(57)【要約】【課題】ダウンタイムが長くなることを抑制しつつ、トナー情報を適切に検出できる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルトに部分的な地肌部の反射光量のバラツキが生じるおそれがある条件では、階調パターンの書込み開始タイミングｔ１からトナー付着部のベルト一周分前のトナー付着部と同一位置についての地肌部出力を検出し、それ以外の場合は、Ｖｓｇ２ａｖｇの読み取り開始タイミングｔ２からトナー付着部（Ｔｅの間で読み取り位置を通過する領域）の直前の領域についての地肌部出力のみを検出する。【選択図】図１
2013125154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端移動する表面にトナー像を担持する像担持体と、
該像担持体の表面上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
該像担持体の表面における反射光量を検知する反射光量検知手段と、
該像担持体の表面上の検知用トナー像が形成されたトナー付着部についての該反射光量検知手段による検知情報であるトナー付着部出力、及び、該像担持体の表面上のトナー像が形成されていない地肌部についての該反射光量検知手段による検知情報である地肌部出力に基づいて、該像担持体上におけるトナー情報を検出し、検出したトナー情報に基づいて該トナー像形成手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、
上記トナー付着部に対して無端状の上記像担持体の表面移動方向の整数倍周分上流側、または、整数倍周分下流側となる該像担持体における該トナー付着部と同一位置についての上記地肌部出力を第一地肌部出力とし、
該トナー付着部に対して該像担持体の表面移動方向の上流側、または、下流側の該像担持体の一周分未満の位置となる該トナー付着位置とは異なる位置についての該地肌部出力を第二地肌部出力としたときに、
上記制御手段は、上記地肌部出力として、少なくとも該第一地肌部出力を取得する第一地肌部検知制御、または、該一地肌部出力と該第二地肌部出力とのうち第二地肌部出力のみを取得する第二地肌部検知制御のいずれの制御を実行するかを、当該画像形成装置の使用条件により決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
当該画像形成装置の停止時間を測定する停止時間測定手段を備え、
上記制御手段は、該停止時間が所定の時間よりも長いときには上記第一地肌部検知制御を実行し、該停止時間が所定の時間以下のときには上記第二地肌部検知制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
当該画像形成装置内または近傍の環境温度を検知する温度検知手段を備え、
上記制御手段は、該環境温度が所定の温度よりも高いときには上記第一地肌部検知制御を実行し、該環境温度が所定の温度以下のときには上記第二地肌部検知制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１の画像形成装置において、
当該画像形成装置内または近傍の環境温度及び環境湿度を検知する温湿度検知手段を備え、
上記制御手段は、該環境温度が所定の温度よりも高く、且つ、該環境湿度が所定の湿度よりも高いときは上記第一地肌部検知制御を実行し、それ以外のときには上記第二地肌部検知制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１の画像形成装置において、
当該画像形成装置の停止時間を測定する停止時間測定手段と、当該画像形成装置内または近傍の環境温度を検知する温度検知手段とを備え、
上記制御手段は、該停止時間が所定の時間よりも長く、且つ、該環境温度が所定の温度よりも高いときには上記第一地肌部検知制御を実行し、それ以外のときには上記第二地肌部検知制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１の画像形成装置において、
当該画像形成装置の停止時間を測定する停止時間測定手段と、当該画像形成装置内または近傍の環境温度及び環境湿度を検知する温湿度検知手段とを備え、
上記制御手段は、該停止時間が所定の時間よりも長く、該環境温度が所定の温度よりも高く、さらに、該環境湿度が所定の湿度よりも高いときは上記第一地肌部検知制御を実行し、それ以外のときには上記第二地肌部検知制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置において、
消耗部材が交換されたことを検知する交換検知手段を有し、
上記制御手段は、消耗部材の交換が検知された場合にのみ、上記第一地肌部検知制御と上記第二地肌部検知制御との何れを実行するかについての判断を行い、それ以外のときには該第二地肌部検知制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ、複合機等の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において、画像濃度を安定化するために、次の制御を行う画像形成装置が知られている。すなわち、トナーを担持する転写ベルト上に形成したトナーパターンのトナー付着量を反射光量検知手段により検出する。この、光学的検知手段により検出した検出結果に基づき帯電バイアス、現像バイアス、露光手段の露光量等のトナー像形成手段の作像条件を制御するプロセスコントロールを行う画像形成装置である。
【０００３】
この種の画像形成装置では、転写ベルト上の表面にトナーパターンを形成し、このトナー付着部の反射光量を反射光量検知手段で検知し、また、転写ベルト上のトナーパターンが無い地肌部の反射光量も検知する。そして、トナー付着部の反射光量の検知結果であるトナー付着部出力と、地肌部の反射光量の検知結果である地肌部出力との関係からトナー付着量を推定する。しかし、地肌部の反射光量が転写ベルトの表面移動方向の位置によってバラツキがあるため、トナー付着部出力と地肌部出力との転写ベルト上における検知位置が異なると、トナー付着量を適切に推定できないという問題が生じる。
【０００４】
特許文献１乃至４に記載の画像形成装置では、トナーパターンを形成する位置の転写ベルトにおける地肌部の反射光量を予め少なくとも１周前に検知しておき、その後、トナーパターンを形成してその反射光量を検知する。これにより、トナー付着部出力と地肌部出力との転写ベルト上における検知位置が同一となり、トナー付着量を適切に推定することが出来る。
【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、上記特許文献１乃至４に記載の画像形成装置では、トナー付着量の推定動作を行う度に、トナーパターンを形成する前に転写ベルトを一周以上回転させる必要があるため、ダウンタイムが長くなるという問題がある。このようなダウンタイムを抑制するために、トナー付着量の推定動作を行う周期を長くすると、トナー付着量に基づいた作像条件を制御することが出来ず、画像濃度が不安定になる恐れがある。
【０００６】
また、トナー付着量の推定動作によるダウンタイムが長くなることを抑制するために、転写ベルト交換時等のダウンタイムが長くなっても良いタイミングに地肌部出力を予め取得して記憶おき、トナー付着量の推定動作では、トナー付着部出力のみを検知する方法が考えられる。この方法では、パターントナーの形成位置と同一位置における予め記憶した地肌部出力と、検知したトナー付着部出力とを用いてトナー付着量を推定するため、トナーパターンを形成する前に転写ベルトを一周以上回転させる必要がなく、ダウンタイムが長くなることを抑制することができる。しかし、地肌部出力として予め記憶した情報のみを用いると、転写ベルトに接触する他の部材との摺擦による削れや汚れなどに起因する短時間で生じる地肌部の反射光量の変化の影響を推定動作に反映できず、トナー付着量を適切に推定できないおそれがある。
【０００７】
上述した説明では、トナー像が形成される像担持体が転写ベルトである場合について説明したが、ドラム状の中間転写体、または、ベルト状やドラム状の感光体においてもトナーパターンを形成し反射光量を検知するものであれば同様の問題は生じ得る。また、トナー付着部と地肌部との反射光量の関係から検出するトナーの情報はトナー付着量に限るものではない。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、ダウンタイムが長くなることを抑制しつつ、トナー情報を適切に検出できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、無端移動する表面にトナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体の表面における反射光量を検知する反射光量検知手段と、該像担持体の表面上の検知用トナー像が形成されたトナー付着部についての該反射光量検知手段による検知情報であるトナー付着部出力、及び、該像担持体の表面上のトナー像が形成されていない地肌部についての該反射光量検知手段による検知情報である地肌部出力に基づいて、該像担持体上におけるトナー情報を検出し、検出したトナー情報に基づいて該トナー像形成手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、上記トナー付着部に対して無端状の上記像担持体の表面移動方向の整数倍周分上流側、または、整数倍周分下流側となる該像担持体における該トナー付着部と同一位置についての上記地肌部出力を第一地肌部出力とし、該トナー付着部に対して該像担持体の表面移動方向の上流側、または、下流側の該像担持体の一周分未満の位置となる該トナー付着位置とは異なる位置についての該地肌部出力を第二地肌部出力としたときに、上記制御手段は、上記地肌部出力として、少なくとも該第一地肌部出力を取得する第一地肌部検知制御、または、該一地肌部出力と該第二地肌部出力とのうち第二地肌部出力のみを取得する第二地肌部検知制御のいずれの制御を実行するかを、当該画像形成装置の使用条件により決定することを特徴とするものである。
【００１０】
像担持体の表面移動方向の位置による地肌部の反射光量のバラツキにはその要因によって、部分的に生じるものと、表面移動方向のある程度の範囲に渡って生じるものとがある。
【００１１】
部分的に生じるものとしては、像担持体の製造段階における像担持体表面の光沢度のバラツキに起因するものや、像担持体を長時間停止したときの他の部材との接触箇所の変形（クリーニン部材の接触箇所の変形、ベルト状の像担持体の場合のカール癖等）に起因するものがある。部分的に生じる反射光量のバラツキの影響をトナー情報の検出動作に反映するには、パターントナーの形成位置と同一位置における地肌部出力を検知する必要がある。しかし、部分的に生じる反射光量のバラツキの要因は製造段階における光沢度のバラツキや長時間停止した場合の変形のように短時間で生じるものではないため、トナー情報の検出動作を行うたびに考慮する必要があるものではない。
本発明においては、画像形成装置の使用条件が部分的に生じる反射光量のバラツキの影響を考慮すべき条件であるときには、第一地肌部検知制御を実行することで、パターントナーの形成位置と同一位置における地肌部出力を検知することができ、トナー情報を適切に検出できる。
【００１２】
一方、表面移動方向のある程度の範囲に渡って生じるものとしては、像担持体に接触する他の部材との摺擦による削れや汚れなどに起因するものがある。これらは、短時間で地肌部の反射光量に影響を与えるおそれがあるため、これらの影響はトナー情報の検出動作を行うたびに考慮することが望ましい。しかし、表面移動方向のある程度の範囲に渡って生じるものであるため、パターントナーの形成位置とは異なる位置における地肌部出力を用いて反映することが可能である。
本発明においては、画像形成装置の使用条件が、上述した部分的に生じる反射光量のバラツキの影響を考慮すべき条件でないときには、第二地肌部検知制御を実行する。これにより、トナーパターンを形成する前または後に像担持体を一周以上回転させる必要がなくなるため、ダウンタイムが長くなることを抑制できる。
また、第二地肌部検知制御では、地肌部出力として予め記憶した情報のみを用いるのではなく、トナー付着位置とは異なる位置の地肌部出力を取得しているため、像担持体に接触する他の部材との摺擦による削れや汚れなどに起因する短時間で生じる地肌部の反射光量の変化の影響をトナー情報の検出動作に反映でき、トナー情報を適切に検出できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ダウンタイムが長くなることを抑制しつつ、トナー情報を適切に検出できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】反射型光学センサの読み取り位置における経時の処理の概要の説明図。
【図２】実施形態に係るプリンタの主要部を示す概略構成図。
【図３】同プリンタにおける画像形成ユニットを示す拡大構成図。
【図４】同プリンタにおける転写ユニットを示す斜視図。
【図５】同プリンタの反射型光学センサを示す拡大構成図。
【図６】同プリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図。
【図７】同プリンタの制御部によって実施されるトナー量推定工程のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタ３００と呼ぶ）の実施形態について説明する。図２は、実施形態に係るプリンタ３００の、主要部を示す概略構成図である。
【００１６】
プリンタ３００には、図２に示した構成の他に、不図示のパーソナルコンピュータ等の外部装置から送られた画像データを処理し露光データに変換する光書込制御回路５０５、画像形成動作を制御する制御部５００、記録部材としての記録紙Ｐの供給を行う図示しない給紙装置、記録紙Ｐを手差し給紙させるための図示しない手差しトレイ、画像形成済みの記録紙Ｐが排紙される図示しない排紙トレイ等が設けられている。
【００１７】
プリンタ３００の図２中の中央部には、転写手段としての転写ユニット２００が配置されている。転写ユニット２００は、駆動ローラ２０１、クリーニングバックアップローラ２０２、一次転写ニップ入口ローラ２０３、四つの一次転写ローラ２０４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、二次転写ニップ入口ローラ２０５、中間転写ベルト２０６、ベルトクリーニング装置２０７、二次転写ローラ２０８、クリーニングローラ２０９等を有している。そして、ベルト部材としての無端状の中間転写ベルト２０６を、ベルトループ内側に配設された複数のローラによって張架しながら、駆動ローラ２０１の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめる。なお、四つの一次転写ローラ２０４を示す符号の末尾に付されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字は、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラック用の部材であることを示している。以下、他の符号に付されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字も同様である。
【００１８】
中間転写ベルト２０６は、厚みの最も大きいベルト基体層のおもて面上に、弾性層と表面層とが順次積層された３層構造になっている。ベルト基体層は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布などの伸び難い材料を組み合わせた材料からなる。また、弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリルーブタジエン共重合ゴムなどからなり、ベルト基体層のおもて面に積層されている。また、表面層は、弾性層のおもて面に、例えばフッ素系樹脂がコーティングされることで形成されている。
【００１９】
転写ユニット２００の下方には、作像手段としてのＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の四つの画像形成ユニット１００が、中間転写ベルト２０６の下部張架面に沿って並ぶように配設されている。これら画像形成ユニット１００（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、ドラム状の感光体１０１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、現像装置１０３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、感光体クリーニング装置１２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）などを有している。そして、感光体１０１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の周面の頂部を中間転写ベルト２０６の下部張架面に当接させて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを形成している。
【００２０】
転写ユニット２００の上方には、図示しないＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーをそれぞれ個別に収容しているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のトナーボトル９０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）が、中間転写ベルト２０６の上部張架面に沿って並ぶように配設されている。トナーボトル９０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に収容されているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーは、それぞれ図示しないＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のトナー補給装置の駆動によって現像装置１０３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に補給される。そして、トナーボトル９０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、プリンタ３００本体に対してそれぞれ個別に着脱可能になっており、内部のトナーが無くなった時点で新たなものと交換される。
【００２１】
ベルト下部張架面に沿って並んでいる四つの画像形成ユニット１００（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の下方には、光書込ユニット２９０が設けられている。この光書込ユニット２９０は、画像情報に基づいて、光書込ユニット２９０の内部に設けられている図示しない半導体レーザーを駆動してＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の書込光Ｌｂを出射する。そして、それら書込光Ｌｂにより、潜像担持体である感光体１０１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を光走査して、図中反時計回り方向に回転駆動する感光体１０１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の周面に静電潜像を書き込む。なお、書込光Ｌｂの出射は、レーザーに限るものではなく、例えばＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）であってもよい。
【００２２】
四つの画像形成ユニット１００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、以下、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略して説明する。
【００２３】
図３は、四つのうちの一つの画像形成ユニット１００を示す拡大構成図である。画像形成ユニット１００においては、ドラム状の感光体１０１の周囲に、感光体１０１を一様帯電させる帯電装置１０２、現像装置１０３、感光体クリーニング装置１２０などが配設されている。
【００２４】
帯電装置１０２は、図示しない電源によって帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体１０１に接触させる接触帯電方式のものであり、帯電ローラと感光体１０１との間に放電を生じせしめることで感光体１０１の周面を一様帯電させる。帯電ローラを採用した接触帯電方式の代わりに、帯電ブラシを採用した接触放電方式や、スコロトロンチャージャーを採用した非接触帯電方式を採用してもよい。
【００２５】
現像装置１０３は、図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を撹拌する攪拌部１０４と、後述の現像スリーブを収容している現像部１０５とをケーシング内に有している。攪拌部１０４では、二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という）が攪拌されながら搬送される。より詳しくは、攪拌部１０４には、第一スクリュ部材１０６と第二スクリュ部材１０７とが平行配設されており、両スクリュの間には仕切板が設けられている。この仕切板により、両スクリュを収容する空間が個別に仕切られているが、仕切板におけるスクリュ軸線方向（図３中の紙面手前−奥方向）の両端部にはそれぞれ開口が形成されている。これにより、両空間はそれぞれスクリュ軸線方向の両端部で連通している。以下、第一スクリュ部材１０６が収容されている空間を第一撹拌室、第二スクリュ部材１０７が収容されている空間を第二撹拌室という。
【００２６】
第二スクリュ部材１０７は、現像部１０５の下方に位置しており、自らの周面の上端側を、現像部１０５内に収容されている現像スリーブ１０９の下端側に対面させている。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動されながら、第二撹拌室内の現像剤を図３中の紙面に直交する方向の奥側から手前側へと搬送する過程で現像剤を現像スリーブ１０９に供給したり、現像スリーブ１０９から使用済みの現像剤を受け取ったりする。第二スクリュ部材１０７によって図３中の手前側端部まで搬送された現像剤は、仕切板の開口を通って第一撹拌室に進入する。
【００２７】
第一スクリュ部材１０６は、図示しない駆動手段によって回転駆動されながら、第一撹拌室内の現像剤を図紙面に直交する方向の手前側から奥側へと搬送する。第一撹拌室の底壁には、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサ１０８という）が固定されており、第一スクリュ部材１０６によって搬送される現像剤のトナー濃度を検知する。この検知結果は、トナー濃度信号として図示しない制御部に送られる。制御部は、トナー濃度信号に基づいて、図示しない各色用のトナー補給装置を適宜駆動することで、第一撹拌室内に適量のトナーを補給させる。これにより、現像部１０５での現像に伴ってトナー濃度を低下させた現像剤のトナー濃度が回復する。第一スクリュ部材１０６によって図中の奥側端部まで搬送された現像剤は、仕切板に設けられたもう一方の開口を通って、第二撹拌室内に進入する。このようにして、現像装置１０３内の現像剤は、第一撹拌室→第二撹拌室→現像部→第二撹拌室→第一撹拌室という経路で循環搬送される。そして、第一撹拌室内においてトナー濃度が調整される。
【００２８】
現像部１０５には、図示しない駆動手段によって回転駆動される筒状の現像スリーブ１０９が配設されており、この現像スリーブ１０９は現像装置１０３のケーシングに設けられた開口から自らの周面の一部をケーシング外に露出させている。そして、その露出箇所を、所定のギャップを介して感光体１０１に対向させている。また、現像スリーブ１０９は、その中空内に図示しないマグネットローラを内包している。このマグネットローラは、現像スリーブ１０９に連れ回らないように回転不能に固定されている。
【００２９】
上述した第二撹拌室内において第二スクリュ部材１０７によって搬送される現像剤は、マグネットローラの発する磁力によって現像スリーブ１０９の表面に引き寄せられて、スリーブ表面に汲み上げられる。そして、スリーブの回転に伴って、スリーブと規制ブレード１１０との間のギャップを通過する際に現像スリーブ１０９上の層厚が規制された後、感光体１０１に対向する現像領域に搬送される。
【００３０】
非磁性材料からなる現像スリーブ１０９の内側には、図示しない現像電極が配設されており、これには現像バイアスが印加されている。そして、現像領域では、感光体１０１の静電潜像と、現像スリーブ１０９との間に現像電界が形成される。現像領域に搬送された現像剤は、マグネットローラの図示しない現像磁極の発する磁力によって穂立ちして磁気ブラシを形成し、そのブラシ先端を感光体１０１に摺擦させる。そして、磁気ブラシ中のトナーは、前述の現像電界の作用によって磁性キャリアから離脱して感光体１０１の静電潜像に転移する。この転移により、感光体１０１上の静電潜像が可視像としてのトナー像に現像される。
【００３１】
現像スリーブ１０９の回転に伴って現像領域を通過した現像剤は、第二撹拌室との対向位置まで来ると、マグネットローラの図示しない二つの同極磁極によって形成される反発磁界の作用により、スリーブ表面から離脱して第二撹拌室に落下する。
【００３２】
上述した現像により現像スリーブ１０９上の現像剤中のトナーは、感光体１０１上の静電潜像部分に転移し、感光体１０１上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ１０９から離れ、攪拌部１０４に戻される。
【００３３】
なお、上述した説明では、二成分現像剤を用いる二成分現像方式を採用した現像装置１０３について説明したが、磁性キャリアを含まない一成分現像剤（トナー）を用いる一成分現像方式の現像装置を採用していもよい。
【００３４】
感光体１０１の周面に形成されたトナー像は、感光体１０１の図中時計回り方向の回転に伴って、感光体１０１と中間転写ベルト２０６との当接による一次転写ニップに進入して、中間転写ベルト２０６のおもて面に一次転写される。一次転写ニップを通過した感光体１０１表面は、感光体クリーニング装置１２０との対向位置に進入する。
【００３５】
感光体クリーニング装置１２０は、例えばポリウレタンゴム等からなるクリーニングブレード１２１を有しており、これの先端を感光体１０１に押し当てている。上述の一次転写ニップを通過した感光体１０１の表面には、中間転写ベルト２０６に転写されなかった若干量の転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、クリーニングブレード１２１によって感光体１０１表面から掻き取られて、感光体クリーニング装置１２０内に回収される。
【００３６】
感光体クリーニング装置１２０は、クリーニングブレード１２１との接触位置に進入する直前の感光体１０１の表面に当接しながら回転する導電性のファーブラシ１２２を備えており、このファーブラシ１２２によっても転写残トナーを除去する。
【００３７】
クリーニングブレード１２１やファーブラシ１２２によって感光体１０１から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置１２０の内部に収容され、排出スクリュ１２３によって装置外に排出される。そして、排出されたトナーは、図示しない廃トナーボトル内に回収される。
【００３８】
画像形成時には、帯電装置１０２によって感光体１０１の表面は例えば−７００［Ｖ］に一様帯電され、光書込ユニット２９０によってレーザー光が照射された静電潜像部分の電位は、例えば−１２０［Ｖ］となる。これに対して、現像スリーブ１０９に印加される現像バイアスの電圧は例えば−４７０［Ｖ］であり、これによって３５０［Ｖ］の現像ポテンシャルと、２３０［Ｖ］の地肌ポテンシャルとが発生する。このような作像条件は電位ポテンシャル制御の結果によって適時変更される。
【００３９】
転写ユニット２００の一次転写ローラ２０４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、中間転写ベルト２０６に対して四つの一次転写ニップの感光体１０１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の当節位置の裏側に当接している。このようにベルト裏面に当接する一次転写ローラ２０４には、図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップには、感光体１０１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上のトナー像を感光体表面からベルト側に向けて静電移動させる一次転写電界が形成される。プリンタ３００では、一次転写電界を形成する手段として、一次転写ローラ２０４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を採用したが、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。
【００４０】
中間転写ベルト２０６は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過する。そして、そのおもて面にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。これにより、Ｋ用の一次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２０６のおもて面には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像の重ね合わせによる重ね合わせトナー像が形成された状態となる。
【００４１】
中間転写ベルト２０６のループ外側に配設された二次転写ローラ２０８は、ループ内側に配設された駆動ローラ２０１との間にベルトを挟み込むようにして、ベルトのおもて面に当接して二次転写ニップを形成している。この二次転写ニップの周囲においては、駆動ローラ２０１が接地されているのに対し、二次転写ローラ２０８にトナーとは逆極性の二次転写バイアスが印加されている。これにより、二次転写ニップには、トナーをベルトおもて面側から、二次転写手段である二次転写ローラ２０８側に静電移動させる二次転写電界が形成される。
【００４２】
プリンタ３００は、図示しない給紙カセットを備えており、その内部には複数の記録紙Ｐが厚み方向に重ね合わされた紙束の状態で収容されている。給紙カセットは、所定のタイミングで紙束の一番上の記録紙Ｐを給紙路に向けて送り出す。送り出された記録紙Ｐは、給紙路の末端付近に配設されているレジストローラ対２５０のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対２５０は、自らの２つのローラを回転駆動させながら記録紙Ｐの先端部を両ローラ間に挟み込むが、その直後に両ローラの回転駆動を停止させる。
【００４３】
停止後、レジストローラ対２５０は、二次転写ニップで記録紙Ｐを中間転写ベルト２０６上の重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングで、両ローラの回転駆動を再開する。二次転写ニップに挟み込まれた記録紙Ｐに対しては、上述の二次転写電界の作用によって中間転写ベルト２０６上の重ね合わせトナー像が一括二次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。なお、転写ユニット２００において、二次転写電界を形成する手段として、二次転写ローラ２０８に代えて、転写チャージャを用いてもよい。
【００４４】
二次転写ニップの上方には、定着装置２６０が配設されている。この定着装置２６０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ２６１と、加圧ローラ２６２とを互いに当接させて定着ニップを形成している。そして、両ローラを定着ニップで互いに同方向に表面移動させるように回転駆動する。二次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、定着装置２６０に進入した後、定着ニップに挟み込まれる。そして、ニップ圧や加熱によってフルカラー画像が定着せしめられる。
【００４５】
中間転写ベルト２０６の周方向における全領域のうち、クリーニングバックアップローラ２０２に対する掛け回し箇所には、ベルトクリーニング装置２０７の片持ち支持されるゴムブレードからなるクリーニングブレード２１０のエッジが当接している。二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２０６の表面に付着している転写残トナーや後述する階調パターン像は、像担持体クリーニング手段であるクリーニングブレード２１０によってベルト表面から除去される。
【００４６】
プリンタ３００を用いてプリントを行う場合、まず、図示しないパーソナルコンピュータ等の外部装置のプリンタドライバにより、プリンタ３００に画像情報を送信する。プリンタ３００は、その画像情報を制御部及び画像処理部に送る。
【００４７】
画像情報を受けた制御部は、図示しない各種の駆動モータを駆動させて、中間転写ベルト２０６を無端移動させる。また、これと同時に、各画像形成ユニットの感光体１０１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）も回転駆動する。また、画像処理部は、画像情報に基づいて生成した光書込信号を光書込ユニット２９０に送る。光書込ユニット２９０は、光書込信号に基づいてＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の書込光Ｌｂをそれぞれ生成して、感光体１０１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上を光走査する。これにより、各感光体１０１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像が形成され、現像装置１０３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）によって可視像化される。このようにして、感光体１０１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が形成される。これらＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップで中間転写ベルト２０６に重ね合わせて一次転写されて重ね合わせトナー像になる。
【００４８】
一方、図示しない給紙カセットでは、給紙ローラの回転駆動によって記録紙Ｐが送り出される。送り出された記録紙Ｐは、図示しない分離ローラで１枚に分離されて給紙路に入り込まれた後、レジストローラ対２５０に挟み込まれる。なお、図示しない給紙カセットにセットされていない記録紙Ｐを使用する場合、図示しない手差しトレイにセットされた記録紙Ｐを図示しない給紙ローラによって送り出し、図示しない分離ローラで１枚に分離した後、レジストローラ対２５０に送り込む。
【００４９】
レジストローラ対２５０は、中間転写ベルト２０６上に形成された重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングで、記録紙Ｐを二次転写ニップに向けて送り出す。なお、レジストローラ対２５０については、一般的には接地して使用することが多いが、記録紙Ｐの紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。
【００５０】
レジストローラ対２５０によって送り出されて二次転写ニップに挟み込まれた記録紙Ｐには、中間転写ベルト２０６上の重ね合わせトナー像が一括二次転写される。その後、記録紙Ｐは、定着装置２６０を経由した後、機外へと排出される。なお、定着装置２６０によって一方の面にトナー像が定着された記録紙Ｐの他面にも画像を形成する場合には、まず、定着装置２６０を通過した記録紙Ｐを図示しないスイッチバック装置によって裏表反転せしめながらレジストローラ対２５０に再送する。
【００５１】
図４は、転写ユニット２００を示す斜視図である。中間転写ベルト２０６の表面には、パーソナルコンピュータ等の外部装置から送られてきた画像情報に基づくトナー像が転写される他、所定のタイミングで、図示のような階調パターン像が形成される。この階調パターン像は、Ｙ用の階調パターン部Ｐｙと、Ｃ用の階調パターン部Ｐｃと、Ｍ用の階調パターン部Ｐｍと、Ｋ用の階調パターン部Ｐｋとを有しており、後述するトナー量推定工程が実行される際に形成されるものである。
【００５２】
階調パターン部Ｐｙ，Ｐｃ，Ｐｍ，Ｐｋは、それぞれ、互いに単位面積あたりのトナー付着量（以下、単にトナー付着量という）を異ならせる作像条件で作像された複数のテスト用トナー像を具備している。かかる階調パターン像が形成される際には、二次転写ローラ２０８が図示しない接離機構によって図４中矢印α方向に移動させられて、中間転写ベルト２０６から離間する。よって、階調パターン像は、二次転写ローラ２０８の表面に転移することなく、二次転写ローラ２０８との対向位置を通過する。なお、図４においては、各色の階調パターン部Ｐｙ，Ｐｃ，Ｐｍ，Ｐｋとしてそれぞれ、互いにトナー付着量の異なる３つのテスト用トナー像を具備するものを示したが、互いにトナー付着量の異なる４つ以上のテスト用トナー像を具備する階調パターン部を形成してもよい。
【００５３】
中間転写ベルト２０６の周方向における全域のうち、駆動ローラ２０１に対する掛け回し箇所であって且つ二次転写ローラ２０８に対向する領域よりも中間転写ベルト２０６の表面移動方向下流側の領域には、反射型光学センサ１３０が、中間転写ベルト２０６のおもて面に対して所定の間隙を介して対向している。反射型光学センサ１３０は、自らの直下をテスト用トナー像が通過する際に、そのテスト用トナー像に対するトナー付着量に応じた反射光量を受光する。
【００５４】
図５は、反射型光学センサ１３０を示す拡大構成図である。また、図６は、実施形態に係るプリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図である。図５に示すように、反射型光学センサ１３０は、発光素子としてのＬＥＤ１３１、正反射型受光素子１３２、拡散反射型受光素子１３３、集光レンズ１３４、ケーシング１３５等を有している。なお、発光素子として、ＬＥＤに代えてレーザー発光素子等を用いてもよい。また、正反射型受光素子１１１、拡散反射型受光素子１１２としては、何れもフォトトランジスタを用いているが、フォトダイオードや増幅回路等からなるものを用いてもよい。
【００５５】
ＬＥＤ１３１から発せられた照射光は、集光レンズ１１３を透過した後、中間転写ベルト２０６に形成されたテスト用トナー像に到達する。そして、照射光の一部は、テスト用トナー像の表面で正反射して正反射光になった後、集光レンズ１１３を再透過して正反射型受光素子１１１に受光される。正反射型受光素子１１１は、受光量に応じた電圧を出力する。この出力値は、Ａ／Ｄコンバーター５０１によってデジタルデータに変換された後、制御部５００に入力される。また、照射光の他の一部は、テスト用トナー像の表面で拡散反射して拡散反射光となった後、集光レンズ１１３を再透過して拡散反射型受光素子１１２に受光される。拡散反射型受光素子１１２は、受光量に応じた電圧を出力する。この出力値は、Ａ／Ｄコンバーター５０１によってデジタルデータに変換された後、制御部５００に入力される。
【００５６】
正反射型受光素子１１１については、専用の図示しない筒部材の内部に配設してＬＥＤ１３１や拡散反射型受光素子１１２から独立させており、その筒部材の開口を、上述した正反射光を受け入れる方向に向けている。また、拡散反射型受光素子１１２については、専用の図示しない筒部材の内部に配設してＬＥＤ１３１や正反射型受光素子１１１から独立させており、その筒部材の開口を、上述した拡散反射光を受け入れる方向に向けている。こうすることで、正反射光や拡散反射光の受光指向性を高めている。
【００５７】
図６に示すように、制御手段としての制御部５００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５００ａを有している。また、制御プログラムや各種データを記憶しているＲＯＭ(Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ)５００ｃ、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５００ｂ、及び、各種データを不揮発的に記憶するフラッシュメモリ５００ｄなども有している。この制御部５００には、各種の周辺機器との間における信号送受の中継を行うＩ／Ｏユニット５１０を介して、各種の周辺機器に接続されている。制御部５００には、Ｉ／Ｏユニット５１０を介して様々な周辺機器が接続されているが、図６においては、それらのうち、主要なものだけを示している。光書込制御回路５０５は、光書込ユニット２９０の駆動を制御するものである。
【００５８】
また、トナー補給制御回路５０６は、各色のトナーボトル９０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）内のトナーを各色の現像装置１０３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に個別に補給する図示しないトナー補給装置の駆動を制御するものである。また、各種電源回路５０７は、上述した各色用の一次転写バイアス、二次転写バイアス、各色の現像装置１０３の現像スリーブ１０９に印加するための現像バイアスなどを出力するものである。また、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のＴセンサ１０８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像装置１０３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）内の現像剤のトナー濃度を測定するものである。また、Ａ／Ｄコンバーター５０１は、反射型光学センサ１３０からの出力電圧値をデジタルデータに変換するものである。ベルト駆動モータ５０３は、駆動ローラ２０１の駆動源となるモータである。また、操作表示部５０４は、画像を表示するディスプレイや、操作者からの入力情報を受け付けるための各種キーなどを具備するものである。
【００５９】
光書込制御回路５０５は制御部５００からＩ／Ｏユニット５１０を介して入力される制御信号に基づいて光書込ユニット２９０の駆動を制御する。また、各種電源回路５０７は制御部５００からＩ／Ｏユニット５１０を介して入力される制御信号に基づいて、各種電源回路から各部材へのバイアスの出力値を制御する。
【００６０】
制御部５００は、次のようなトナー量推定工程を、上述したプリント動作とは別のタイミングに、例えばユーザーが電源を投入した直後やプリン度動作を実行する直前または直後のタイミング、さらには、連続プリント中に一旦画像形成を中断したタイミングなどである。
図７は、プリンタ３００の制御部５００が実行するトナー量推定工程のフローチャートである。
【００６１】
まず、準備処理（Ｓ１）として、上述したプリント動作と同様に感光体１０１や中間転写ベルト２０６を回転させ、この回転の開始とほぼ同時に帯電装置１０２による感光体１０１に対する帯電や、現像スリーブ１０９への現像バイアスの印加を開始する。上述したプリント動作と異なるのは、トナー像である階調パターン像を記録紙Ｐ等の印刷対象へ転写しないため、二次転写ローラ２０８を中間転写ベルト２０６から離間していることである。そのため二次転写ローラ２０８が中間転写ベルトに当接している場合は離間動作を実行する。
【００６２】
次に、情報取得処理（Ｓ２）として、中間転写ベルト２０６が停止してから現在までの時間である経過時間Ｔｐａを取得する。詳しくは、図６に示すように、プリンタ３００の制御部５００は、時計５５０を備えており、中間転写ベルト２０６の駆動が停止すると、そのときの時刻を時計５５０から取得し、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ５００ｄに記録する。そして、トナー量の推定工程が開始するとそのときの時刻情報を時計５５０から取得して、フラッシュメモリ５００ｄに記録された中間転写ベルト２０６を停止したときの時刻との差分を求めて経過時間Ｔｐａとする。
【００６３】
次に、判定処理（Ｓ３）として、上記経過時間Ｔｐａが、予め定められた所定時間Ｔｔｈよりも長いかどうか判定する。経過時間Ｔｐａが所定時間Ｔｔｈよりも長いと判定した場合（Ｓ３でＹ）は後述する「Ｖｓｇ測定モードＡ」を実行し（Ｓ４）、経過時間Ｔｐａが所定時間Ｔｔｈ以下と判定した場合（Ｓ３でＮ）は後述する「Ｖｓｇ測定モードＢ」を実行する（Ｓ５）。
ここで、「Ｖｓｇ」とは、階調パターン像が形成されていないベルト地肌部に対して反射型光学センサ１３０が光を照射したときの受光した反射光量に対するセンサ出力としての電圧であり、地肌部センサ出力Ｖｓｇである。一方、階調パターン像が形成された階調パターン部に対して反射型光学センサ１３０が光を照射したときの受光した反射光量に対して電圧として出力されるセンサ出力はトナー部センサ出力Ｖｓｐである。
【００６４】
Ｖｓｇ測定モードＡは、中間転写ベルト２０６上における階調パターン像を形成する位置の一周分前の同一位置における地肌部センサ出力Ｖｓｇである第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１を算出する測定モードである。一方、Ｖｓｇ測定モードＢは、この第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１を検知しない測定モードであり、階調パターン部の直前の領域における地肌部センサ出力Ｖｓｇである第二地肌部センサ出力Ｖｓｇ２を算出する測定モードである。
【００６５】
図１は、反射型光学センサ１３０の読み取り位置における経時の処理の概要の説明図である。
図１において、「ｔ０」は、ｎ個の第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１（ｎ）の読み取り開始タイミングであり、「ｔ１」は、階調パターンの書込み開始タイミングである。「ｔ２」は、複数の第二地肌部センサ出力Ｖｓｇ２の平均値である「Ｖｓｇ２ａｖｇ」の読み取り開始タイミングである。「ｔ３」は、反射型光学センサ１３０による階調パターンの読み取り開始タイミングであり、「ｔ４」は、階調パターンの読み取り終了タイミングである。
【００６６】
図１において、「ｔ０」から「ｔ３」までの時間は、中間転写ベルト２０６の１周分の表面移動時間Ｔａであり、Ｔａ＝〔中間転写ベルト２０６の周長Ｌｐ〕／〔中間転写ベルト表面移動速度Ｖｐ〕である。「ｔ０」から「ｔ１」より前までの時間は、ｎ個の第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１（ｎ）の読み取り期間Ｔｂである。「ｔ１」から「ｔ３」までの時間は、階調パターンの書込み開始から階調パターン部の読み取り開始までの期間Ｔｃである。「ｔ２」から「ｔ３」までの時間は、「Ｖｓｇ２ａｖｇ」の読み取り期間Ｔｄである。「ｔ３」から「ｔ４」までの時間は、パターン長分の表面移動時間Ｔｅであり、Ｔｅ＝〔階調パターン部形成領域の長さＬｅ〕／〔中間転写ベルト表面移動速度Ｖｐ〕である。
【００６７】
判定処理（Ｓ３）で用いる所定時間Ｔｔｈは、中間転写ベルト２０６の硬度や材質、張架ローラによって中間転写ベルト２０６に負荷される張力等の要因で発生する中間転写ベルト２０６のカール癖量や反射型光学センサ１３０の光学反射特性などによりあらかじめ決められる。
放置時間が長いと、図２で示すように、複数の張架ローラ（２０１〜２０３及び２０５）で張架された中間転写ベルト２０６において、張架ローラ（２０１〜２０３及び２０５）の外周面に沿って部分的にカールするカール癖が生じる。カール癖が生じると、中間転写ベルト２０６の反射特性が変化するため、トナー量の推定の際には、階調パターン像が形成された位置と同じ位置における地肌部センサ出力Ｖｓｇを求めることが望ましいため、放置時間が長い場合は、Ｖｓｇ測定モードＡが実行される。
【００６８】
次に、Ｖｓｇ測定モードＡを実行した（Ｓ４）場合のトナーパターン形成／測定処理（Ｓ６）について説明する。Ｖｓｇ測定モードＡでは、反射型光学センサ１３０による第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１の測定と、階調パターン部の形成及びそのセンサ出力であるトナー部センサ出力Ｖｓｐの測定を行う。
【００６９】
まず前準備として、ＬＥＤ１３１による発光を開始する。ＬＥＤ１３１の光量は消灯して十分に時間が経過した後点灯すると、素子の持つ熱特性により、発光を開始してから発光量が安定するまでに、ある程度のタイムラグがある。使用されるＬＥＤ１３１の特性にもよるが、通常は２秒程度のタイムラグである。そこで、制御部５００は、反射型光学センサ１３０のＬＥＤ１３１を点灯させてから２秒以上経過し、発光量が安定した後に、第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１の測定を開始するようになっている。これにより、ＬＥＤの発光量が不安定なことに起因する検知誤差の発生を回避することができる。
【００７０】
Ｖｓｇ測定モードＡにおける反射型光学センサ１３０による測定の期間は、中間転写ベルト２０６の１周分の表面移動時間Ｔａ（＝「中間転写ベルト２０６の周長Ｌｐ」／「中間転写ベルト表面移動速度Ｖｐ」）＋パターン長分の表面移動時間Ｔｅ（＝「階調パターン部形成領域の長さＬｅ」／「中間転写ベルト表面移動速度Ｖｐ」）である。
図１に示す時刻ｔ０にて反射型光学センサ１３０によって第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１となる反射光量の読み取りを開始する。サンプリングレートは中間転写ベルト２０６の表面移動速度ＶｐやＣＰＵ５００ａの処理能力等により決定されるが、おおよそ１〜４［ｍｓｅｃ／サンプリング］である。
【００７１】
階調パターンの書込み開始タイミングｔ１では、感光体１０１に階調パターン用の潜像が書き込まれる。階調パターンの読み取り開始タイミングｔ３は、階調パターン用の潜像が感光体１０１上で現像されてトナー像となり、中間転写ベルト２０６上に転写された階調パターン部の先頭が反射型光学センサ１３０の読み取り位置に到達するタイミングであり、このタイミングから階調パターンの読み取りが開始される。
階調パターンを読み取った測定値であるトナー部センサ出力Ｖｓｐ（ｎ）は、フラッシュメモリ５００ｄに一旦保存されデータ処理が施される。
階調パターン部と同一位置における地肌部センサ出力Ｖｓｇである第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１として、階調パターン部が反射型光学センサ１３０の読み取り位置に到達するタイミングから予め算出された階調パターン部となる領域の地肌部センサ出力Ｖｓｇのデータから第一地肌部センサ出力平均値Ｖｓｇ１ａｖｇ（ｎ）（ｎはパターンの個数）を求める。
【００７２】
次に、Ｖｓｇ測定モードＡを実行した場合のトナー量推定処理（Ｓ７）について説明する。
Ｖｓｇ測定モードＡを実行した場合は、階調パターン部で読み取られた出力値であるトナー部センサ出力Ｖｓｐを中間転写ベルト２０６の１周前の地肌部センサ出力Ｖｓｇである第一地肌部センサ出力平均値Ｖｓｇ１ａｖｇを用いて補正を行う。この補正の式を以下の式（１）に示す。
【００７３】
Ｖｓｐａｖｇｎｅｗ（ｍ）＝Ｖｓｐａｖｇ（ｍ）×Ｖｓｇ１ａｖｇ（ｍ）／Ｖｓｇｔｇｔ  ・・・・（１）
上記式（１）における各数値の説明を以下に示す。
・Ｖｓｐａｖｇｎｅｗ（ｍ）：ｍ番目の階調パターン部の読み取りデータ平均値を補正した値
・Ｖｓｐａｖｇ（ｍ）：ｍ番目の階調パターン部の読み取りデータ平均値
・Ｖｓｇ１ａｖｇ（ｍ）：ｍ番目の階調パターン部が形成されるであろう中間転写ベルト２０６の１周前の階調パターン部形成領域同等幅のｎ個の第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１（ｎ）の平均値
・Ｖｓｇｔｇｔ：地肌部センサ出力Ｖｓｇの理想の値
【００７４】
他の方法としては、階調パターン部の先頭からそれぞれのパターンについて、読み取られた出力値であるトナー部センサ出力Ｖｓｐを中間転写ベルト２０６の１周前の出力値である第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１で全て補正するやり方でもよい。
この場合の補正の式を以下の式（２）に示す。
【００７５】
Ｖｓｐｎｅｗ（ｋ）＝Ｖｓｐ（ｋ）×Ｖｓｇ１（ｋ）／Ｖｓｇｔｇｔ・・・・（２）
上記式（２）における各数値の説明を以下に示す。
・Ｖｓｐｎｅｗ（ｋ）：先頭からｋ番目の階調パターン部の補正後の読み取りデータ
・Ｖｓｐ（ｋ）：先頭からｋ番目の階調パターン部の読み取りデータ
・Ｖｓｇ１（ｋ）：先頭からｋ番目の階調パターン部に対して中間転写ベルト２０６の１周分前の地肌部センサ出力
・Ｖｓｇｔｇｔ：地肌部センサ出力Ｖｓｇの理想の値
【００７６】
上記式（２）のように、読み取りデータ１個毎に中間転写ベルト２０６の１周分前の地肌部センサ出力Ｖｓｇである第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１によって各々補正する場合は、上記式（１）の補正は不要である。
【００７７】
次に、Ｖｓｇ測定モードＢを実行した（Ｓ５）場合のトナーパターン形成／測定処理（Ｓ６）について説明する。
Ｖｓｇ測定モードＢは、中間転写ベルト２０６上における階調パターン像を形成する位置の一周分前の同一位置における地肌部センサ出力Ｖｓｇである第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１を検知しないモードである。そして、図１中の階調パターンの書込み開始タイミングｔ１から制御を開始するＶｓｇ測定モードである。
Ｖｓｇ測定モードＡと同様にＬＥＤ１３１の発光量が安定した後に、地肌部センサ出力Ｖｓｇの測定を開始する必要がある。しかし、「Ｖｓｇ２ａｖｇ」の読み取り開始タイミングまでに発光量が安定していればよく、階調パターンの書込み開始タイミングｔ１は、ＬＥＤ１３１の発光量が安定するタイミングよりも前に設定することが可能である。
【００７８】
Ｖｓｇ測定モードＢにおける反射型光学センサ１３０による測定の期間は、「Ｖｓｇ２ａｖｇ」の読み取り期間Ｔｄ＋＋パターン長分の表面移動時間Ｔｅ（＝「階調パターン部形成領域の長さＬｅ」／「中間転写ベルト表面移動速度Ｖｐ」）である。
Ｖｓｇ測定モードＢでは、階調パターンの書込み開始タイミングｔ１では、感光体１０１に階調パターン用の潜像が書き込まれる。階調パターンの読み取り開始タイミングｔ３は、階調パターン用の潜像が感光体１０１上で現像されてトナー像となり、中間転写ベルト２０６上に転写された階調パターン部の先頭が反射型光学センサ１３０の読み取り位置に到達するタイミングであり、このタイミングから階調パターンの読み取りが開始される。
そして、階調パターンの書込み開始タイミングｔ１と階調パターンの読み取り開始タイミングｔ３との間の「Ｖｓｇ２ａｖｇ」の読み取り開始タイミングｔ２から反射型光学センサ１３０によって第二地肌部センサ出力Ｖｓｇ２となる反射光量の読み取りを開始する。そして、階調パターンの読み取り開始タイミングｔ３までに第二地肌部センサ出力Ｖｓｇ２となる反射光量の所定数箇所の（ここではｑ箇所とする）読み取りを終了する。そして、ｑ個の第二地肌部センサ出力Ｖｓｇ２の平均値である第二地肌部センサ出力平均値Ｖｓｇ２ａｖｇを求める。
【００７９】
次に、Ｖｓｇ測定モードＢを実行した場合のトナー量推定処理（Ｓ７）について説明する。
Ｖｓｇ測定モードＢを実行した場合は、階調パターン部で読み取られた出力値であるトナー部センサ出力Ｖｓｐを階調パターン部形成領域の直前の第二地肌部センサ出力Ｖｓｇ２を用いて補正を行う。この補正の式を以下の式（３）に示す。
【００８０】
Ｖｓｐａｖｇｎｅｗ（ｒ）＝Ｖｓｐａｖｇ（ｒ）×Ｖｓｇ２ａｖｇ／Ｖｓｇｔｇｔ  ・・・・（３）
上記式（３）における各数値の説明を以下に示す。
・Ｖｓｐａｖｇｎｅｗ（ｒ）：ｒ番目の階調パターン部の読み取りデータ平均値を補正した値
・Ｖｓｐａｖｇ（ｒ）：ｒ番目の階調パターン部の読み取りデータ平均値
・Ｖｓｇ２ａｖｇ：階調パターン部形成領域直前の第二地肌部センサ出力Ｖｓｇ２（ｑ）の平均値
・Ｖｓｇｔｇｔ：地肌部センサ出力Ｖｓｇの理想の値
【００８１】
次に後処理（Ｓ８）として、補正した値に基づいて、予め決められた読み取り値と、トナー付着量との関係より、個々のテスト用トナー像に対するトナー付着量の推定値を算出する。そして、算出結果に基づいて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色についてそれぞれ、目標のトナー付着量を実現することができるように、作像条件を調整する。作像条件を調整する方法としては、特開平９−２１１９１１号公報に記載されているように、感光体一様帯電電位や現像バイアスを調整する方法が挙げられる。また、現像剤のトナー濃度を調整してもよい。
プリンタ３００では、得られたトナー付着量は画像濃度を一定に保つための制御などに用いられる。また同様の補正により各色トナーライン間の距離の推定により色ずれを補正する制御にも応用できる。
【００８２】
ここで、中間転写ベルト２０６の表面上の地肌部センサ出力Ｖｓｇが変動する理由のいくつかについて説明する。
地肌部センサ出力Ｖｓｇが変動する理由として、中間転写ベルト２０６の製造段階におけるベルト表面の光沢度の偏差がある。中間転写体として使用される無端状ベルトは、画像パターンを忠実に再現するために伸縮性が少ない材質を用いなければならない。また、難燃性、強度、及び、電気安定性が要求され、それらを満たす基材として、ポリイミド樹脂等の耐熱性樹脂が用いられている。これらのポリイミド樹脂等の耐熱性樹脂は、平滑な膜を形成すると、それ自体は、反射光沢度が１００以上のかなりの光沢性が得られるが、中間転写体として離型性を持たせるために、その表面に離型層を形成すると、一般的に離型層が薄いために膜の配向秩序性がなく光沢度が均一にならない。
【００８３】
このような製造段階におけるベルト表面の光沢度の偏差に起因する地肌部センサ出力Ｖｓｇは、部分的に生じるため、Ｖｓｇ測定モードＡのように第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１を検知することが求められる。しかし、中間転写ベルト２０６をプリンタ３００に装着した際に一度測定し、その影響を反映するように補正すれば良く、トナー情報の検出動作を行うたびに考慮する必要があるものではない。
【００８４】
地肌部センサ出力Ｖｓｇが変動する理由として、中間転写ベルト２０６を使用時のキズや汚れがある。中間転写ベルト２０６の表面には、転写残トナーを除去するベルトクリーニング装置２０７のクリーニングブレード２１０やトナー像を記録紙Ｐに転写するための対向ローラである二次転写ローラ２０８などの他の部材が接触している。そして、このような他の部材との摺動摩擦により中間転写ベルト２０６の表面層がけずれて光沢度ムラになる。また、付着物が中間転写ベルト２０６上で引き伸ばされてベルトクリーニング装置２０７で除去しきれないような汚れとなった場合にも光沢度ムラになる。
【００８５】
このような使用時のキズや汚れに起因する地肌部センサ出力Ｖｓｇは、短時間で影響を受けるるおそれがあるため、これらの影響はトナー付着量推定動作を行うたびに考慮することが望ましい。しかし、使用時のキズや汚れは、表面移動方向のある程度の範囲に渡って生じるものであるため、パターントナーの形成位置とは異なる位置における地肌部出力を用いて反映することが可能であり、Ｖｓｇ測定モードＢのように階調パターン部形成領域の直前の第二地肌部センサ出力Ｖｓｇ２を算出するのみでトナー量を適切に推定できる。階調パターンを形成する前に中間転写ベルト２０６を一周以上回転させる必要がなくなるため、トナー付着量推定動作を行うたびに影響を反映させるための検知を行ってもダウンタイムが長くなることを抑制できる。
【００８６】
地肌部センサ出力Ｖｓｇが変動する理由として、中間転写ベルト２０６のカール癖がある。
ブレードクリーニング性能維持や高光沢、転写紙との離型性を保つために中間転写ベルト２０６にはある程度の硬度が必要となる。しかし、中間転写ベルト２０６には複数の張架ローラ（２０１、２０２、２０３及び２０５）によって所定の張力が付与されており、この張力は中間転写ベルト２０６が静止した状態であっても作用している。このため、中間転写ベルト２０６を表面移動させずに長時間放置しておくと、張架ローラで支持された箇所において中間転写ベルトにカール癖が付くことがある。カール癖が付いた中間転写ベルト２０６の表面は、反射型光学センサ１３０の読み取り位置において正反射受光素子に拡散光がランダムに入射し地肌部センサ出力Ｖｓｇの変動となる。
【００８７】
このようなカール癖に起因する地肌部センサ出力Ｖｓｇは、部分的に生じるため、Ｖｓｇ測定モードＡのように第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１を検知することが求められる。しかし、カール癖は中間転写ベルト２０６を表面移動させずに長時間放置した場合に生じるものであり、所定時間以上放置した場合に、その影響を反映するように補正すれば良く、トナー情報の検出動作を行うたびに考慮する必要があるものではない。
【００８８】
このように、プリンタ３００では、地肌部センサ出力Ｖｓｇの変動の要因と、その要因が起こり得る使用条件に基づいて、各要件に起因した地肌部センサ出力Ｖｓｇの変動を検出できるように制御しているため、ダウンタイムが長くなることを抑制しつつ、トナー付着量を適切に推定できる。
【００８９】
上述したように、Ｖｓｇ測定モードＡは実行するのに要する時間が長いため、極力頻度を減らす必要がある。またカール癖が付きやすいのは高温高湿条件であること、放置時間が長いことである。これらは情報が多ければ多いほど実行頻度の最適化ができるが一つ以上の情報でも実行頻度を少なくすることが可能である。これらのしきいの例を以下に示す。
・温度：２５［℃］
・絶対湿度：１５［ｇ／ｍ３］
・放置時間：６［時間］
【００９０】
上記「絶対湿度」は、飽和水蒸気圧との関係を示し、一般的に用いられる相対湿度［％ＲＨ］とは異なり、単位体積当たりに含まれる水分量を示す値である。
この絶対湿度は、相対湿度と温度とから求める。絶対湿度を求めるための算出テーブルの一例を表１に示す。
【００９１】
【表１】
2013125154.tif 000003
【００９２】
表１を用いて絶対湿度を求める一例として、温度が２５［℃］で、相対湿度が６５［％ＲＨ］の場合、絶対湿度は、１４．９９［ｇ／ｍ３］となる。なお、使用条件の判断に用いる湿度としては、絶対湿度に限らず、相対湿度であってもよい。
【００９３】
Ｖｓｇ測定モードＡの頻度を極力減らす方法としては、プロセスカートリッジ化された画像形成ユニット１００の交換時や、トナーボトル９０の交換時など、消耗部材の交換を行った場合に、その交換動作を制御部５００が検出し、このような交換動作を検出した場合にのみ、Ｖｓｇ測定モードＡとＶｓｇ測定モードＢとの何れを実行するかについての判断を行い、それ以外のときにはＶｓｇ測定モードＢを実行するようにしてもよい。
【００９４】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
無端移動する表面にトナー像を担持する中間転写ベルト２０６等の像担持体と、像担持体の表面上にトナー像を形成する画像形成ユニット１００及び光書込ユニット２９０等のトナー像形成手段と、像担持体の表面における反射光量を検知する反射型光学センサ１３０等の反射光量検知手段と、像担持体の表面上の検知用トナー像が形成されたトナー付着部についての反射光量検知手段による検知情報であるトナー部センサ出力Ｖｓｐ等のトナー付着部出力、及び、像担持体の表面上のトナー像が形成されていない地肌部についての反射光量検知手段による検知情報である地肌部センサ出力Ｖｓｇ等の地肌部出力に基づいて、像担持体上におけるトナー付着量等のトナー情報を検出し、検出したトナー情報に基づいてトナー像形成手段を制御する制御部５００等の制御手段と、を有するプリンタ３００等の画像形成装置において、トナー付着部に対して無端状の像担持体の表面移動方向の一周分前等の整数倍周分上流側、または、整数倍周分下流側となる像担持体におけるトナー付着部と略同一位置についての地肌部出力を第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１等の第一地肌部出力とし、トナー付着部に対して像担持体の表面移動方向の直前等の上流側、または、下流側の像担持体の一周分未満の位置となるトナー付着位置とは異なる位置についての地肌部出力を第二地肌部センサ出力Ｖｓｇ２等の第二地肌部出力としたときに、制御手段は、地肌部出力として、少なくとも第一地肌部出力を取得するＶｓｇ測定モードＡ等の第一地肌部検知制御、または、一地肌部出力と第二地肌部出力とのうち第二地肌部出力のみを取得するＶｓｇ測定モードＢ等の第二地肌部検知制御のいずれの制御を実行するかを、画像形成装置の使用条件により決定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、トナー付着量や位置ずれ検知の精度向上と調整によるダウンタイムが長くなることを抑制できる。なお、上述した実施形態では、Ｖｓｇ測定モードＡでは、第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１のみを補正に反映させる構成について説明したが、第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１と第二地肌部センサ出力Ｖｓｇ２との両方を補正に反映させてもよい。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、中間転写ベルト２０６の停止時間等の当該画像形成装置の停止時間を測定する時計５５０等の停止時間測定手段を備え、制御部５００等の制御手段は、経過時間Ｔｐａ等の停止時間が所定時間Ｔｔｈ等の所定の時間よりも長いときには、Ｖｓｇ測定モードＡ等の第一地肌部検知制御を実行し、停止時間が所定の時間以下のときには、Ｖｓｇ測定モードＢ等の第二地肌部検知制御を実行する。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成装置の放置時間が長いときのみ、トナー付着部に対して像担持体の表面移動方向の整数倍周分上流側、または、整数倍周分下流側となるトナー付着部と略同一位置についての地肌部出力である第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１等の第一地肌部出力を検知する制御を実行するため、ダウンタイムが長くなることを抑制できる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）において、画像形成装置内または近傍の環境温度を検知する不図示の温度計等の温度検知手段を備え、制御部５００等の制御手段は、環境温度が所定の温度よりも高いときにはＶｓｇ測定モードＡ等の第一地肌部検知制御を実行し、環境温度が所定の温度以下のときにはＶｓｇ測定モードＢ等の第二地肌部検知制御を実行する。これによれば、上記実施形態について説明したように、温度が高いのときにのみ、トナー付着部に対して像担持体の表面移動方向の整数倍周分上流側、または、整数倍周分下流側となるトナー付着部と略同一位置についての地肌部出力である第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１等の第一地肌部出力を検知する制御を実行するため、ダウンタイムが長くなることを抑制できる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）において、画像形成装置内または近傍の環境温度及び環境湿度を検知する不図示の温湿度計等の温湿度検知手段を備え、制御部５００等の制御手段は、環境温度が所定の温度よりも高く、且つ、環境湿度が所定の湿度よりも高いときは、Ｖｓｇ測定モードＡ等の第一地肌部検知制御を実行し、それ以外のときにはＶｓｇ測定モードＢ等の第二地肌部検知制御を実行する。これによれば、上記実施形態について説明したように、温度が高くかつ湿度が高いときのみ、トナー付着部に対して像担持体の表面移動方向の整数倍周分上流側、または、整数倍周分下流側となるトナー付着部と略同一位置についての地肌部出力である第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１等の第一地肌部出力を検知する制御を実行するため、ダウンタイムが長くなることを抑制できる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）において、中間転写ベルト２０６の停止時間等の当該画像形成装置の停止時間を測定する時計５５０等の停止時間測定手段と、当該画像形成装置内または近傍の環境温度を検知する不図示の温度計等の温度検知手段とを備え、制御部５００等の制御手段は、経過時間Ｔｐａ等の停止時間が所定時間Ｔｔｈ等の所定の時間よりも長く、且つ、環境温度が所定の温度よりも高いときには、Ｖｓｇ測定モードＡ等の第一地肌部検知制御を実行し、それ以外のときには、Ｖｓｇ測定モードＢ等の第二地肌部検知制御を実行する。これによれば、上記実施形態について説明したように、放置時間が長くかつ温度が高いときのみ、トナー付着部に対して像担持体の表面移動方向の整数倍周分上流側、または、整数倍周分下流側となるトナー付着部と略同一位置についての地肌部出力である第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１等の第一地肌部出力を検知する制御を実行するため、ダウンタイムが長くなることを抑制できる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）において、中間転写ベルト２０６の停止時間等の当該画像形成装置の停止時間を測定する時計５５０等の停止時間測定手段と、当該画像形成装置内または近傍の環境温度及び環境湿度を検知する不図示の温湿度計等の温湿度検知手段とを備え、制御部５００等の制御手段は、経過時間Ｔｐａ等の停止時間が所定時間Ｔｔｈ等の所定の時間よりも長く、環境温度が所定の温度よりも高く、さらに、環境湿度が所定の湿度よりも高いときは、Ｖｓｇ測定モードＡ等の第一地肌部検知制御を実行し、それ以外のときには、Ｖｓｇ測定モードＢ等の第二地肌部検知制御を実行する。これによれば、上記実施形態について説明したように、放置時間が長くかつ温度が高くかつ絶対湿度が高いときのみ、トナー付着部に対して像担持体の表面移動方向の整数倍周分上流側、または、整数倍周分下流側となるトナー付着部と略同一位置についての地肌部出力である第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１等の第一地肌部出力を検知する制御を実行するため、ダウンタイムが長くなることを抑制できる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）において、消耗部材が交換されたことを検知する制御部５００等の交換検知手段を有し、制御部５００等の制御手段は、消耗部材の交換が検知された場合にのみ、Ｖｓｇ測定モードＡ等の第一地肌部検知制御とＶｓｇ測定モードＢ等の第二地肌部検知制御との何れを実行するかについての判断を行い、それ以外のときには第二地肌部検知制御を実行する。これによれば、上記実施形態について説明したように、消耗部材の交換が行われた場合にのみ、トナー付着部に対して像担持体の表面移動方向の整数倍周分上流側、または、整数倍周分下流側となるトナー付着部と略同一位置についての地肌部出力である第一地肌部センサ出力Ｖｓｇ１等の第一地肌部出力を検知する制御を実行するか、否かの判定を行うため、ダウンタイムが長くなることを抑制できる。
【符号の説明】
【００９５】
９０  トナーボトル
１００  画像形成ユニット
１０１  感光体
１０２  帯電装置
１０３  現像装置
１０４  攪拌部
１０５  現像部
１０６  第一スクリュ部材
１０７  第二スクリュ部材
１０８  Ｔセンサ
１０９  現像スリーブ
１１０  規制ブレード
１１１  正反射型受光素子
１１２  拡散反射型受光素子
１１３  集光レンズ
１２０  感光体クリーニング装置
１２１  クリーニングブレード
１２２  ファーブラシ
１２３  排出スクリュ
１３０  反射型光学センサ
１３１  ＬＥＤ
１３２  正反射型受光素子
１３３  拡散反射型受光素子
１３４  集光レンズ
１３５  ケーシング
２００  転写ユニット
２０１  駆動ローラ
２０２  クリーニングバックアップローラ
２０３  一次転写ニップ入口ローラ
２０４  一次転写ローラ
２０５  二次転写ニップ入口ローラ
２０６  中間転写ベルト
２０７  ベルトクリーニング装置
２０８  二次転写ローラ
２０９  クリーニングローラ
２１０  クリーニングブレード
２５０  レジストローラ対
２６０  定着装置
２６１  定着ローラ
２６２  加圧ローラ
２９０  光書込ユニット
３００  プリンタ
５００  制御部
５００ａ  ＣＰＵ
５００ｂ  ＲＡＭ
５００ｃ  ＲＯＭ
５００ｄ  フラッシュメモリ
５０１  Ａ／Ｄコンバーター
５０３  ベルト駆動モータ
５０４  操作表示部
５０５  光書込制御回路
５０６  トナー補給制御回路
５０７  各種電源回路
５１０  Ｉ／Ｏユニット
５５０  時計
Ｖｓｇ  地肌部センサ出力
Ｖｓｇ１  第一地肌部センサ出力
Ｖｓｇ２  第二地肌部センサ出力
Ｖｓｇ２ａｖｇ  第二地肌部センサ出力平均値
Ｖｓｐ  トナー部センサ出力
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９６】
【特許文献１】特開平６−１７５４５２号公報
【特許文献２】特開２００６−１５０６２７号公報
【特許文献３】特開３００９−２８８３５１号公報
【特許文献４】特開２０１０−００９０１８号公報
【図１】
2013125154.tif 000004
【図２】
2013125154.tif 000005
【図３】
2013125154.tif 000006
【図４】
2013125154.tif 000007
【図５】
2013125154.tif 000008
【図６】
2013125154.tif 000009
【図７】
2013125154.tif 000010