である駆動ローラ７２とも異なる巻き掛け部材である、張架ローラ９１を変位させることで、中間転写ベルト１１の張力を低下させる構成となっている。
【０１６１】
他の構成例として、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１１を巻き掛けた巻き掛け部材である１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ、駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３、張架ローラ１７、７１、７４、７７、７８、９１のうち、中間転写ベルト１１に転写され担持されるトナー像を担持する感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ対向して配置された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫを、第１の部材である駆動ローラ７２と異なる巻き掛け部材である第２のローラである第２の部材とし、この第２の部材である１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫを感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫから離間する方向に変位させることで、図８（ａ）に示す状態から同図（ｂ）に示す状態に移行させて中間転写ベルト１１の張力を低下させるようにしてもよい。
【０１６２】
１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫが感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫから離間し、中間転写ベルト１１の張力が低下したとき、中間転写ベルト１１は感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫから離間する。
このように張力を緩めることによって凹部を解消ないし軽減することで、光学センサ８８による検知精度が、プロセスコントロールに要求される範囲に維持される。
【０１６３】
この場合、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫを変位させる構成としては、すでに述べた押圧手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８ＢＫを、図１等に示した付勢装置８９と同様の構成にし、押圧手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８ＢＫを張力調整手段として機能させる。またこの場合、たとえば、図２に示した押圧バネ１９Ｙは図１等に示したバネ８９ａに相当する。
【０１６４】
この構成においても、制御手段９９は、上述の構成例と同様に張力制御手段として機能する。そして、プロセスコントロール時に、中間転写ベルト１１の張力を２．０Ｎ／ｃｍから１．４Ｎ／ｃｍに低下させる。ただし、張力制御手段として機能する制御手段９９が押圧手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８ＢＫを駆動して１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫを変位させるタイミングは、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された画像パッチが中間転写ベルト１１に転写された後、中間転写ベルト１１上の画像パッチが光学センサ８８による検知領域に到達する前までのタイミングである。
【０１６５】
この構成では、中間転写ベルト１１の張力を低下させるとき、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫを感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫから離間させ、中間転写ベルト１１が感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫから離間するため、中間転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫとが互いに当接した状態が解除され、中間転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫとが長寿命化されるという利点もある。同様に、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫも長寿命化されるという利点がある。
【０１６６】
図８に示した構成では、張架ローラ９１をテンションローラとして機能させるために、図１等に示した付勢装置８９に代えて、バネ８９ａを備えているが、図８に示した構成においても、図１等に示した付勢装置８９を備え、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとともに張架ローラ９１を変位させることで中間転写ベルト１１の張力を調整するようにしてもよい。
【０１６７】
以上述べた構成例では、第１の部材である駆動ローラ７２に隣設された巻き掛け部材である転写入口ローラ７３、張架ローラ７７と異なる巻き掛け部材を変位させているため、変位に起因する中間転写ベルト１１の走行位置の変化による中間転写ベルト１１のばたつき、波打ちや振動が、光学センサ８８による検知領域にまで伝達されることが抑制されており、光学センサ８８による検知精度低下の抑制が図られている。
【０１６８】
なお、図８に示した構成例においては、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫのすべてを変位させるようになっているが、中間転写ベルト１１の張力の低下が所望の程度に得られる範囲で、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫのうちの少なくとも１つを変位させるようにしてもよい。張架ローラ７７が省略されている場合、１次転写ローラ１２ＢＫが、第１の部材である駆動ローラ７２に隣設された巻き掛け部材となるため、上述した、中間転写ベルト１１の走行位置の変化による中間転写ベルト１１のばたつきや振動が、光学センサ８８による検知領域にまで伝達されることを抑制するには、１次転写ローラ１２ＢＫと異なる１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃの何れかを変位させることが望ましい。図８に示したような構成例を実現するには、中間転写ベルト１１のような第１の像担持体である像担持体を巻き掛けた巻き掛け部材のうち駆動ローラ７２のような第１の部材と異なる巻き掛け部材の少なくとも１つが第２の像担持体に対向して配設されていることを要する。
【０１６９】
以上述べた構成例では、第１の部材である駆動ローラ７２に隣設された巻き掛け部材である転写入口ローラ７３、張架ローラ７７と異なる巻き掛け部材を変位させることで、中間転写ベルト１１のばたつき、波打ちや振動が、光学センサ８８による検知領域にまで伝達されることが抑制され、光学センサ８８による検知精度低下の抑制が図られているが、第１の部材である駆動ローラ７２に隣設された巻き掛け部材である転写入口ローラ７３、張架ローラ７７を変位させることで、次に述べる作用により、中間転写ベルト１１のばたつき、波打ちや振動が、光学センサ８８による検知領域にまで伝達されることを抑制し、光学センサ８８による検知精度低下の抑制を図っても良い。
【０１７０】
図９に、張架ローラ７７を変位させることで、中間転写ベルト１１の張力を低下させながら、中間転写ベルト１１のばたつき、波打ちや振動が、光学センサ８８による検知領域にまで伝達されることを抑制し、光学センサ８８による検知精度低下の抑制を図った構成を示す。なお、この構成では、張架ローラ７７
をテンションローラとして機能させるために、図１等に示した付勢装置８９と同様の構成の張力調整手段を用いている。
【０１７１】
同図に示した構成では、張架ローラ７７を変位させることで、角度θに対応した分だけ、駆動ローラ７２の周面において中間転写ベルト１１が巻き付いている巻き付け角が増加し、中間転写ベルト１１が駆動ローラ７２の周面に巻き付いている量すなわち巻き掛け量が、駆動ローラ７２の回転方向において、２ｍｍから６ｍｍに増加して、駆動ローラ７２の周面において中間転写ベルト１１が接触している領域が増加する。
【０１７２】
中間転写ベルト１１のばたつき、波打ちや振動は、中間転写ベルト１１が駆動ローラ７２の周面に接触して倣うことによって減衰するため、光学センサ８８による検知領域にまで伝達されることが抑制される。よって、図９に示した構成でも、光学センサ８８による検知精度低下の抑制が図られたものとなっている。また、張架ローラ７７は、Ａ１方向において駆動ローラ７２の上流側に位置するため、張架ローラ７７の変位により、中間転写ベルト１１は、駆動ローラ７２への巻き付き始め側において、巻き掛け量が増加する。中間転写ベルト１１のばたつき、波打ちや振動は、中間転写ベルト１１の、駆動ローラ７２への巻き付き終わり側よりも巻き付き始め側において、減衰し易いため、Ａ１方向において駆動ローラ７２の下流側において駆動ローラ７２に隣設されている転写入口ローラ７３を変位させる場合よりも、光学センサ８８による検知精度低下の抑制が高精度に図られている。
【０１７３】
制御手段９９は、ＲＯＭに、以上述べた、トナーを担持して搬送する無端ベルト状の中間転写ベルト１１と、この中間転写ベルト１１を巻き掛けた１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ、駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３、張架ローラ１７、７１、７４、７７、７８、９１と、中間転写ベルト１１の幅方向の所定位置において中間転写ベルト１１に担持された画像パッチを検知する光学センサ８８と、中間転写ベルト１１の張力を調整する付勢装置８９および／または押圧手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８ＢＫとを用い、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ、駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３、張架ローラ１７、７１、７４、７７、７８、９１の１つである駆動ローラ７２は、かかる所定位置に溝７２ａを有する第１の部材であり、かかる付勢装置８９および／または押圧手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８ＢＫにより、中間転写ベルト１１の張力を低下させた状態で、光学センサ８８により中間転写ベルト１１に担持された画像パッチを検知して、形成するトナー像を制御する画像制御方法を実行するための画像制御プログラムを記憶している。この点、制御手段９９ないしＲＯＭは、画像制御プログラム記憶手段として機能している。かかる画像制御プログラムは、制御手段９９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、かかる画像制御プログラムを記憶した場合に、かかる画像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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
たとえば、巻き掛け部材は、凹部を有する第１の部材を含め、像担持体との当接によるそれ自身や像担持体の磨耗等を考慮すれば、像担持体とともに回転するローラ状の部材であることが好ましいが、ローラ状に限られず、たとえば像担持体との当接位置が滑らかな曲面をなした固定の部材であっても良い。
【０１７６】
凹部は、像担持体の走行方向に直交する幅方向において検知手段による読み取りが行われる位置に対応して、巻き掛け部材の、像担持体との当接位置に、像担持体の移動方向に沿って溝状に形成されていれば、像担持体の裏面の汚れや突起が像担持体の回転に伴って巻き掛け部材に巻き掛けられた位置を占めても巻き掛け部材に乗り上げることがなく、かかる位置を占めるときの像担持体の振動等を良好に抑制するが、溝状に形成されたものでなく穴状に形成されたものであってもかかる振動等を抑制し得るため、穴状に形成されたものであっても良い。
【０１７７】
また、検知手段による読み取り位置は、すでに述べたように、像担持体の回転等によって生じるばたつきや波打ちを考慮すれば、凹部を有する第１の部材をはじめとする、巻き掛け部材に巻き掛けられた位置であることが好ましいが、巻き掛け部材相互間に張り渡された位置であれば、像担持体の裏面の汚れや突起が検知手段による読み取り位置において像担持体に乗り上げることがなく、この乗り上げによる検知精度の低下が生じないため、検知手段による読み取り位置は、巻き掛け部材に巻き掛けられた位置でない位置でもよい。
【０１７８】
よって、検知手段による読み取り位置は、凹部上の位置でなくても良い。ただし、像担持体の回転等によって生じるばたつきや波打ちに起因して生ずる検知部材の検知精度低下に着目すれば、検知手段による読み取り位置は、巻き掛け部材上の位置であることが好ましいが、この場合であっても、検知手段による読み取り位置において像担持体を巻き掛けた巻き掛け部材は、凹部を有する第１の部材に限らず、これと異なる巻き掛け部材であっても良いし、検知手段による読み取り位置において像担持体を巻き掛けた巻き掛け部材が第１の部材であっても、凹部が上述のように穴状とされている場合、検知手段による読み取り位置は凹部上の位置とするのに限られない。
【０１７９】
画像形成装置は、各色のトナー像をシート等に直接転写する直接転写方式を採用しても良い。この場合、像担持体は、中間転写体でなく、像担持体上のトナー像は、通常の画像形成時において、直接、シートに転写される。このような構成においては、このシートを搬送する部材を無端ベルト状の像担持体とし、プロセスコントロール時に画像パッチを担持させるようにすれば、この像担持体が上述の形態において中間転写ベルト１１として説明された像担持体となる。
【０１８０】
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、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。
【０１８１】
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、プロッタであっても良く、また、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。
【０１８２】
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】
【０１８３】
１１    像担持体
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ    第２の部材
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ、１７、７１、７２、７３、７４、７７、７８、９１    複数の巻き掛け部材
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８ＢＫ    張力調整手段
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ    第２の像担持体
７２    第１の部材
７２ａ    凹部
８８    検知手段
８９    張力調整手段
１００    画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１８４】
【特許文献１】特開２００８−２４１９５８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９７６１６号公報
【図１】
0005760518.tif 000003
【図２】
0005760518.tif 000004
【図３】
0005760518.tif 000005
【図４】
0005760518.tif 000006
【図５】
0005760518.tif 000007
【図６】
0005760518.tif 000008
【図７】
0005760518.tif 000009
【図８】
0005760518.tif 000010
【図９】
0005760518.tif 000011
【図１０】
0005760518.tif 000012
【図１１】
0005760518.tif 000013
【図１２】
0005760518.tif 000014
【図１３】
0005760518.tif 000015
【図１４】
0005760518.tif 000016
【図１５】
0005760518.tif 000017
【図１６】
0005760518.tif 000018
【図１７】
0005760518.tif 000019
【図１８】
0005760518.tif 000020