(57)【要約】【課題】カラー画像形成装置における各色の基準パターン作成タイミングをずらすことで、所定色数以上重ならず、クリーニング性に余裕が得られるようにする。【解決手段】例えば矩形のセンサパターンｐを、感光体ドラム上中央の画像２００ａ後端から離れた非画像形成領域の所定位置に作成する。現像したトナー付着量の検知パターンは、トナー付着量検知センサによってトナー付着量を検知する。センサパターンｐは３色以上重ねないようにする。例えばセンサパターンｐ１、ｐ２を、画像２００ａ後端から所定位置に作成するが、センサパターンｐ１（Ｍ、Ｙ用）を画像２００ａの後端から例えば１５ｍｍの位置に作成し、このセンサパターンｐ１の後端にセンサパターンｐ２（Ｋ、Ｃ用）の先端を合わせる。これによって２色ずつ作成位置をずらすことになり、２色以上は重ならないことになる。【選択図】        図７
2004226812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像坦持体に複数色の画像を順次重ね合わせる手段、上記像坦持体上の画像を転写材に一括転写する手段、現像剤トナー濃度制御用の基準パターンを上記像坦持体上の画像領域外に作成する手段、上記基準パターンを検知する手段を有するカラー画像形成装置において、上記基準パターンの上記像担持体上同一位置への重ね色数を制限するパターン作成制限手段を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
請求項１のカラー画像形成装置において、上記パターン作成制限手段が、作成する画像の少なくとも１ページごとには上記基準パターンを作成せず、作成する画像の１ページあたり同時に上記基準パターンを作成する色数を制限することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】
請求項１のカラー画像形成装置において、上記パターン作成制限手段が、上記基準パターンの原稿画像との位置関係を色毎に変えて上記像担持体上同一位置に重なる色数を制限することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかのカラー画像形成装置において、平均体積粒径が６μ以下、円形度が０．９６以上のトナーを用いることを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくはカラー画像形成装置におけるトナー付着量の検知方法を改良したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を利用する画像形成装置においては、狙いの出力画像品質を得るために、トナー補給制御、電位制御等の各種制御が行われている。これら画像品質に関係する制御においては、感光体や転写ベルト等の像担持体上のトナー付着量を検知することは非常に重要であり、広く行われている。
【０００３】
トナー付着量の検知は、例えば図３に示すように、感光体２００に対して所定のトナーパッチ２０を現像し、感光体２００の中心に対してまっすぐに設置したトナー付着量検知センサ２０５の発光素子１０から赤外光を感光体２００に向けて発光し、その乱反射光（入射角度≠反射角度）を受光素子１１で受光することによって、トナー付着量の変化によっておこる反射光量の変化を検知するものがある。この時の発光量に関しては一般的にトナーの付着していない感光体２００の地肌部に対して、トナー付着量検知センサ２０５の出力が所定レベルになるように発光素子１２の発光量調整を行う。感光体２００の地肌部に対して所定の出力に調整したトナー付着量センサ２０５の出力は、トナーパターン（以下基準パターン）２０を測定すると、そのトナー付着量に応じて変化するためトナー付着量を検知することが可能になる。
【０００４】
なお、一般的に赤外光に対してカラートナーは感光体２００の表面よりも反射率が高く、また黒トナーは感光体２００の表面より反射率が低い。このためカラートナーの付着量が増えるにつれてトナー付着量検知センサ２０５の出力は増加する。そして黒トナーは付着量が増えるにつれてトナー付着量検知センサ２０５の出力は減少する。
【０００５】
ここでトナー付着量を検知するためのトナーパッチ（基準パターン）２０の作成に関して、従来は例えば画像後端に１０枚に１回の頻度で作成している（例えば、特許文献１参照）。また基準パターン検知とＴセンサ検知を併用したシステムの場合、トナー補給制御としてはＴセンサによって毎回検知、補給を行い、１０枚ごとにＰセンサパターンを作成し、付着量をＰセンサによって検知し、Ｔセンサの制御基準値を制御している。ただし、このようなシステムの場合、Ｐセンサパターンの作成頻度は少ないが、各色同じページ間隔で作成、検知していると、いつも基準パターンは４色重なってしまう。
【０００６】
一方、近年では重合法によるトナー製造が行われるようになり、トナー形状、粒径の制御が容易となってきた。重合法によるトナー製造は、例えば、重合性モノマー、必要に応じて重合開始剤、着色剤等を水性分散媒中で造粒し、造粒したモノマー組成物粒子を適当な粒子径に分級し、分級により得た規定内粒径のモノマー組成物粒子を重合させ、適当な処理をして分散剤を取り除いた後、上記により得た重合生成物をろ過、水洗、乾燥して母体粒子を得る、というものである。これにより、高画質要求特に粒状性改良の面からトナーの小粒径化、円形化が進んできた。
【０００７】
【特許文献１】
特公平６−４２１０８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、小粒径、高円形ともトナーのクリーニングにとっては困難を招く。このため、トナーの円形度を落としたり、粒径を大きくしたりして対応しているのが現状であるが、カラー画像形成機では色再現性確保を重視するため、最大付着量で基準パターンを形成することがあり、既述のように４色同時（同ページ）に基準パターンを作成すると中間転写ベルト上では、基準パターンのクリーニング性はより困難なものとなる。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決し得るカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るは、上記目的を達成するために、像坦持体に複数色の画像を順次重ね合わせる手段、上記像坦持体上の画像を転写材に一括転写する手段、現像剤トナー濃度制御用の基準パターンを上記像坦持体上の画像領域外に作成する手段、上記基準パターンを検知する手段を有するカラー画像形成装置において、上記基準パターンの上記像担持体上同一位置への重ね色数を制限するパターン作成制限手段を有することを特徴とする。
【００１１】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１のカラー画像形成装置において、上記パターン作成制限手段が、作成する画像の少なくとも１ページごとには上記基準パターンを作成せず、作成する画像の１ページあたり同時に上記基準パターンを作成する色数を制限することを特徴とする。
【００１２】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１のカラー画像形成装置において、上記パターン作成制限手段が、上記基準パターンの原稿画像との位置関係を色毎に変えて上記像担持体上同一位置に重なる色数を制限することを特徴とする。
【００１３】
同請求項４に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１ないし３のいずれかのカラー画像形成装置において、平均体積粒径が６μ以下、円形度が０．９６以上のトナーを用いることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお以下では、本発明を画像形成装置である電子写真式カラー複写機（以下、カラー複写機という）に適用した実施の形態について説明するが、本発明がこの例に限定されるものではないことは当然である。
【００１５】
まず、本実施形態に係るカラー複写機の概略構成及び動作について説明する。図１は概略断面図、図２はプリンタ部の作像廻りの拡大図である。このカラー複写機は、カラー画像読取装置（以下、カラースキャナという）１、カラー画像記録装置（以下、カラープリンタという）２、給紙バンク３等からなる。
【００１６】
カラースキャナ１は、コンタクトガラス１２１上の原稿４の画像を照明ランプ１２２、ミラー群１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、及びレンズ１２４を介してカラーセンサ１２５に結像し、原稿４のカラー画像情報を、例えばＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ（以下、それぞれＲ、Ｇ、Ｂという）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。カラーセンサ１２５は、本例ではＲ、Ｇ、Ｂの色分解手段とＣＣＤのような光電変換素子で構成し、原稿４の画像を色分解した３色のカラー画像を同時に読み取るものとするが、もちろんこれ以外のセンサでも良い。そして、カラースキャナ１で得たＲ、Ｇ、Ｂの色分解画像信号強度レベルをもとに図示しない画像処理部で色変換処理を行い、ブラック（Ｂｌａｃｋ：以下Ｂｋ）、シアン（Ｃｙａｎ：以下Ｃ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ：以下Ｍ）、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ：以下Ｙ）のカラー画像データを得る。
【００１７】
上記Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのカラー画像データを得るためのカラースキャナ１の動作は次のとおりである。後述のカラープリンタ２の動作とタイミングを取ったスキャナスタ−ト信号を受けて、照明ランプ１２２及びミラー群１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ等からなる光学系が矢印左方向へ原稿４を走査し、１回の走査毎に１色のカラー画像データを得る。この動作を合計４回繰り返すことによって、順次４色のカラー画像データを得る。そして、その都度カラープリンタ２で順次顕像化しつつ、これを重ねあわせて最終的な４色フルカラー画像を形成する。
【００１８】
カラープリンタ２は、像担持体としての感光体ドラム２００書き込み光学ユニット２２０、リボルバ現像ユニット４００、中間転写ユニット５００、２次転写ユニット６００、定着装置７００等からなる。
【００１９】
感光体ドラム２００は図中矢印で示す反時計方向に回転し、その周りには、感光体クリ−ニング装置３００、除電ランプ２０２、帯電チャージャ２０３、電位センサ２０４、リボルバ現像ユニット４００の選択された現像器、現像濃度パタ−ンを検知するトナー付着量検知センサ２０５、中間転写ユニット５００、２次転写ユニット６００などが配置してある。
【００２０】
また書き込み光学ユニット２２０は、カラースキャナ１からのカラー画像データを光信号に変換して、原稿４の画像に対応した光書き込みを行い、感光体ドラム２００に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット２２０は、光源としての半導体レーザ２２１、図示しないレーザ発光駆動制御部、ポリゴンミラー２２２とその回転用モータ２２３、ｆ／θレンズ２２４、反射ミラー２２５等からなる。
【００２１】
リボルバ現像ユニット４００は、Ｂｋ現像器４０１、Ｃ現像器４０２、Ｍ現像器４０３、Ｙ現像器４０４と、各現像器を図中矢印で示す反時計方向に回転させる後述のリボルバ回転駆動部等からなる。各現像器は、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ドラム２００の表面に接触させて回転する現像スリ−ブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像剤パドル等からなる。
【００２２】
各現像器４０１〜４０４内のトナーは、フェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電させ、また各現像スリ−ブには図示しない現像バイアス電源によって負の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧Ｖａｃが重畳された現像バイアスを印加し、現像スリ−ブを感光体ドラム２００の金属基体層に対して所定電位にバイアスする。複写機本体の待機状態では、リボルバ現像ユニット４００はＢｋ現像器４０１が現像位置の３０度手前にセットされ、コピー動作が開始されるとカラースキャナ１で所定のタイミングからＢｋカラー画像データの読み取りが開始し、このカラー画像データに基づきレーザ光による光書き込み、静電潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様とする）。このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能とするため、Ｂｋ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Ｂｋ現像器４０１を現像位置に移動させ、Ｂｋ現像スリ−ブの回転を開始させて、Ｂｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像領域の現像動作を続けるが、静電潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器が現像位置にくるまで、リボルバ現像ユニット４００が回転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が到達する前に完了させる。
【００２３】
中間転写ユニット５００は、複数のローラに張架した中間転写体である中間転写ベルト５０１等からなる。この中間転写ベルト５０１の周りには、２次転写ユニット６００の転写材担持体である２次転写ベルト６０１、２次転写電荷付与手段である２次転写バイアスローラ６０５、中間転写体クリーニング手段であるベルトクリーニングブレード５０４、潤滑剤塗布手段である潤滑剤塗布ブラシ５０５などが対向するように配設してある。
【００２４】
また図示は省略してあるが、位置検知用マークが中間転写ベルト５０１の外周面あるいは内周面に設けてある。ただし、中間転写ベルト５０１の外周面側については位置検知用マークがベルトクリーニング装置５０４の通過域を避けて設ける工夫が必要であって配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には位置検知用マークを中間転写ベルト５０１の内周面側に設ける。マーク検知用センサとしての光学センサ５１４は、中間転写ベルト５０１を架け渡してあるバイアスローラ５０７とベルト駆動ローラ５０８との間の位置に設ける。
【００２５】
中間転写ベルト５０１は、１次転写電荷付与手段である１次転写バイアスローラ５０２、ベルト駆動ローラ５０８、ベルトテンションローラ５０９、２次転写対向ローラ５１０、クリーニング対向ローラ５１１及びバイアスローラ５０７に張架してある。各ローラは導電性材料で形成し、１次転写バイアスローラ５０２以外の各ローラは接地させてある。
【００２６】
１次転写バイアスローラ５０２には、定電流または定電圧制御された１次転写電源８０１により、トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流又は電圧に制御された転写バイアスを印加してある。また中間転写ベルト５０１は、図示しない駆動モータによって図中矢印方向に回転駆動するベルト駆動ローラ５０８により、図中矢印方向に駆動する。
【００２７】
なお中間転写ベルト５０１は、半導体または絶縁体からなり、単層または多層構造となっている。中間転写ベルト５０１は、感光体ドラム２００上に形成したトナー像を重ね合わせるために、通紙可能最大サイズより大きいサイズに設定する。
【００２８】
感光体ドラム２００上のトナー像を中間転写ベルト５０１に転写する転写部（以下「１次転写部」という）では、１次転写バイアスローラ５０２及びアースローラ５０７で中間転写ベルト５０１を感光体ドラム２００側に押し当てるように張架することにより、感光体ドラム２００と中間転写ベルト５０１との間に所定幅のニップ部を形成している。
【００２９】
潤滑剤塗布ブラシ５０５は、板状に形成した潤滑剤５２２（ステアリン酸亜鉛）を研磨し、この研磨された微粒子を中間転写ベルト５０１に塗布するものである。潤滑剤塗布ブラシ５０５も中間転写ベルト５０１に対して接離可能に構成してあり、所定のタイミングで中間転写ベルト５０１に接触するように制御する。
【００３０】
２次転写ユニット６００は、３つの支持ローラ６０２、６０３、６０４に張架した２次転写ベルト６０１等からなり、中間転写ベルト５０１の支持ローラ６０２と６０３間の張架部が２次転写対向ローラ５１０に対して圧接可能になっている。３つの支持ローラ６０２、６０３、６０４の一つは、図示しない駆動手段によって回転駆動する駆動ローラであり、その駆動ローラにより２次転写ベルト６０１を図中矢印で示す方向に駆動する。
【００３１】
２次転写バイアスローラ６０５は２次転写手段であり、２次転写対向ローラ５１０との間に中間転写ベルト６０１が介在するように配設し、定電流制御する２次転写電源８０２によって所定電流の転写バイアスを印加する。また２次転写ベルト６０１及び２次転写バイアスローラ６０５が、２次転写対向ローラ５１０に対して圧接する位置と離間する位置とを取り得るように、支持ローラ６０２及び２次転写バイアスローラ６０５を図１に示すように揺動駆動する図示しない離接機構が設けてある。離間位置にある２次転写ユニット６００を、図１に２点鎖線で示す。
【００３２】
図中６５０はレジストローラ対であり、２次転写バイアスローラ６０５と２次転写対向ローラ５１０とに挟んだ中間転写ベルト５０１と２次転写ベルト６０１の間に、所定のタイミングで転写材である転写紙Ｐを送り込む。
【００３３】
２次転写ベルト６０１の定着装置７００側には、転写材除電手段である転写紙除電針６３０が対向しており、支持ローラ６０４の下方ではクリーニングブレード６２０が当接している。クリーニングブレード６２０は、２次転写ベルト６０１の表面に付着した付着物を除去してクリーニングするものである。
【００３４】
なお図中２０７は反転給紙トレイ、３ａ、３ｂ、３ｃは給紙トレイ、２０８、３１ａ、３１ｂ、３１ｃは給紙ローラである。
【００３５】
このように構成したカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム２００は、図示しない感光体駆動モータによって図中矢印で示す反時計方向に回転駆動され、中間転写ベルト５０１は図示しない転写ベルト駆動モータによってベルト駆動ローラ５０８を回転させ、それによって図中矢印で示すように時計回りに感光体ドラム２００と同じ線速度で回転する。
【００３６】
中間転写ベルト５０１の裏側に設けた位置検知用マーク（以下、マークＭＣ）は、中間転写ベルト５０１とともに移動するので、マークＭＣが通過する所定の通過領域には光学センサ５１４が不動部材に取り付けてある。
【００３７】
光学センサ５１４は、反射型フォトセンサや透過型フォトセンサを用いる。光学センサ５１４として反射型フォトセンサを用いた場合には、中間転写ベルト５０１に反射性のテープ等の部材を貼り、反射型フォトセンサにて中間転写ベルト５０１上の反射性の低い表面からマークＭＣに変わる所、あるいはマークＭＣから中間転写ベルト５０１上の反射性の低い表面に変わる所を読む。
【００３８】
中間転写ベルト５０１の回転に伴ってＢｋトナー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が１次転写バイアスローラ５０７に印加される電圧による転写バイアスにより１次転写が行われ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト５０１上に重ねてトナー像が形成される。
【００３９】
例えばＢｋトナー像形成は次のように行われる。帯電チャージャ２０３は、コロナ放電によって感光体ドラム２００の表面を負電荷で所定電位に一様に帯電させる。光学センサ５１４によるマークＭＣの検知がなされてから一定時間後にＢＫ画像データによる光書き込みが行われる。そして、図示しない書き込み光学ユニットにより、ＲＧＢメモリに格納された画像データから変換されたカラー画像信号に基づいて、Ｂｋデータのレーザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム２００の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。このＢｋ静電潜像に、Ｂｋ現像器４０１のＢｋ現像ローラ上の負帯電されたＢｋトナーが接触することにより、感光体ドラム２００の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。感光体ドラム２００上に形成されたＢｋトナー像は、感光体ドラム２００と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト５０１の表面に転写される。感光体ドラム２００から中間転写ベルト５０１へのトナー像の転写を「１次転写」という。
【００４０】
ベルト転写後の感光体ドラム２００の表面に残留している若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム２００の再使用に備えて、感光体クリーニング装置２０１で清掃される。
【００４１】
感光体ドラム２００側ではＢｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナによるＣ画像データの読み取りが始まり、そのＣ画像データによるレーザ光書き込みによって、感光体ドラム２００の表面にＣ静電潜像を形成する。そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後でかつＣ静電潜像の先端部が到達する前に、リボルバ現像ユニット４００の回転動作が行われ、Ｃ現像器４０２が現像位置にセットされ、Ｃ静電潜像がＣトナーで現像される。以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像器４０１の場合と同様にリボルバ現像ユニットの回転動作を行い、次のＭ現像機４０３を現像位置に移動させる。これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
【００４２】
なお、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。
【００４３】
中間転写ベルト５０１上には、感光体ドラム２００上に順次形成されるＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像が、同一面に順次位置合わせて転写される。それにより、中間転写ベルト５０１上には最大で４色が重ね合わされたトナー像が形成される。
【００４４】
上記のような画像形成動作が開始される時期に、転写紙Ｐは図示しない転写紙カセット又は手差しトレイ等の給紙部から給送され、レジストローラ対６５０のニップで待機している。カセットには通常使用するサイズの転写紙例えば国内欧州Ａ３、北米ＤＬＴまでが積載可能である。手差しトレイはさらにＡ３ノビサイズ（１２″ｘ１８″、１３″ｘ１９″サイズ：「″」はインチサイズを示す）の紙等と厚紙が積載可能である。
【００４５】
２次転写対向ローラ５１０及び２次転写バイアスローラ６０５によりニップを形成した２次転写部に中間転写ベルト５０１上のトナー像の先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙Ｐの先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対６５０を駆動し、転写紙Ｐとトナー像とのレジスト合わせを行う。そして転写紙Ｐが中間転写ベルト５０１上のトナー像と重ねられて２次転写部を通過する。このとき、図示しない２次転写電源によって２次転写バイアスローラ６０５に印加する電圧による転写バイアスにより、中間転写ベルト５０１上の４色重ねトナー像が転写紙Ｐ上に一括転写される。そして、２次転写ベルト６０１の定着側に配置した転写紙除電針６３０との対向部を通過するとき、転写紙Ｐを除電し、２次転写ベルト６０１から剥離させ、定着上ローラ７０１、定着下ローラ７０２の間に向けて搬送ベルト２１１により搬送する。
【００４６】
定着上ローラ７０１と定着下ローラ７０２のニップ部でトナー像が溶融定着され、転写紙Ｐは排出ローラ対２１２で装置本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向きにスタックされ、フルカラーコピーが得られる。
【００４７】
一方、上述のようなベルト転写後の感光体ドラム２００の表面は、感光体クリーニング装置３００でクリーニングされ、除電ランプ２０２で均一に除電される。また、転写紙Ｐにトナー像を転写した後の中間転写ベルト５０１の表面に残留したトナーは、図示しない離接機構によって中間転写ベルト５０１に押圧されるベルトクリーニングブレード５２３によってクリーニングされる。
【００４８】
コピーを繰り返す時は、カラースキャナの動作及び感光体ドラム２００への画像形成は、１枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト５０１の方は、１枚目の４色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、表面の上記ベルトクリーニングブレード５２３でクリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像がベルト転写されるようにする。その後は、１枚目と同様動作になる。
【００４９】
以上は４色フルカラーコピーを得るコピーモードであるが、３色コピーモード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。また単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット４００の所定色の現像機のみを現像動作状態にして、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に押圧させた状態のままの位置にしてコピー動作を行う。
【００５０】
次にトナー本実施例におけるトナー補給制御方式について説明する。Ｐセンサパターンを使ったトナー補給制御方式である。
【００５１】
トナー補給制御のための検知対象として、図３に示す乱反射検知型のトナー付着量検知センサ２０５を使用し、発光素子１０の発光波長は９００ｎｍの赤外光とする。このセンサの特性例を図４に示す。ここで感光体地肌部、すなわちトナー付着量が０の時のセンサ出力をＶｓｇ、トナーが付着した時のセンサ出力をＶｓｐとする。なお本実施形態においては出力を１系統しか持っていないが、黒とカラーで２系統用意し、それぞれのアンプゲインの調整によってそれぞれのダイナミックレンジを広げてもよい。
【００５２】
トナー付着量が０の時のセンサ出力Ｖｓｇは、トナー付着量センサのトナー汚れや、劣化、温度等による特性変化、感光体地肌部の表面性による、赤外光に対する反射率の変化等によって変化する。このため本実施形態装置においては、電源投入時にセンサ出力Ｖｓｇが２±０．０５に入るように、センサ出力をフィードバックしながら、発光量の制御を２分割探索法によって実施している。
【００５３】
トナー付着量検知パターンは図５に示すような例えば矩形で軸方向幅ｗ２０ｍｍ×回転方向幅Ｗ３０ｍｍのセンサパターンｐを、図示しない画像処理部より発生させ、感光体ドラム２００上中央の画像２００ａ後端から離れた非画像形成領域の所定位置に作成するようにＬＤ書き込みを行う。この時の帯電電位、現像バイアス、ＬＤパワー等の作像条件は通常の画像形成条件と同様であるが、ＬＤの書き込みデューティは０〜２５５のうち最大の１２８のハーフトーンで書き込みを行うものとする。ＬＤ書き込みによって形成した静電潜像は、通常の画像形成と同様に所定の現像器４００によって現像する。現像したトナー付着量の検知パターンは、トナー付着量検知センサ２０５によってトナー付着量を検知する。
【００５４】
より具体的には、図３の発光素子１０を上記所定の現像器によって現像したトナー付着量検知パターンに同期して発光させ、その反射光を受光素子１１によって受光する。この時の検出結果（Ｖｓｐ）とあらかじめ電源投入時に測定しておいた感光体ドラム２００の地肌部に対するトナー付着量検知センサ２０５の出力（Ｖｓｇ）との差分より、あらかじめ求めてある図６のトナー付着量変換テーブル（図６では一部省略してある）によって、トナー付着量に変換する。なお本例においては図６のトナー付着量変換テーブルは、黒とカラーでそれぞれ１０１個のテーブルを所有しているが、誤差の少なく計算が複雑でない近似式が算出できる場合には、近似式を使用しても構わない。また、トナー付着量検知センサによって感光体２００上のトナー付着量を検知しているが、感光体に限るものではなく、転写ベルト等他の像担持体であっても構わない。
【００５５】
本実施形態では、センサパターンｐを３色以上重ねないようにする。具体的には、図７に示すようにセンサパターンｐ１、ｐ２を、画像２００ａ後端から所定位置に作成するが、センサパターンｐ１（Ｍ、Ｙ用：パターンサイズは例えば上述のパターンｐと同じ）を画像２００ａの後端から例えば１５ｍｍの位置に作成し、このセンサパターンｐ１の後端にセンサパターンｐ２（Ｋ、Ｃ用：パターンサイズは例えば上述のパターンｐと同じ）の先端を合わせる。これによって２色ずつ作成位置をずらすことになり、２色以上は重ならないことになる。
【００５６】
また図８のフローチャートに示すように、例えば作像が１０枚目となり（ステップ１）、センサパターンを作成するタイミングとなった場合（ステップ２）、センサパターンｐ２をまず作成し、センサパターンｐ１も作成タイミング（ステップ３）であっても、１０枚目は作成せずにおき、１１枚目に作成し（ステップ４）、次は２０枚目にセンサパターンｐ２を、２１枚目にセンサパターンｐ１と作成し、同様に３０枚目にセンサパターンｐ２を、２１枚目にセンサパターンｐ１と作成する、というように作成タイミングをずらしてもよい。この場合、図９、図１０に示すように作成タイミングがずれているので、同一位置に重ねて形成してもよい。図９は２色を重ねた状態、図１０は４色重ねた状態である。
【００５７】
すなわち作成する画像２００ａの少なくとも１ページごとにはセンサパターンを作成せずにおき、作成する画像２００ａの１ページあたり同時にセンサパターンを作成する色数を制限することが望ましい。またセンサパターンの画像２００ａとの位置関係を色毎に変えて感光体ドラム２００等の像担持体上の同一位置に重なる色数を制限することも望ましい。
【００５８】
本実施形態は、例えば平均体積粒径が６μ以下、円形度が０．９６以上の小径、円形トナー等のクリーニング性が問題になるようなトナーを用いても、トナーの円形度を落としたり、粒径を大きくしたりせずに対応できた。もちろん、径が上記より大きく、円形度が低いトナーであればクリーニング性を所望のものに維持できた。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１に係るカラー画像形成装置は、以上説明してきたように、基準パターンの重ね色数を制限するので、中間転写ベルト等の像担持体のクリーニング性に余裕が得られるという効果がある。
【００６０】
請求項２に係るカラー画像形成装置は、以上説明してきたように、毎回あるいは毎ページごと基準パターンを作成しない場合、各色の基準パターン作成タイミングをずらすことで、所定色数以上重ならず、クリーニング性に余裕が得られるという効果がある。
【００６１】
請求項３に係るカラー画像形成装置は、以上説明してきたように、基準パターンを毎回あるいは毎ページ作成する場合、原稿画像との位置関係をずらすことで重ね色数を制限することで、クリーニング性に余裕が得られるという効果がある。
【００６２】
請求項４に係るカラー画像形成装置は、以上説明してきたように、小径、円形トナーでより大きな課題となるクリーニング性に余裕が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るカラー複写機の概略構成を示す断面図である。
【図２】同プリンタ部の作像廻りの拡大図である。
【図３】検知センサの概略構成を示す断面図である。
【図４】同センサ特性を示す図である。
【図５】基準パターンを示す概念図である。
【図６】トナー付着量変換テーブルを示す図である。
【図７】他の基準パターンを示す概念図である。
【図８】パターン作成のフロー図である。
【図９】他の基準パターンの構成を示す概念図である。
【図１０】さらに他の基準パターンの構成を示す概念図である。
【符号の説明】
１  カラー画像読取装置（カラースキャナ）
２  カラー画像記録装置（カラープリンタ）
３  給紙バンク
３ａ、３ｂ、３ｃ  給紙トレイ
４  原稿
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ  給紙ローラ
１２１  コンタクトガラス
１２２  照明ランプ
１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ  ミラー群
１２４  レンズ
１２５  カラーセンサ
２００  感光体ドラム
２０２  除電ランプ
２０３  帯電チャージャ
２０４  電位センサ
２０５  基準パターン付着量検知センサ
２０７  反転給紙トレイ
２０８  給紙ローラ
２２０  書き込み光学ユニット
２２１  半導体レーザ
２２２  ポリゴンミラー
２２３  回転用モータ
２２４  ｆ／θ  レンズ
２２５  反射ミラー
３００  感光体クリ−ニング装置
４００  リボルバ現像ユニット
４０１  Ｂｋ現像器
４０２  Ｃ現像器
４０３Ｍ  現像器
４０４Ｙ  現像器
５００  中間転写ユニット
５０１  中間転写ベルト
５０２  １次転写バイアスローラ
５０４  ベルトクリーニングブレード
５０５  潤滑剤塗布ブラシ
５０７  バイアスローラ
５０８  ベルト駆動ローラ
５０９  ベルトテンションローラ
５１０  ２次転写対向ローラ
５１１  クリーニング対向ローラ
５１４  光学センサ
５２０  中間転写ベルトクリニングユニット
５２２  潤滑剤
６００  ２次転写ユニット
６０１  ２次転写ベルト
６０２、６０３、６０４  支持ローラ
６０５  ２次転写バイアスローラ
６５０  レジストローラ対
７００  定着ユニット
７０１  定着上ローラ
７０２  定着下ローラ
８０１  １次転写電源
８０２  ２次転写電源
【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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