(57)【要約】【課題】中間転写ベルトに転写した制御用トナー像を用いて画像形成条件を設定する制御を適切に且つ効率的に行い得る画像形成装置の提供。【解決手段】制御部はベルト停止時間が所定時間以上である場合（Ｓ１のＹＥＳ）、「巻癖あり時の濃度検出制御」（Ｓ４）を実行する。この場合、制御部は巻癖が生じていても中間転写ベルトに複数の制御用トナー像を連続して転写するが、光学センサが巻癖発生箇所に転写された制御用トナー像の反射光を検出した際の検出結果をメモリに記憶せずに、画像形成条件の設定に利用しない。こうすると、巻癖が生じている場合でも、従来のように転写タイミングを調整して巻癖発生箇所で間隔を空けて制御用トナー像を転写する必要がなく、画像安定制御を終えるまでに時間がかからない。従って、中間転写ベルトに転写した制御用トナー像を用いて画像形成条件を設定する制御を効率的に行い得るので、画像形成装置の生産性は低下しない。【選択図】図７
2017044784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
複数のローラによって回転可能に張架され、前記像担持体からトナー像が転写される無端状の中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトに転写されたトナー像の濃度を検出する検出手段と、
前記中間転写ベルトに転写された複数の制御用トナー像の濃度を前記検出手段に検出させ、前記検出手段の検出結果に基づいて画像形成条件を設定する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、直前に前記中間転写ベルトが所定時間以上停止していた場合には、少なくとも１個の前記ローラと前記中間転写ベルトとが停止中に接していた接触箇所に転写された制御用トナー像以外の制御用トナー像の前記検出手段による検出結果を前記画像形成条件の設定に利用する第一モードを実行し、それ以外の場合には、前記中間転写ベルトに転写された全ての制御用トナー像の前記検出手段による検出結果を前記画像形成条件の設定に利用する第二モードを実行する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記制御用トナー像を前記中間転写ベルトの回転方向に複数並べて形成し、前記第一モードの実行時に、前記接触箇所に転写された制御用トナー像の前記検出手段による検出結果に代えて、前記接触箇所に前後して転写された２つの制御用トナー像の前記検出手段による検出結果から補完した値を用いる、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記制御用トナー像を前記中間転写ベルトの回転方向に複数の色毎に複数並べて形成し、前記第一モードの実行時に、前記接触箇所に転写された色の制御用トナー像の前記検出手段による検出結果に代えて、当該第一モードよりも前に行われた直近の第二モード時に前記検出手段により検出された同色の複数の制御用トナー像の前記検出手段による検出結果を用いる、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記所定時間以上停止していた前記中間転写ベルトの回転開始から所定の回転時間まで前記第一モードを実行し、それ以降は常に前記第二モードを実行する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記所定時間以上停止していた前記中間転写ベルトの回転開始から所定枚数以上の記録材に画像形成されるまで前記第一モードを実行し、それ以降は常に前記第二モードを実行する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記中間転写ベルトに向けて光を発する発光部と、前記発光部から発せられて前記中間転写ベルトに反射される反射光を受光する受光部とを有し、
前記制御手段は、所定のタイミングでトナー像の転写されていない前記中間転写ベルトの１周分の反射光量を前記検出手段に検出させる検出モードを実行し、前記中間転写ベルトの１周分の反射光量の平均値と前記接触箇所の反射光量との差分が所定値以上であれば前記第一モードを実行し、前記差分が所定値未満であれば常に前記第二モードを実行する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記接触箇所は、前記複数のローラのうち前記中間転写ベルトに張力を付与するテンションローラと接する箇所である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記接触箇所は、前記複数のローラのうち前記中間転写ベルトへの巻き付き角が最も大きいローラと接する箇所である、
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】
前記接触箇所は、前記複数のローラのうち最も外径が小さい張架ローラと接する箇所である、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記像担持体に前記中間転写ベルトの１周分の回転方向長さよりも長い範囲に亘って連続して複数の制御用トナー像を形成して前記中間転写ベルトに転写する、
ことを特徴とする請求項１乃至９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、電子写真技術を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光ドラムに形成したトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、さらに中間転写ベルトに一次転写したトナー像を二次転写ベルトとの間に形成される転写ニップ部で記録材へと二次転写する、中間転写方式の画像形成装置が知られている。画像形成装置では画像形成時の画質安定のために、中間転写ベルトに転写したパッチトナー像からの反射光を光学センサに検出させて、光学センサによる検出結果（反射光量）に基づいて画像形成条件を設定する制御（以下、画質安定制御と呼ぶ）が行われている。
【０００３】
中間転写ベルトは、複数のローラによってベルト内側から外側に向け加圧された状態で張架されている。そのため、中間転写ベルトは長時間にわたって停止状態が維持されると、ローラに巻き付き接している接触箇所に巻癖が生じ得る。この接触箇所に巻癖が生じた場合、当該接触箇所（巻癖発生箇所とも呼ぶ）にもパッチトナー像が転写されることがある。しかしながら、巻癖発生箇所に転写されたパッチトナー像については、光学センサが巻癖の影響を受けてしまい、正しい検出結果が得られ難くなる。光学センサから正しい検出結果が得られなければ、画質安定制御が適切に行われず、もって画像形成時に色味変動が生じるなどして画質の安定した画像が得られ難くなり得る。なお、画質安定制御には、例えば帯電バイアス電圧、現像バイアス電圧、一次及び二次転写バイアス電圧などの補正、露出光やトナー補給量の調整などが含まれる。
【０００４】
そこで、従来では、中間転写ベルトに対し巻癖発生箇所を除いてパッチトナー像を転写することで、光学センサが巻癖の影響を受けることなくパッチトナー像からの反射光を正しく検出できるようにした画像形成装置が提案されている（特許文献１）。これによれば、例え中間転写ベルトに巻癖が生じたとしても、光学センサによる検出結果に基づき画質安定制御が適切に行われ、画像形成時には常に画質の安定した画像が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７６９５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の装置ではパッチトナー像として、段階的に濃度変化する複数の制御用トナー像を有した多諧調パッチが用いられている。画像形成装置の生産性をできる限り上げるためには、多諧調パッチを用いて画質安定制御を行う際に、中間転写ベルトに複数の制御用トナー像を連続して転写するのがよい。しかしながら、従来の装置は巻癖発生箇所で間隔を空けて制御用トナー像を転写するため、連続して制御用トナー像を転写する場合に比べると、画像安定制御を終えるまでに時間がかかっていた。そうなると、画像形成装置の生産性が低下し得る。
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、中間転写ベルトに転写した制御用トナー像を用いて画像形成条件を設定する制御を適切に且つ効率的に行い得る画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、複数のローラによって回転可能に張架され、前記像担持体からトナー像が転写される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに転写されたトナー像の濃度を検出する検出手段と、前記中間転写ベルトに転写された複数の制御用トナー像の濃度を前記検出手段に検出させ、前記検出手段の検出結果に基づいて画像形成条件を設定する制御手段と、を備え、前記制御手段は、直前に前記中間転写ベルトが所定時間以上停止していた場合には、少なくとも１個の前記ローラと前記中間転写ベルトとが停止中に接していた接触箇所に転写された制御用トナー像以外の制御用トナー像の前記検出手段による検出結果を前記画像形成条件の設定に利用する第一モードを実行し、それ以外の場合には、前記中間転写ベルトに転写された全ての制御用トナー像の前記検出手段による検出結果を前記画像形成条件の設定に利用する第二モードを実行する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、巻癖が生じた箇所であっても制御用トナー像を転写するが、巻癖が生じた箇所に転写された制御用トナー像については検出手段による濃度検出結果を利用しない。こうすることにより、巻癖の発生如何に関わらず、中間転写ベルトに転写した制御用トナー像を用いて画像形成条件を設定する制御を適切に且つ効率的に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図。
【図２】中間転写ベルトに転写されるパッチトナー像を示す模式図。
【図３】光学センサの構成を示す模式図。
【図４】巻癖が生じていない場合の光学センサによる検出結果を示すグラフ。
【図５】巻癖が生じている場合の光学センサによる検出結果を示すグラフ。
【図６】パッチ検出制御系の制御ブロック図。
【図７】パッチ検出処理を示すフローチャート。
【図８】巻癖発生箇所の到達タイミングを求める方法について説明する図。
【図９】光学センサによる検出結果の補完について説明する図であり、（ａ）は補完前の実際に検出された反射光量、（ｂ）は補完後の反射光量。
【図１０】巻癖発生箇所の他の例を説明する図。
【図１１】巻癖発生箇所のさらに他の例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜画像形成装置＞
以下、本実施形態に係る画像形成装置について、図１乃至図９（ｂ）を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。図１に示す画像形成装置１は、中間転写ベルト５６に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを複数設けたタンデム型の中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１２】
画像形成部Ｐａでは、感光ドラム５０ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト５６に一次転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム５０ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト５６上のイエロートナー像に重ねて転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、感光ドラム５０ｃ、５０ｄにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト５６に順次重ねて転写される。中間転写ベルト５６は、トナー像を担持して回転する。
【００１３】
記録材Ｐ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）は、不図示の記録材カセットから取り出されて、レジストローラ６６へ送り出される。レジストローラ６６は、中間転写ベルト５６のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り出す。二次転写部Ｔ２で四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは定着装置６９へ送り込まれ、加熱加圧を受けることにより記録材上のトナー像が加熱され記録材Ｐに定着される。
【００１４】
＜画像形成部＞
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、現像装置５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同様に構成される。そこで、以下では、画像形成部Ｐａについて詳細に説明し、画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについては、記号末尾のａをｂ、ｃ、ｄに読み替えて説明されるものとする。
【００１５】
画像形成部Ｐａは、像担持体としての感光ドラム５０ａを囲んで、帯電装置５１ａ、露光装置５２ａ、現像装置５３ａ、一次転写ローラ５４ａ、及びドラムクリーニング装置５５ａが配置されている。像担持体としての感光ドラム５０ａは、装置本体に回転可能に支持されたドラム状の電子写真感光体であって、不図示の感光ドラム駆動モータにより所定のプロセススピードで図１において時計回り（図中矢印Ｒ１方向）に回転する。
【００１６】
帯電装置５１ａは、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が印加されることで、感光ドラム５０ａの表面を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置５２ａは、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム５０ａの表面に画像の静電潜像を書き込む。現像装置５３ａは、負極性に帯電させたトナーを感光ドラム５０ａに供給して静電潜像をトナー像に現像する。
【００１７】
一次転写ローラ５４ａは中間転写ベルト５６を挟んで感光ドラム５０ａに対向配置され、中間転写ベルト５６を押圧して感光ドラム５０ａと中間転写ベルト５６との間に一次転写部Ｔ１を形成する。正極性の一次転写バイアスが一次転写ローラ５４ａに印加されることにより、感光ドラム５０ａ上の負極性に帯電されたトナー像が中間転写ベルト５６に転写される。一次転写ローラ５４ａは、例えば直径８ｍｍの芯金にＡｓｋｅｒ‐Ｃ硬度が２１°のイオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴムなど）の弾性層が積層されて形成された導電スポンジゴムローラである。一次転写ローラ５４ａは、例えば外径が１６ｍｍに形成される。中間転写ベルト５６に対する１次転写ローラ５４ａの圧接方法としては、図示を省略したが、ローラ軸受けにバネを設け、ローラ軸受けごと中間転写ベルト５６に押圧させる構成としてよい。この場合のバネ圧は、例えば約１０００ｇｆである。
【００１８】
ドラムクリーニング装置５５ａは、感光ドラム５０ａにクリーニングブレードを摺擦して、一次転写後に感光ドラム５０ａ上に残る一次転写残トナーなどを回収する。
【００１９】
中間転写ベルト５６は、感光ドラム５０ａに当接して回転可能な中間転写体である。中間転写ベルト５６は、基体としての芯金に芯金側から順に樹脂層、弾性層、表層が積層された無端状のベルトである。樹脂層はポリイミド、ポリカーボネート等の樹脂材料が用いられ、弾性層はウレタンゴム、クロロプレンゴム等の弾性材料が用いられる。表層はポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の樹脂材料のうちの１種類、あるいは弾性材ゴム、エラストマー、ブチルゴム等の弾性材料のうちの２種類以上が用いられて、表面抵抗率が１Ｅ＋９〜５Ｅ＋１１Ω／□となるように形成される。なお、本実施形態において、中間転写ベルト５６の周長（１周分の回転方向長さ）は８５０ｍｍとした。
【００２０】
中間転写ベルト５６は、テンションローラ６０、アイドラローラ６１、二次転写内ローラ６２及び駆動ローラ６３の複数のローラによって回転可能に張架されている。テンションローラ６０は加圧バネを有し、この加圧バネの付勢力によって中間転写ベルト５６を内側から外側に向かって付勢することで、中間転写ベルト５６に例えば５ｋｇｆ程度の張力を付与している。アイドラローラ６１は、中間転写ベルト５６の回転にあわせて従動回転する。二次転写内ローラ６２は、金属の芯金にＡｓｋｅｒ‐Ｃ硬度が７０°のＥＰＤＭゴム等の弾性層が積層され形成されたものである。二次転写内ローラ６２は、例えば直径１３ｍｍ、ゴム厚０.５ｍｍで形成される。駆動ローラ６３は、中間転写ベルト５６を駆動して図中矢印Ｒ１方向に例えば２００ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で定常回転させる。
【００２１】
中間転写ベルト５６に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。二次転写部Ｔ２は、二次転写内ローラ６２に張架された中間転写ベルト５６に二次転写外ローラ６４を圧接して形成される記録材Ｐへのトナー像転写ニップ部である。二次転写外ローラ６４はＮＢＲゴムやＥＰＤＭゴム等からなる弾性層が金属の芯金の外周に積層され形成されたものであり、例えば直径が１８ｍｍに形成される。
【００２２】
二次転写部Ｔ２では、二次転写外ローラ６４に二次転写バイアスが印加されることで、トナー像が中間転写ベルト５６から記録材Ｐへ二次転写される。この際に、レジストローラ６６は、中間転写ベルト５６に一次転写されたトナー像が二次転写部Ｔ２を通るのに同期させて、記録材Ｐを二次転写部Ｔ２に搬送する。二次転写後に中間転写ベルト５６に残留した二次転写残トナーや紙粉等は、中間転写ベルトクリーニング装置６５が中間転写ベルト５６を摺擦することにより中間転写ベルト５６から除去される。
【００２３】
二次転写部Ｔ２によって四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置６９へ搬送される。定着装置６９は、記録材Ｐを搬送しつつ加熱、加圧して当該記録材Ｐにトナー像を定着させる。定着装置６９によりトナー像の定着された記録材Ｐは、機体外へ排出される。
【００２４】
既に述べたように、画像形成装置１では不図示の画質安定制御を行うために、パッチトナー像が中間転写ベルト５６に転写される。図２に、中間転写ベルト５６に転写されたパッチトナー像を示す。図２に示すように、本実施形態において、複数のパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４は、中間転写ベルト５６の回転方向に交差する幅方向の中央部に一列に連続して形成される。パッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄが順に制御されることにより各色毎に順番に形成され、中間転写ベルト５６に順に転写される。これらの各パッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４は、中間転写ベルト５６の回転方向下流側から上流側に向かって濃度が徐々に高くなる例えば１０諧調の多諧調パッチであり、濃淡が異なる複数の制御用トナー像１０を有する（ここでは１０個）。つまり、１個の制御用トナー像１０は単色且つ均一濃度で形成され、これが中間転写ベルト５６の回転方向に複数並べられてパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４を形成している。
【００２５】
制御用トナー像１０は、中間転写ベルト５６の回転方向の長さが例えば２５ｍｍに形成されるので、１つのパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４の長さは２５０ｍｍ（２５×１０）である。それ故、４つのパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４を連続して転写するには、１０００ｍｍ（２５０×４）の長さが必要である。この長さが中間転写ベルト５６の１周分の回転方向長さ（例えば８５０ｍｍ）よりも長い範囲に亘っている場合、４つ目のブラックのパッチトナー像Ｍ４の一部は、１つ目のイエローのパッチトナー像Ｍ１が転写されていた位置と同じ位置に転写される。即ち、先に転写されたイエローのパッチトナー像Ｍ１が中間転写ベルトクリーニング装置６５により除去された後に、ブラックのパッチトナー像Ｍ４が転写される。この場合、中間転写ベルト５６に巻癖が生じていれば、巻癖発生箇所にパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４の何れか（より詳しくは制御用トナー像１０）が必ず転写されることになる。
【００２６】
＜光学センサ＞
中間転写ベルト５６に転写されたパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４は、検出手段としての光学センサ１００により反射光量が検出される。図１に示すように、光学センサ１００は、中間転写ベルト５６の回転方向最下流に形成された一次転写部Ｔ１と二次転写部Ｔ２との間に、中間転写ベルト５６の表面（外周面）に対向して間隔を空けて対向して配設されている。この光学センサ１００について、図３乃至図５を用いて説明する。
【００２７】
図３は、光学センサ１００の構成を示す。図３に示すように、光学センサ１００は、中間転写ベルト５６の幅方向の中央部に転写されたパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４（図２参照）からの反射光を検出可能に配置されている。光学センサ１００は、ＬＥＤなどの発光素子１０１とフォトダイオードなどの受光素子１０２とを有する。発光部としての発光素子１０１は、中間転写ベルト５６に対し例えば波長９５０ｎｍの赤外光を照射する。受光部としての受光素子１０２は、発光素子１０１によって光が照射されることにより得られる中間転写ベルト５６からの反射光を受光する。
【００２８】
中間転写ベルト５６にパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４が転写されている場合、光学センサ１００はパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４の反射光の光量（反射光量）を検出結果として出力し得る。パッチトナー像Ｍ１が巻癖発生箇所以外の箇所に転写された場合の光学センサ１００による検出結果を図４に示す。図４に示すように、光学センサ１００により検出される反射光量は、中間転写ベルト５６に転写されたパッチトナー像Ｍ１に含まれる制御用トナー像１０の濃度が回転方向下流側から順に高くなるに連れて、制御用トナー像単位で段階的に小さくなる。これは、発光素子１０１の照射光は制御用トナー像１０の濃度が高いほど吸収され易いが故に、濃度が高い場合には濃度が低い場合に比べると反射光が弱くなるからである。そうであるから、制御用トナー像１０の光学センサ１００による検出結果は、制御用トナー像１０の濃度を反映した値であると言える。
【００２９】
しかしながら、中間転写ベルト５６に生じた巻癖発生箇所にパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４が転写された場合には、光学センサ１００による検出結果が必ずしも制御用トナー像１０の濃度を反映した値になるとは限らない。パッチトナー像Ｍ１が巻癖発生箇所に転写された場合の光学センサ１００による検出結果を図５に示す。図５に示すように、パッチトナー像Ｍ１の一部（図５では回転方向下流側から３番目と４番目の制御用トナー像１０ａ、１０ｂ）が巻癖発生箇所に転写された場合、制御用トナー像１０ａ、１０ｂからの反射光量は巻癖の影響を受けて上下に大きく変動し得る。これは、巻癖発生箇所以外の箇所に転写された制御用トナー像１０からの反射光が常に一定であるのに対し、巻癖発生箇所に転写された制御用トナー像１０ａ、１０ｂからの反射光は不安定になるからである。つまり、巻癖発生箇所では反射光の変動量が一定でなく、そのときの状況に応じて反射光量は大きく変わり得る。このように、中間転写ベルト５６に巻癖が生じた場合には、光学センサ１００から正しい検出結果を得られない恐れが大きく、巻癖発生箇所の光学センサ１００による検出結果を用い難い。そこで、詳しくは後述するように、巻癖発生箇所に転写された制御用トナー像１０については、光学センサ１００による検出結果を利用しないで画像安定制御を実行できるようにしている。
【００３０】
図１に戻って、本実施形態の画像形成装置１は、ＨＰ（ホームポジション）センサ７１を備えている。ＨＰセンサ７１は、中間転写ベルト５６の内周面（裏面）に対向するように中間転写ベルト５６の内周側に配置されている。詳しい図示を省略したが、ＨＰセンサ７１は上述の光学センサ１００と同様に、発光素子と受光素子とを有する光学式のセンサである。画像形成装置１にＨＰセンサ７１が配設されている場合、中間転写ベルト５６の内周面にはＨＰ（ホームポジション）シール７０が貼り付けられている。ＨＰセンサ７１は、中間転写ベルト５６の内周面に対し光を照射し、内周面からの反射光を受光する。この反射光は、中間転写ベルト５６が１周するごとにＨＰシール７０の貼り付け位置で大きく変化する。
【００３１】
＜制御部＞
画像形成装置１はまた、制御部２００を備えている。制御部２００について、図６を用いて説明する。図６は、パッチ検出制御系の制御ブロック図である。なお、制御部２００には、図示した以外にも例えば画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、一次転写ローラ５４ａ〜５４ｄ、二次転写外ローラ６４、それらを駆動するモータや電源等の各種機器が接続されるが、ここでは発明の本旨でないので図示及び説明を省略している。
【００３２】
制御手段としての制御部２００は、画像形成動作などの各種制御を行う例えばＣＰＵ等である。図６に示すように、制御部２００には記憶手段としてＲＯＭやＲＡＭあるいはハードディスク装置などのメモリ２１１が接続されている。メモリ２１１には、画像形成装置１を制御するための各種プログラムやデータ等が記憶されている。本実施形態では、例えば画像形成ジョブ（不図示）やパッチ検出処理（後述する図７参照）などのプログラムや、所定の時間（例えば１２時間、４８時間）や所定の枚数（例えば３００〜５００枚）などのデータが予め記憶されている。そして、メモリ２１１は、各種プログラムの実行に伴う演算処理結果などを一時的に記憶することができる。本実施形態の場合、パッチ検出処理の実行に伴い得られた光学センサ１００による検出結果、つまりはパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４の反射光量が制御用トナー像１０毎に記憶される。また、巻癖が生じていない場合に行われた直近のパッチ検出処理時に得られた光学センサ１００による検出結果などが記憶される。
【００３３】
制御部２００には、不図示のインタフェースを介して操作部２０１が接続されている。操作部２０１は、利用者による各種プログラムの実行指示や各種データ入力などを受け付ける、例えば操作パネルや外部端末などである。例えば、制御部２００は操作部２０１から入力された画像データ等に基づいて、メモリ２１１に記憶された画像形成ジョブを実行し得る。あるいは、制御部２００はパッチ検出処理を実行し得る。制御部２００は画像形成ジョブやパッチ検出処理の実行に伴い、画像形成装置１を制御する。
【００３４】
画像形成ジョブとは、記録材に画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成開始してから画像形成動作が完了するまでの一連の動作のことである。即ち、画像形成を行うにあたり必要となる予備動作（所謂、前回転動作）を開始してから、画像形成工程を経て、画像形成を終了するにあたり必要となる予備動作（所謂、後回転）が完了するまでの一連の動作のことである。具体的には、プリント信号を受けた（画像形成ジョブの入力）後の前回転時（画像形成前の準備動作）から、後回転（画像形成後の動作）までのことを指し、画像形成期間、紙間を含む。
【００３５】
制御部２００には、不図示のインタフェースを介して枚数カウンタ２１３、時間カウンタ２１４、中間転写ベルト駆動モータ２０２、エンコーダ２０３、光学センサ１００、ＨＰセンサ７１が接続されている。枚数カウンタ２１３は、画像形成ジョブ時に画像形成された記録材Ｐの累計枚数などをカウントする。時間カウンタ２１４は、中間転写ベルト５６の停止時間や、中間転写ベルト５６の回転開始からの経過時間（回転時間）などを求める。制御部２００は、枚数カウンタ２１３や時間カウンタ２１４からそれぞれの値を適宜に取得する。
【００３６】
中間転写ベルト駆動モータ２０２は、駆動ローラ６３を回転する。これにより、中間転写ベルト５６は所定の回転速度で定常回転され得る。中間転写ベルト駆動モータ２０２は、エンコーダ２０３を有する。エンコーダ２０３は、中間転写ベルト駆動モータ２０２の回転量を検出し、中間転写ベルト５６の回転開始からの走行距離を出力する。
【００３７】
ＨＰセンサ７１は、上述したように中間転写ベルト５６が１周する度にＨＰシール７０を検出する。制御部２００は、ＨＰセンサ７１に検出された中間転写ベルト５６からの反射光量（信号）を取得し、取得した反射光量に応じてＨＰシール７０がＨＰセンサ７１により検出されたことを中間転写ベルト５６が１周するごとに把握できる。そして制御部２００は、ＨＰセンサ７１がＨＰシール７０を検出した時を基準に時間を計ることで、その時々に応じたＨＰシール７０の位置を特定し得る。
【００３８】
光学センサ１００は既に述べた通り、中間転写ベルト５６に転写されたパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４の反射光量を出力する。制御部２００は光学センサ１００から反射光量（信号）を取得し、取得した反射光量に応じてパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４の濃度を制御用トナー像１０毎に特定し得る。そして、制御部２００はパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４の濃度に基づいて、例えばレーザーパワーの設定、現像バイアス電圧の設定などにフィードバックして、その時々に最適な制御値を決めて各色の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ等を制御する画像安定制御を実現し得る。
【００３９】
ただし、既に述べたように、巻癖発生箇所にパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４が形成された場合にはそこからの反射光量が不安定となり、光学センサ１００が巻癖の影響を受ける。その場合、制御部２００は巻癖発生箇所に形成されたパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４に関し正しい濃度が得られない。そうなると、例え画質安定制御が行われたとしても、画像形成時に画質が安定しない恐れがある。この点に鑑み、本実施形態の画像形成装置１では、巻癖発生箇所に形成された制御用トナー像１０については光学センサ１００による検出結果を利用せずに画像安定制御を行うようにした。以下、詳しく説明する。
【００４０】
＜パッチ検出処理＞
制御部２００は、パッチ検出処理を実行する。そこで、パッチ検出処理について図７を用いて説明する。パッチ検出処理は、制御部２００によって画質安定制御を行う前に実行される処理である。制御部２００はパッチ検出処理を、画像形成装置１の電源オン時やスリープ（一時停止）状態からの復帰時に実行するし、また画像形成ジョブ時に予め決められた枚数の記録材Ｐに画像形成が行われる度に画像形成ジョブを一時中断して実行する。あるいは、制御部２００はパッチ検出処理を利用者による操作部２０１からの指示に応じて適宜に実行してもよい。
【００４１】
図７に示すように、制御部２００は、時間カウンタ２１４により求められる中間転写ベルト５６が停止されてからの経過時間（ベルト停止時間と呼ぶ）を取得し、ベルト停止時間が所定の第一時間（例えば４８時間）以上であるか否かを判定する（Ｓ１）。ベルト停止時間が第一時間以上であると判定した場合（Ｓ１のＹＥＳ）、制御部２００は画像形成装置１を「巻癖発生モード（第一モード）」に設定する（Ｓ２）。そして、制御部２００は、エンコーダ２０３による中間転写ベルト５６の走行距離の計測を開始して（Ｓ３）、第一モードとしての「巻癖あり時の濃度検出制御」（Ｓ４）を実行する。即ち、パッチ検出処理の直前に中間転写ベルト５６が所定時間以上停止していた場合には、「巻癖あり時の濃度検出制御」が実行される。「巻癖あり時の濃度検出制御」については後述する。
【００４２】
「巻癖あり時の濃度検出制御」の開始後、制御部２００は、時間カウンタ２１４により求められる中間転写ベルト５６が回転開始してからの経過時間（回転時間と呼ぶ）を取得し、回転時間が所定の第二時間（例えば１２時間）以上であるか否かを判定する（Ｓ５）。回転時間が第二時間に達していないと判定した場合（Ｓ５のＮＯ）、制御部２００はパッチ検出処理を終了する。回転時間が第二時間以上であると判定した場合（Ｓ５のＹＥＳ）、制御部２００は画像形成装置１を「巻癖発生モード（第一モード）」から「通常モード（第二モード）」に設定する（Ｓ６）。
【００４３】
「通常モード」に設定された以降は、中間転写ベルト５６が停止されない限り、あるいは例え停止されたとしてもベルト停止時間が第一時間を超えない限り、「巻癖なし時の濃度検出制御」が繰り返し実行される（後述のＳ８参照）。これは、中間転写ベルト５６に巻癖が生じても、巻癖は中間転写ベルト５６が伸ばされることにより解消されるからである。本発明者らによれば、中間転写ベルト５６の回転開始から約１２時間程度で巻癖は解消されることが確認されている。即ち、中間転写ベルト５６が回転すると、巻癖発生箇所が屈曲や加圧を受けて伸ばされることから、巻癖は解消される。あるいは、中間転写ベルト５６が回転開始された後に停止された場合であっても、時間の経過に伴い巻癖発生箇所が伸ばされて、巻癖は解消される。ただし、中間転写ベルト５６が停止されたまま第一時間以上経過してしまうと、別の箇所に新たな巻癖が生じ得ることに注意する必要がある。
【００４４】
図７の説明に戻り、上述のＳ１の処理でベルト停止時間が第一時間未満であると判定した場合（Ｓ１のＮＯ）、制御部２００は設定が「巻癖発生モード」であるか否かを判定する（Ｓ７）。巻癖発生モードでないつまり「通常モード」であると判定した場合（Ｓ７のＮＯ）、制御部２００は第二モードとしての「巻癖なし時の濃度検出制御」を実行する（Ｓ８）。「巻癖なし時の濃度検出制御」については後述する。他方、「巻癖発生モード」であると判定した場合（Ｓ７のＹＥＳ）、制御部２００は「巻癖なし時の濃度検出制御」（Ｓ８参照）ではなく「巻癖あり時の濃度検出制御」を実行する（Ｓ４）。即ち、中間転写ベルト５６に巻癖が生じていた場合、中間転写ベルト５６が回転開始すれば巻癖がすぐに解消されるわけではなく、巻癖が解消されるまでには時間がかかる。そこで、巻癖が解消されるまでは「巻癖あり時の濃度検出制御」を実行するようにしている。
【００４５】
＜巻癖なし時の濃度検出制御＞
上記の「巻癖なし時の濃度検出制御」（Ｓ８参照）について説明する。「巻癖なし時の濃度検出制御」では、図２に示したように各色のパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４が中間転写ベルト５６に順に形成される。「巻癖なし時の濃度検出制御」の実行時、中間転写ベルト５６には巻癖が生じていない。そのため、中間転写ベルト５６のどの位置にパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４が転写されたとしても、光学センサ１００からは正しい検出結果が得られる。そこで、制御部２００は、中間転写ベルト５６に転写された全ての制御用トナー像１０の光学センサ１００による検出結果（反射光量）をすべてメモリ２１１に記憶する。そして、制御部２００はパッチ検出処理の終了後、メモリ２１１に記憶された検出結果を利用して画質安定制御を実行する。
【００４６】
＜巻癖あり時の濃度検出制御＞
上記の「巻癖あり時の濃度検出制御」（Ｓ４参照）について説明する。「巻癖あり時の濃度検出制御」では、巻癖の発生有無に関わらず、図２に示したように各色のパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４が中間転写ベルト５６に順に形成される。ただし、「巻癖なし時の濃度検出制御」と異なり、制御用トナー像１０のうち巻癖発生箇所に転写されたものについては光学センサ１００による検出結果がメモリ２１１に記憶されない。巻癖発生箇所以外に転写されたものについては、光学センサ１００による検出結果がメモリ２１１に記憶される。
【００４７】
上記のように、制御部２００は「巻癖あり時の濃度検出制御」の実行時、光学センサ１００が巻癖発生箇所に転写された制御用トナー像１０の反射光を検出した際の検出結果をメモリ２１１に記憶しない。そうするために、制御部２００は、回転する中間転写ベルト５６の巻癖発生箇所が光学センサ１００で反射光を検出可能な位置（対向位置と呼ぶ）に到達するタイミングを計る。具体的には、エンコーダ２０３による中間転写ベルト５６の回転開始からの走行距離によって巻癖発生箇所の到達タイミングが計られる。
【００４８】
巻癖発生箇所の到達タイミングを求める方法について、図８を用いて説明する。図８に示すように、本実施形態において巻癖が最も発生しやすい箇所は、中間転写ベルト５６が停止中にテンションローラ６０と接していた接触箇所（Ｅ）である。制御部２００はエンコーダ２０３（図６参照）により計測される中間転写ベルト５６の走行距離に基づいて、中間転写ベルト５６が１周するごとに、巻癖発生箇所Ｅが光学センサ１００の対向位置Ｆに到達するタイミングを以下に示す式１に従って求める。具体的に、制御部２００は、エンコーダ２０３により計測された走行距離が式１で示される距離「Ｌ」になったタイミングのときに得られた光学センサ１００による検出結果については、メモリ２１１（図６参照）に記憶しない。
【００４９】
Ｌ＝８５０（ベルト周長）×Ｎ＋ｌ（単位：ｍｍ）・・・（式１）
【００５０】
式１において、距離「Ｌ」は、巻癖発生箇所Ｅが光学センサ１００の対向位置を通過する中間転写ベルト５６の回転開始からの走行距離である。距離「ｌ」は停止中の中間転写ベルト５６の巻癖発生箇所Ｅから光学センサ１００の対向位置Ｆまでの距離であり、巻癖が解消されるまで変わらない固定値である。「Ｎ」は、中間転写ベルト５６が回転した回数（０、１、２、３、…）である。
【００５１】
上述したように、「巻癖あり時の濃度検出制御」を実行した場合、光学センサ１００が巻癖発生箇所に転写された制御用トナー像１０の反射光を検出した際の検出結果をメモリ２１１に記憶しない。ここで、「巻癖あり時の濃度検出制御」を実行した場合にメモリ２１１に記憶される光学センサ１００による検出結果の一例を、図９（ａ）に示す。巻癖発生箇所の回転方向長さは、巻き付いていたテンションローラ６０の外径などに依存するが、例えばローラへの巻付き量に相当する１０ｍｍ程度である。それ故、巻癖発生箇所Ｅには２つの制御用トナー像１０が転写される可能性がある。ここでは、巻癖発生箇所Ｅに２つの制御用トナー像１０が転写された場合の光学センサ１００による検出結果を示している。図９（ａ）に示すように、巻癖発生箇所Ｅに転写された２つの制御用トナー像１０については、光学センサ１００による検出結果がメモリ２１１に記憶されていない。
【００５２】
ただし、パッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４がそれぞれ有する制御用トナー像１０すべてについて反射光量が得られていない場合、制御用トナー像１０すべてについて反射光量が得られている場合に比べれば、画像形成時に画質の安定した画像が得られ難い。そこで、制御部２００はより画質の安定した画像を得るために、メモリ２１１に記憶されなかった光学センサ１００による検出結果を補完するのが好ましい。図９（ｂ）に、図９（ａ）に示した検出結果に基づき補完を行った後にメモリ２１１に記憶されている補完後の検出結果を示す。
【００５３】
制御部２００は、図９（ａ）に示す各制御用トナー像１０の反射光量のうち、巻癖発生箇所Ｅに転写された制御用トナー像１０に前後して転写された２つの制御用トナー像１０の光学センサ１００による検出結果に基づき、反射光量の近似曲線４０２を算出する。この近似曲線４０２を表す近似式に基づいて、巻癖発生箇所Ｅに転写された２つの制御用トナー像１０の光学センサ１００による検出結果を補完する。このようにして、メモリ２１１に記憶されなかった光学センサ１００による検出結果が補完される
【００５４】
あるいは、メモリ２１１に記憶されなかった光学センサ１００による検出結果に代え、巻癖が生じていない場合に行われた直近の通常モードのパッチ検出処理時（第二モード時）に得られた光学センサ１００の検出結果を、メモリ２１１から読み出して用いてよい。この場合、巻癖発生箇所Ｅに転写された制御用トナー像１０のみについて、メモリ２１１から同色の制御用トナー像１０の光学センサ１００による検出結果を読み出して用いてよい。あるいは、巻癖発生箇所Ｅに転写された制御用トナー像１０を有するパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４の全てについて、メモリ２１１から同色のパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４の光学センサ１００による全ての検出結果を読み出して用いてもよい。
【００５５】
以上のように、本実施形態では、巻癖の発生如何に関わらずパッチトナー像Ｍ１〜Ｍ４を中間転写ベルト５６に転写するが、巻癖が生じている場合には「巻癖あり時の濃度検出制御」（図７のＳ４参照）を実行する。「巻癖あり時の濃度検出制御」の実行時には、巻癖発生箇所に転写された制御用トナー像１０の光学センサ１００による検知結果がメモリ２１１に記憶されない。こうすることで、巻癖発生箇所に転写された制御用トナー像１０の光学センサ１００による検出結果を画像形成条件の設定に利用しないようにしている。言い換えれば、巻癖発生箇所に転写された制御用トナー像以外の制御用トナー像１０の光学センサ１００による検出結果を画像形成条件の設定に利用する。
【００５６】
本実施形態では巻癖が生じていても、中間転写ベルト５６に制御用トナー像１０を連続して転写できる。即ち、従来のように転写タイミングを調整して巻癖発生箇所で間隔を空けて制御用トナー像１０を転写する必要がないため、画像安定制御を終えるまでに時間がかからない。これにより、中間転写ベルト５６に転写した複数の制御用トナー像１０を用いて画像形成条件を設定する制御を適切に且つ効率的に行い得るので、画像形成装置の生産性を低下させることがない。
【００５７】
［他の実施形態］
上述した実施形態では、所定時間以上停止していた中間転写ベルト５６の回転開始からの回転時間が第二時間に達するまでは、巻癖が解消していないとして「巻癖発生モード」を実行し、それ以降は巻癖が解消したとして「通常モード」を実行する（Ｓ６参照）。ただし、巻癖が解消したか否かの判定は、中間転写ベルト５６の回転時間によることに限られない。例えば、枚数カウンタ２１３により計時される画像形成した記録材Ｐの累計枚数が所定枚数（例えば３００枚）以上となった場合に巻癖が解消したと判定し、「巻癖発生モード」から「通常モード」に移行させてもよい。即ち、所定時間以上停止していた中間転写ベルト５６の回転開始から所定枚数以上の記録材Ｐに画像形成されるまでは巻癖が解消していないとして「巻癖発生モード」を実行し、それ以降は巻癖が解消したとして「通常モード」を実行してよい。
【００５８】
また、巻癖発生箇所における反射光量の変動は、巻癖発生箇所以外の反射光量の平均値よりも大きいことが知られている。そこで、所定のタイミングで何らのトナー像も転写されていない状態で中間転写ベルト５６の１周分の反射光量を光学センサ１００に検出させる検出モードを実行し、その結果得られる反射光量の平均値をメモリ２１１に記憶しておく。そして、パッチ検出処理時に、メモリ２１１に記憶した中間転写ベルト５６の１周分の反射光量の平均値と、巻癖発生箇所の反射光量との差分を求め、求めた差分が所定値以上であれば巻癖が解消していないとして「巻癖発生モード」を実行する。そして、求めた差分が所定値未満であれば、巻癖が解消したとして「通常モード」を実行するようにしてもよい。
【００５９】
本実施形態では、光学センサ１００が巻癖発生箇所に転写された制御用トナー像１０の反射光を検出した際の検出結果をメモリ２１１に記憶しないため、光学センサ１００で反射光を検出可能な位置に巻癖発生箇所が到達するタイミングを計る必要がある。そこで、エンコーダ２０３による中間転写ベルト５６の回転開始からの走行距離によって巻癖発生箇所の到達タイミングが計られていることは既に述べた。ただし、巻癖発生箇所の到達タイミングを計る方法は、エンコーダ２０３を用いる方法に限られない。例えば、ＨＰセンサ７１を用いる方法であってもよい。
【００６０】
ＨＰセンサ７１を用いる方法について説明する。上述したように、本実施形態において巻癖が最も発生しやすい箇所は、中間転写ベルト５６が停止中にテンションローラ６０と接していた接触箇所であることが分かっている。この巻癖発生箇所（接触箇所）とＨＰシール７０との位置関係つまり巻癖発生箇所とＨＰシール７０との距離は、巻癖が解消されるまでは不変である。そして、制御部２００は、ＨＰセンサ７１がＨＰシール７０を検出した時を基準に中間転写ベルト５６が１周するまでの時間を計ることで、その時々のＨＰシール７０の位置を特定し得る。従って、ＨＰシール７０との距離が変わらない巻癖発生箇所についても、制御部２００はその時々の位置を特定し得る。つまり、制御部２００は中間転写ベルト５６の回転に伴い移動する巻癖発生箇所の位置を把握できる。また、ＨＰセンサ７１と光学センサ１００とは配置位置関係が固定されているので、制御部２００は、ＨＰシール７０がＨＰセンサ７１を通過してから巻癖発生箇所が光学センサ１００を通過するまでにかかる時間を把握できる。これにより、制御部２００は中間転写ベルト５６が１周するごとに、巻癖発生箇所が光学センサ１００の対向位置に到達するタイミングを計ることができる。
【００６１】
なお、巻癖発生箇所は、複数のローラのうち中間転写ベルト５６に張力を付与するテンションローラ６０と接する箇所であるとは限らない。画像形成装置１によっては、その他のローラとの接触箇所で巻癖が発生しやすい場合がある。図１０及び図１１に、巻癖が発生しやすい箇所の他の例を示した。なお、図１１及び図１２おいて、図１に示した画像形成装置１と同じ構成については同じ符号を付している。図１０に示す画像形成装置の場合には、中間転写ベルト５６を張架する複数のローラのうち、最も外径が小さい張架ローラ６７に巻き付き接している箇所が巻癖発生箇所となる。他方、図１１に示す画像形成装置の場合には、中間転写ベルト５６を張架する複数のローラのうち、中間転写ベルト５６への巻き付き角が最も大きいローラ６８に巻き付き接している箇所が巻癖発生箇所となる。
【００６２】
なお、以上説明した実施形態においては、画像形成装置の一例としてマルチカラープリンタを用いて説明したが、これに限らず、中間転写ベルトを用いて二次転写を行う画像形成装置であればどのようなものでもよい。すなわち、中間転写ベルトを用いて二次転写を行う画像形成装置であれば、タンデム型／１ドラム型、帯電方式、静電像形成方式、現像方式、転写方式、定着方式の区別無く実施できる。そのような画像形成装置としては、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機などが挙げられる。
【符号の説明】
【００６３】
１…画像形成装置、１０…制御用トナー像、５６…中間転写ベルト、６０…ローラ（テンションローラ）、６７…ローラ（張架ローラ）、６８…ローラ、１００…検出手段（光学センサ）、１０１…発光部（発光素子）、１０２…受光部（受光素子）、２００…制御手段（制御部）、５０ａ〜５０ｄ…像担持体（感光ドラム）
【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】
2017044784.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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