(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上にトナー像を形成して転写媒体に一次転写し、該トナー像をさらにシートに二次転写する通常印字と、
トナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子を変化させながら、パッチ画像を前記感光体上に形成し、さらに前記転写媒体に転写するとともに、当該転写媒体上のパッチ画像の画像濃度を検出し、その検出結果に基づいてトナー像の画像濃度を目標濃度に調整するために必要な濃度制御因子の最適値を決定する一方、濃度検出済のパッチ画像を二次転写することなくクリーニング手段によって前記転写媒体からクリーニング除去する濃度調整処理と
を選択的に実行する画像形成装置において、
前記濃度調整処理において前記パッチ画像を前記転写媒体からクリーニング除去する時に、トナーの帯電極性と同一極性のバイアスを前記転写媒体に印加して前記クリーニング除去により発生した電荷を前記転写媒体から除去する除電手段
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記濃度調整処理を続けて実行するとき、前記除電手段は後の濃度調整処理でのパッチ画像のドット面積率が８０％以上である場合に前記後の濃度調整処理に先立って、前記除電手段は先の濃度調整処理におけるクリーニング除去により発生した電荷を前記転写媒体から除去する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記濃度調整処理に続いて前記通常印字を実行するとき、前記除電手段は前記通常印字に先立って前記クリーニング除去により発生した電荷を前記転写媒体から除去する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体から前記転写媒体上に転写されたトナー像をシートに２次転写する２次転写手段と、前記２次転写手段にバイアスを印加する２次転写バイアス発生手段とをさらに備え、前記２次転写手段と前記２次転写バイアス発生手段とで前記除電手段が構成され、前記２次転写手段と前記転写媒体との間にシートを存在しない状態で前記２次転写バイアス発生手段が前記２次転写手段にトナーの帯電極性と同一極性のバイアスを印加する請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写媒体にバイアスを印加する１次転写バイアス発生手段をさらに備え、前記１次転写バイアス発生手段により前記除電手段が構成される請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記感光体にバイアスを印加する感光体バイアス発生手段をさらに備え、前記感光体と前記感光体バイアス発生手段とで前記除電手段が構成される請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記クリーニング手段にバイアスを印加するクリーニングバイアス発生手段をさらに備え、前記クリーニング手段と前記クリーニングバイアス発生手段とで前記除電手段が構成される請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記除電手段は、前記感光体から前記転写媒体にトナー像が転写される転写位置と、前記クリーニング手段との間に設けられる請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
トナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子を変化させながら、パッチ画像を感光体上に形成し、さらに転写媒体に転写するとともに、当該転写媒体上のパッチ画像の画像濃度を検出し、その検出結果に基づいてトナー像の画像濃度を目標濃度に調整するために必要な濃度制御因子の最適値を決定する一方、濃度検出済のパッチ画像を二次転写することなく前記転写媒体からクリーニング除去する濃度調整工程と、
トナーの帯電極性と同一極性のバイアスを前記転写媒体に印加して前記クリーニング除去により発生した電荷を前記転写媒体から除去する除電工程と
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、中間転写ドラムや中間転写ベルトなどの転写媒体に形成されたパッチ画像の濃度に基づきトナー像の画像濃度を調整する一方、そのパッチ画像を濃度検出後に転写媒体から除去する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置では、感光体およびトナーの疲労・経時変化や、装置周辺における温湿度の変化などに起因して、画像濃度が変化することがある。そこで、通常印字に先立って、トナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子、例えば帯電バイアス、現像バイアス、露光量などを適宜調整して画像濃度を安定化させている。具体的には、濃度制御因子を変えながら、パッチ画像を感光体上に形成するとともに、中間転写ベルトや中間転写ドラムなどの転写媒体に転写し、この転写媒体上のパッチ画像の画像濃度に基づき濃度制御因子の最適値を決定し、トナー像の濃度調整を行っている。また、上記のように転写媒体に形成されたパッチ画像については、画像濃度の検出が行われた後、専用のクリーニング手段によって転写媒体からクリーニング除去される。なお、この明細書では、濃度制御因子の最適値を求めるとともに、パッチ画像を転写媒体からクリーニング除去する一連の処理を「濃度調整処理」あるいは「濃度調整工程」と称する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クリーニング手段によってパッチ画像を転写媒体からクリーニング除去した時、パッチ画像を構成するトナーと逆極性に転写媒体がチャージアップすることがある。そして、このようにしてチャージアップした転写媒体に次のトナー像（パッチ画像や通常画像）を転写する際、このチャージアップが転写を妨げ、その結果、正常なトナー像が得られないことがある。例えば、濃度調整処理を繰り返して行う場合には、先の濃度調整処理において発生した転写媒体のチャージアップによって、後の濃度調整処理時においてパッチ画像が転写媒体に正常に転写されず、その結果、精度良く濃度調整を行うことができないという問題が生じる。また、濃度調整処理に続いて通常印字を行う場合、濃度調整処理において発生した転写媒体のチャージアップによって、通常画像が転写媒体に正常に転写されず、画像品質の低下を招くという問題が生じる。
【０００４】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、転写媒体のチャージアップを解消して感光体上のトナー像を転写媒体に良好に転写することができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる画像形成装置は、感光体上にトナー像を形成して転写媒体に一次転写し、該トナー像をさらにシートに二次転写する通常印字と、トナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子を変化させながら、パッチ画像を前記感光体上に形成し、さらに前記転写媒体に転写するとともに、当該転写媒体上のパッチ画像の画像濃度を検出し、その検出結果に基づいてトナー像の画像濃度を目標濃度に調整するために必要な濃度制御因子の最適値を決定する一方、濃度検出済のパッチ画像を二次転写することなくクリーニング手段によって前記転写媒体からクリーニング除去する濃度調整処理とを選択的に実行する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、前記濃度調整処理において前記パッチ画像を前記転写媒体からクリーニング除去する時に、トナーの帯電極性と同一極性のバイアスを前記転写媒体に印加して前記クリーニング除去により発生した電荷を前記転写媒体から除去する除電手段を備えている。
【０００６】
また、この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するため、トナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子を変化させながら、パッチ画像を感光体上に形成し、さらに転写媒体に転写するとともに、当該転写媒体上のパッチ画像の画像濃度を検出し、その検出結果に基づいてトナー像の画像濃度を目標濃度に調整するために必要な濃度制御因子の最適値を決定する一方、濃度検出済のパッチ画像を二次転写することなく前記転写媒体からクリーニング除去する濃度調整工程と、トナーの帯電極性と同一極性のバイアスを前記転写媒体に印加して前記クリーニング除去により発生した電荷を前記転写媒体から除去する除電工程とを備えている。
【０００７】
このように構成された画像形成装置および画像形成方法では、濃度調整時に転写媒体からパッチ画像が二次転写されることなくクリーニング除去されるが、このクリーニング除去によってパッチ画像を構成するトナーの帯電極性と逆極性の電荷が転写媒体に帯電して転写媒体がチャージアップするが、クリーニング除去後に、トナーの帯電極性と同一極性のバイアスが転写媒体に印加されてクリーニング除去により発生した電荷が転写媒体から除去される。
【０００８】
なお、転写媒体へのトナー像の転写に対するチャージアップの影響は、当該トナー像のトナー量が比較的少ない場合には小さい反面、トナー量が多くなると顕著なものとなる。そこで、濃度調整処理を続けて実行するとき、後の濃度調整処理でのパッチ画像のドット面積率が例えば８０％以上である場合には、後の濃度調整処理に先立って、先の濃度調整処理におけるクリーニング除去により発生した電荷を転写媒体から除去するのが望ましい。一方、後の濃度調整処理でのパッチ画像が例えばハーフトーン画像である場合には、両濃度調整処理の間における除電処理を省略してもよく、これによって効率的な濃度調整を行うことができる。
【０００９】
また、濃度調整処理に続いて通常印字を実行する場合には、通常印字に先立って除電処理を実行して濃度調整時のクリーニング除去により発生した電荷を転写媒体から除去するのが望ましく、これによって優れた画像品質で通常印字を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
Ａ．画像形成装置の全体構成
図１は、この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が制御ユニット１のメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１２がエンジン部Ｅの各部を制御してシートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００１１】
このエンジン部Ｅでは、プロセスユニット２の感光体２１にトナー像を形成可能となっている。すなわち、プロセスユニット２は、図１の矢印方向に回転可能な感光体２１を備えており、さらに感光体２１の周りにその回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ２２、現像手段としての現像器２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋ、およびクリーニング部２４がそれぞれ配置されている。帯電ローラ２２は帯電バイアス発生部１２１から高電圧が印加されており、感光体２１の外周面に当接して外周面を均一に帯電させる。
【００１２】
そして、この帯電ローラ２２によって帯電された感光体２１の外周面に向けて露光ユニット３からレーザ光Ｌが照射される。この露光ユニット３は、図２に示すように、画像信号切換部１２２と電気的に接続されており、この画像信号切換部１２２を介して与えられる画像信号に応じてレーザ光Ｌを感光体２１上に走査露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。例えば、エンジンコントローラ１２のＣＰＵ１２３からの指令に基づき、画像信号切換部１２２がパッチ作成モジュール１２４と導通している際には、パッチ作成モジュール１２４から出力されるパッチ画像信号が露光ユニット３に与えられてパッチ潜像が形成される。一方、画像信号切換部１２２がメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１と導通している際には、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像信号に応じてレーザ光Ｌを感光体２１上に走査露光して感光体２１上に画像信号に対応する静電潜像が形成される。
【００１３】
こうして形成された静電潜像は現像部２３によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では現像部２３として、イエロー用の現像器２３Ｙ、シアン用の現像器２３Ｃ、マゼンタ用の現像器２３Ｍ、およびブラック用の現像器２３Ｋがこの順序で感光体２１に沿って配置されている。これらの現像器２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋは、それぞれ感光体２１に対して接離自在に構成されており、エンジンコントローラ１２からの指令に応じて、上記４つの現像器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂのうちの一の現像器が選択的に感光体２１に当接するとともに、現像バイアス発生部１２５によって高電圧が印加されて選択された色のトナーを感光体２１の表面に付与して感光体２１上の静電潜像を顕在化する。
【００１４】
現像部２３で現像されたトナー像は、図１に示すように、ブラック用現像器２３Ｋとクリーニング部２４との間に位置する１次転写領域Ｒ1で転写ユニット４の中間転写ベルト（転写媒体）４１上に１次転写される。なお、この転写ユニット４の構造については後で詳述する。
【００１５】
また、１次転写領域Ｒ1から周方向（図１の矢印方向）に進んだ位置には、クリーニング部２４が配置されており、１次転写後に感光体２１の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とす。
【００１６】
次に、転写ユニット４の構成について説明する。この実施形態では、転写ユニット４は、ローラ４２〜４７と、これら各ローラ４２〜４７に掛け渡された中間転写ベルト４１と、この中間転写ベルト４１に転写された中間トナー像をシートＳに２次転写する２次転写ローラ４８とを備えている。この中間転写ベルト４１には、１次転写バイアス発生部１２６から１次転写電圧が印加されている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２１上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト４１上に重ね合わせてカラー像を形成するとともに、給排紙ユニット６の給紙部６３によってカセット６１、手差しトレイ６２あるいは増設カセット（図示省略）からシートＳを取出して２次転写領域Ｒ2に搬送する。そして、２次転写領域Ｒ2（中間転写ベルト４１と２次転写ローラ４８との間）にシートＳを通過させながら、２次転写バイアス発生部１２９から２次転写ローラ４８に２次転写バイアスを印加して中間転写ベルト４１上のカラー像をシートＳに２次転写してフルカラー画像を得る。また、モノクロ画像をシートＳに転写する場合には、ブラックトナー像のみを中間転写ベルト４１上に形成し、カラー画像の場合と同様にして２次転写領域Ｒ2に搬送されてきたシートＳに転写してモノクロ画像を得る。
【００１７】
そして、２次転写後、中間転写ベルト４１の外周面に残留付着しているトナーについては、ベルトクリーナ（クリーニング手段）４９によって除去される。このベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１を挟んでローラ４６と対向して配置されており、適当なタイミングでクリーナブレードが中間転写ベルト４１に対して当接してその外周面に残留付着しているトナーを掻き落す。
【００１８】
また、後で説明する濃度調整処理を実行するときには、中間転写ベルト４１上に形成されるパッチ画像は、シートＳに２次転写されることなく、ベルトクリーナ４９によって除去される。このため、ベルトクリーナ４９によってパッチ画像を中間転写ベルト４１からクリーニング除去した時、パッチ画像を構成するトナーと逆極性に中間転写ベルト４１がチャージアップすることがある。そこで、この実施形態では、２次転写バイアス発生部１２９は出力バイアスを可変可能に構成され、後述するように２次転写ローラ４８に対してトナーの帯電極性と同一極性のバイアスを印加し、中間転写ベルト４１を除電している。その詳細については、次の項「Ｂ．画像形成装置の動作」の項で説明する。
【００１９】
なお、ローラ４３の近傍には、後述するようにして中間転写ベルト４１の外周面に形成されるパッチ画像の濃度を検出するためのパッチセンサＰＳが配置されるとともに、中間転写ベルト４１の基準位置を検出するための同期用読取センサＲＳが配置されている。
【００２０】
図１に戻ってエンジン部Ｅの構成説明を続ける。転写ユニット４によってトナー像が転写されたシートＳは、給排紙ユニット６の給紙部６３によって所定の給紙経路（２点鎖線）に沿って２次転写領域Ｒ2の下流側に配設された定着ユニット５に搬送され、搬送されてくるシートＳ上のトナー像をシートＳに定着する。そして、当該シートＳはさらに給紙経路６３０に沿って排紙部６４に搬送される。
【００２１】
この排紙部６４は２つの排紙経路６４１ａ，６４１ｂを有しており、一方の排紙経路６４１ａは定着ユニット５から標準排紙トレイに延びるとともに、他方の排紙経路６４１ｂは排紙経路６４１ａとほぼ平行に、再給紙部６６とマルチビンユニットとの間に延びている。これらの排紙経路６４１ａ，６４１ｂに沿って３組のローラ対６４２〜６４４が設けられており、定着済みのシートＳを標準排紙トレイやマルチビンユニット側に向けて排出したり、その他方面側にも画像を形成するために再給紙部６６側に搬送したりする。
【００２２】
この再給紙部６６は、図１に示すように、上記のように排紙部６４から反転搬送されてきたシートＳを再給紙経路６６４（２点鎖線）に沿って給紙部６３のゲートローラ対６３７に搬送するものであり、再給紙経路６６４に沿って配設された３つの再給紙ローラ対６６１〜６６３で構成されている。このように、排紙部６４から搬送されてきたシートＳを再給紙経路６６４に沿ってゲートローラ対６３７に戻すことによって給紙部６３においてシートＳの非画像形成面が中間転写ベルト４１を向いて当該面に画像を２次転写可能となる。
【００２３】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１２７はエンジン部Ｅを制御するための制御データやＣＰＵ１２３における演算結果などを一時的に記憶するためのＲＡＭであり、さらに符号１２８はＣＰＵ１２３で行う演算プログラムなどを記憶するＲＯＭである。
【００２４】
Ｂ．画像形成装置の動作
次に、上記のように構成された画像形成装置の動作、特に濃度調整処理、および濃度調整処理で発生する中間転写ベルト４１のチャージアップを除去する除電処理を中心に説明する。
【００２５】
図３は、図１の画像形成装置における濃度調整動作および除電処理を示すフローチャートである。この画像形成装置では、同図に示すように、ステップＳ１で濃度調整動作を実行して現像バイアスおよび帯電バイアスを更新設定する必要があるか否かが判断される。例えば、画像形成装置本体のメイン電源を投入した後、画像を形成できる状態になると、バイアス設定を開始するように構成してもよい。また、装置本体内に設けられたタイマー（図示省略）によって連続使用時間を計測し、数時間毎にバイアス設定を開始するようにしてもよい。
【００２６】
このステップＳ１で「ＹＥＳ」と判断されてバイアス設定が開始されると、ステップＳ２を実行して暫定現像バイアスを算出する。このバイアス算出処理は、各トナー色（この実施形態では、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色）について、比較的広いレンジで、しかも比較的広い間隔で段階的に現像バイアスを変化させながら、複数のパッチ画像を形成し、各パッチ画像の濃度に基づき最適画像濃度を得るために必要な現像バイアスを暫定的に求める。その処理内容について、図４〜図７を参照しつつ詳述する。
【００２７】
図４は、広レンジでのバイアス算出処理を示すフローチャートである。また、図５は、図４の処理内容、および後で説明する狭レンジでのバイアス算出処理の内容を示す模式図である。この算出処理では、パッチ画像を作成する色を最初の色、例えばイエローに設定する（ステップＳ２１）。そして、帯電バイアスを予め設定した既定値で、かつ広レンジの範囲内で現像バイアスを比較的広い間隔（第１間隔）で４段階に設定する（ステップＳ２２）。例えば、この実施形態では、現像バイアス発生部１２５によって現像部２３に供給可能な現像バイアスの可変帯域（Ｖb01〜Ｖb10）全体を広レンジとして設定し、この広レンジ（Ｖb01〜Ｖb10）内のうち４点Ｖb01，Ｖb04，Ｖb07，Ｖb10を現像バイアスとして設定している。このように、この実施形態では、第１間隔Ｗ1を、
Ｗ1＝Ｖb10−Ｖb07＝Ｖb07−Ｖb04＝Ｖb04−Ｖb01
としている。
【００２８】
このようなバイアス設定で４つのイエローベタ画像（図６）を感光体２１上に順次形成し、さらに図７（ａ）に示すように、これらを中間転写ベルト４１の外周面に転写して第１パッチ画像ＰＩ1(Y)を形成する（ステップＳ２３）。
【００２９】
そして、ステップＳ２４ですべてのパッチ作成色についてパッチ画像が作成されたと判断するまで、パッチ作成色を次の色に設定し（ステップＳ２５）、ステップＳ２２，Ｓ２３を繰り返して同図（ｂ）〜（ｄ）に示すようにシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の順序で中間転写ベルト４１の外周面上に第１パッチ画像ＰＩ1(C)，ＰＩ1(M)，ＰＩ1(K)をさらに形成していく。
【００３０】
こうして１６（＝４種類×４色）個の第１パッチ画像ＰＩ1(Y)，ＰＩ1(C)，ＰＩ1(M)，ＰＩ1(K)が中間転写ベルト４１に形成されると、先頭位置のパッチ画像から順番に第１パッチ画像の画像濃度をパッチセンサＰＳで検出しながら、検出済のパッチ画像をベルトクリーナ４９によってクリーニング除去する（ステップＳ２６）。これに続いて、ステップＳ２７で目標濃度に対応する現像バイアスを求め、これを暫定バイアスとしてＲＡＭ１２７に一時的に記憶する。ここで、検出結果（画像濃度）が目標濃度と一致している場合には、その画像濃度に対応する現像バイアスを暫定バイアスとすればよく、また一致しない場合には、図５（ｂ）に示すように、目標濃度を挟むデータＤ（Ｖb04），Ｄ（Ｖb07）に基づく直線補間や平均化処理などによって暫定バイアスを求めることができる。
【００３１】
こうして、暫定バイアスが求まると、図３の除電処理（ステップＳ３）を実行する。その理由は、上記したとおりバイアス算出処理（ステップＳ２）においてベルトクリーナ４９によってパッチ画像を中間転写ベルト４１からクリーニング除去した時、図８（ａ）に示すように、パッチ画像ＰＩ1を構成するトナーＴの帯電極性と逆極性に中間転写ベルト４１がチャージアップし、このチャージアップが次の現像バイアス算出処理（ステップＳ４）に悪影響を及ぼすのを防止するためである。そこで、この実施形態では、以下に説明する除電処理を実行している。
【００３２】
この除電処理では、中間転写ベルト４１の１周分の間、２次転写ローラ４８を上昇移動させて中間転写ベルト４１に当接させる。そして、シートＳを２次転写領域Ｒ2（中間転写ベルト４１と２次転写ローラ４８との間）に通過させないまま、２次転写バイアス発生部１２９から２次転写ローラ４８にトナーＴの帯電極性と同一極性のバイアスを印加する。これによってクリーニング除去（ステップＳ２６）によって発生した電荷が中間転写ベルト４１から除去される。このように、この実施形態では、２次転写ローラ４８および２次転写バイアス発生部１２９は中間転写ベルト４１上の画像をシートＳに２次転写する２次転写機能に加え、本発明の「除電手段」としても機能している。
【００３３】
上記のようにして中間転写ベルト４１の除電処理が完了すると、図３の狭レンジでのバイアス算出処理（ステップＳ４）を実行する。図９は、図３の狭レンジでのバイアス算出処理を示すフローチャートである。この算出処理では、先の算出処理（ステップＳ２）と同様に、パッチ画像を作成する色を最初の色、例えばイエローに設定する（ステップＳ４１）。そして、帯電バイアスを予め設定した既定値で、かつステップＳ２７で求めた暫定バイアスを含む狭レンジの範囲内で現像バイアスを第１間隔Ｗ1よりも狭い間隔（第２間隔）で４段階に設定する（ステップＳ４２）。例えば、この実施形態では、現像バイアスの可変帯域（Ｖb01〜Ｖb10）の約１／３を狭レンジとして設定しており、暫定バイアスが図５（ｂ）に示すように現像バイアスＶb05，Ｖb06の間である場合には、４点Ｖb04，Ｖb05，Ｖb06，Ｖb07を現像バイアスとして設定している（同図（ｃ））。このように、この実施形態では、第２間隔Ｗ2を、
Ｗ2＝Ｖb07−Ｖb06＝Ｖb06−Ｖb05＝Ｖb05−Ｖb04
としている。
【００３４】
このようなバイアス設定で４つのイエローベタ画像（図６）を感光体２１上に順次形成し、さらに図７（ａ）に示すように、これらを中間転写ベルト４１の外周面に転写して第１パッチ画像ＰＩ1(Y)を形成する（ステップＳ４３）。そして、先の算出処理（ステップＳ２）と同様に、ステップＳ４４ですべてのパッチ作成色についてパッチ画像が作成されたと判断するまで、パッチ作成色を次の色に設定し（ステップＳ４５）、ステップＳ４２，Ｓ４３を繰り返してシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の順序で中間転写ベルト４１の外周面上に第１パッチ画像ＰＩ1(C)，ＰＩ1(M)，ＰＩ1(K)をさらに形成していく。
【００３５】
こうして１６（＝４種類×４色）個のパッチ画像ＰＩ1(Y)，ＰＩ1(C)，ＰＩ1(M)，ＰＩ1(K)が中間転写ベルト４１に形成されると、先頭位置のパッチ画像ＰＩ1から順番にパッチ画像ＰＩ1の画像濃度をパッチセンサＰＳで検出しながら、検出済のパッチ画像ＰＩ1をベルトクリーナ４９によってクリーニング除去する（ステップＳ４６）。これに続いて、ステップＳ４７で目標濃度に対応する現像バイアスを求める。ここで、検出結果（画像濃度）が目標濃度と一致している場合には、その画像濃度に対応する現像バイアスを最適現像バイアスとすればよく、また一致しない場合には、図５（ｄ）に示すように、目標濃度を挟むデータＤ（Ｖb05），Ｄ（Ｖb06）に基づく直線補間などによって最適現像バイアスを求めることができる。
【００３６】
そして、全てのパッチ作成色について最適現像バイアスが求まった場合、上記のようにして求められた最適現像バイアスを現像バイアスに設定しながら、図３のステップＳ５に進んで帯電バイアス算出処理を実行する。
【００３７】
図１０は、図３の帯電バイアス算出処理を示すフローチャートである。この帯電バイアス算出処理（ステップＳ５）では、現像バイアス算出処理と同様に、パッチ画像を作成する色を最初の色、例えばイエローに設定する（ステップＳ５１）。そして、予め設定した既定値を含み、かつ狭レンジの範囲内で帯電バイアスを比較的狭い間隔（第３間隔）で４段階に設定する（ステップＳ５２）。このように、帯電バイアス算出処理は、現像バイアス算出処理とは異なり、広レンジでの算出処理を行うことなく、狭レンジでの算出処理のみを実行する。なお、この実施形態では、帯電バイアスの可変帯域（Ｖa01〜Ｖa10）の約１／３を狭レンジとして設定しており、例えば既定値が図１１（ａ）に示すように帯電バイアスＶa05，Ｖa06の間である場合には、４点Ｖa04，Ｖa05，Ｖa06，Ｖa07を帯電バイアスとして設定している。このように、この実施形態では、第３間隔Ｗ3を、
Ｗ3＝Ｖa07−Ｖa06＝Ｖa06−Ｖa05＝Ｖa05−Ｖa04
としている。
【００３８】
上記のようにしてイエロー色について４種類の帯電バイアスが設定されると、帯電バイアスを最も低い値Ｖa04から段階的に増大させながら、各イエローのハーフトーン画像ＰＩ2(Y)（図１２）を感光体２１上に順次形成し、これらを中間転写ベルト４１の外周面に転写して第２パッチ画像ＰＩ2(Y)を形成する（ステップＳ５３）。なお、第２パッチ画像ＰＩ2(Y)の形成位置は、それぞれ対応する第１パッチ画像ＰＩ1の形成位置と一致している。
【００３９】
次のステップＳ５４は、すべてのパッチ作成色について第２パッチ画像を作成したか否かを判断し、「ＮＯ」と判断される間は、パッチ作成色を次の色に設定し（ステップＳ５５）、ステップＳ５２〜Ｓ５４を繰り返してシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の順序で中間転写ベルト４１の外周面上に第２パッチ画像ＰＩ2(C)，ＰＩ2(M)，ＰＩ2(K)をさらに形成していく。
【００４０】
一方、ステップＳ５４で「ＹＥＳ」と判断すると、１６（＝４種類×４色）個のパッチ画像の画像濃度をパッチセンサＰＳで検出しながら、検出済のパッチ画像をベルトクリーナ４９によってクリーニング除去する（ステップＳ５６）。また、これに続いて、ステップＳ５７で目標濃度に対応する帯電バイアスを求める。ここで、検出結果（画像濃度）が目標濃度と一致している場合には、その画像濃度に対応する帯電バイアスを最適帯電バイアスとすればよく、また一致しない場合には、図１１（ｂ）に示すように、目標濃度を挟むデータＤ（Ｖa05），Ｄ（Ｖa06）に基づく直線補間などによって最適帯電バイアスを求めることができる。
【００４１】
そして、全てのパッチ作成色について最適帯電バイアスが求まると、上記のようにして求められた最適帯電バイアスをＲＡＭ１２７に記憶し、通常印字処理において、ＲＡＭ１２７から読み出し、帯電バイアスとして設定する。
【００４２】
以上のように、この実施形態によれば、広レンジでの現像バイアス算出処理（先の濃度調整処理）時に行うクリーニング除去（ステップＳ２６）によって第１パッチ画像ＰＩ1を構成するトナーＴの帯電極性と逆極性の電荷が中間転写ベルト４１に帯電して中間転写ベルト４１がチャージアップするが、クリーニング除去後に、除電処理（ステップＳ３）を実行しているので、クリーニング除去により発生した電荷を中間転写ベルト４１から除去することができる。その結果、広レンジでの現像バイアス算出処理（先の濃度調整処理）に続いて行われる狭レンジでの現像バイアス算出処理（後の濃度調整処理）において中間転写ベルト４１のチャージアップ現象の影響を受けることなく、パッチ画像を良好に形成することができる。
【００４３】
また、中間転写ベルト４１へのトナー像の転写に対するチャージアップの影響は、当該トナー像のトナー量が比較的少ない場合には小さい反面、トナー量が多くなると顕著なものとなる。したがって、上記実施形態の如く、ベタ画像をパッチ画像とする狭レンジでの現像バイアス算出処理（ステップＳ４）を実行するのに先立って除電処理（ステップＳ３）を実行することで、チャージアップの影響を積極的に取り除き、パッチ画像を中間転写ベルト４１上に良好に形成することができ、より高精度に最適現像バイアスを決定することができる。なお、このような作用効果はパッチ画像がベタ画像である場合に限定されるものではなく、例えば現像バイアス算出処理（ステップＳ４）でのパッチ画像のドット面積率が例えば８０％以上である場合にも、全く同様である。
【００４４】
さらに、この実施形態では、狭レンジでの現像バイアス算出処理（ステップＳ４）を実行した後、除電処理を実行することなく、直ちに帯電バイアス算出処理（ステップＳ５）を行っているが、これによって効率的な濃度調整を行うことができる。というのも、上記したようにトナー像のトナー量が比較的少ない場合にはチャージアップの影響は小さく、ハーフトーン画像をパッチ画像とする帯電バイアス算出処理（ステップＳ５）ではパッチ画像の転写に対するチャージアップの影響を無視できるため、除電処理を省略することでスループット低下を防止することができるからである。このように、この実施形態では、後に実行する濃度調整処理におけるパッチ画像の画像濃度に対応して除電処理を選択的に実行するようにしているので、スループット低下を防止しながら、濃度調整を高精度に行うことができる。
【００４５】
もちろん、スループットよりも濃度調整精度をより重視する場合には、濃度調整処理（現像バイアス算出処理および帯電バイアス算出処理）毎に除電処理を実行するようにしてもよい。
【００４６】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、濃度制御因子として現像バイアスおよび帯電バイアスの最適値を決定しているが、例えば現像バイアスの最適値のみを決定する画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。このような画像形成装置では、現像バイアスの最適値を求めた直後に通常印字を行うことがあるが、この場合、現像バイアス算出処理（濃度調整処理）において発生した中間転写ベルト４１のチャージアップによって、通常画像が中間転写ベルト４１に正常に転写されず、画像品質の低下を招くという問題が生じることがある。これに対し、本発明を適用する、すなわち通常印字に先立って除電処理を実行して現像バイアス算出処理におけるクリーニング除去により発生した電荷を中間転写ベルト４１から除去しておくと、チャージアップが解消された中間転写ベルト４１に通常画像が転写されることとなり、優れた画像品質で通常印字を行うことができる。
【００４７】
また、上記実施形態では、濃度制御因子として現像バイアスおよび帯電バイアスの最適値を求めたり、現像バイアスの最適値のみを求めているが、帯電バイアスの最適値のみを求める場合、また転写バイアスや露光量などの他の濃度制御因子の最適値を求める濃度調整処理を実行する画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【００４８】
また、上記実施形態では、２次転写ローラ４８および２次転写バイアス発生部１２９によって本発明の「除電手段」を構成しているが、以下の（１）〜（３）に示すように、すでに図１の画像形成装置に設けられている構成要素を本発明の「除電手段」としても機能させることができる。すなわち、以下の構成要素によって中間転写ベルト４１にトナーＴの帯電極性と同一極性のバイアスを印加し、これによってクリーニング除去によって発生した電荷を中間転写ベルト４１から除去するように構成してもよい。
【００４９】
（１）中間転写ベルト４１にバイアスを印加する１次転写バイアス発生手段１２６を本発明の「除電手段」として機能させてもよい。
【００５０】
（２）感光体２１と、感光体２１にバイアスを印加する感光体バイアス発生手段とによって本発明の「除電手段」として機能させてもよい。
【００５１】
（３）ベルトクリーナ（クリーニング手段）４９のクリーニング方式としては、いずれの方式を採用してもよいが、いわゆるバイアスクリーニング方式を採用しているときには、ベルトクリーナ４９にバイアスを印加するクリーニングバイアス発生手段が設けられている。そこで、この場合、ベルトクリーナ４９とクリーニングバイアス発生手段とによって本発明の「除電手段」として機能させてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、図１の画像形成装置に設けられている構成要素を本来的な機能のみならず、本発明の「除電手段」としても機能させているが、感光体２１から中間転写ベルト４１にトナー像が１次転写される１次転写領域Ｒ1と、ベルトクリーナ４９との間に除電処理を専ら実行する除電手段を別途設けるように構成してもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、パッチ画像を中間転写ベルト４１に転写しているが、中間転写ベルト以外の転写媒体（転写ドラム、転写ベルト、転写シート、中間転写ドラム、中間転写シート、反射型記録シートあるいは透過性記憶シートなど）にトナー像を転写してパッチ画像を形成する画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【００５４】
さらに、上記実施形態では、４色のトナーを用いたカラー画像を形成することができる画像形成装置であったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、モノクロ画像のみを形成する画像形成装置にも当然に適用することができる。また、上記実施形態にかかる画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を転写媒体に形成した後で複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートに形成する中間転写方式のプリンタであるが、本発明は複写機やファクシミリ装置などの中間転写方式の画像形成装置全般に適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、二次転写されない濃度調整時のパッチ画像のクリーニング除去によって発生する電荷をトナーの帯電極性と同一極性のバイアスを転写媒体に印加することによって除電するように構成しているので、濃度調整処理（あるいは濃度調整工程）に続いて感光体から転写媒体への転写を良好に行うことができる。
【００５６】
また、濃度調整処理を続けて実行するとき、後の濃度調整処理でのパッチ画像のドット面積率が８０％以上である場合には、後の濃度調整処理に先立って、先の濃度調整処理におけるクリーニング除去により発生した電荷を転写媒体から除去するように構成しているので、後の濃度調整処理において転写媒体のチャージアップの影響を受けやすい高濃度パッチ画像を良好に転写媒体に転写することができ、濃度調整因子の最適値を高精度に求めることができ、高品質な画像を形成することができる。
【００５７】
さらに、濃度調整に続いて通常印字を実行する場合には、通常印字に先立って除電処理を実行して濃度調整時のクリーニング除去により発生した電荷を転写媒体から除去するように構成しているので、優れた画像品質で通常印字を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】広レンジでのバイアス算出処理（濃度調整処理）を示すフローチャートである。
【図５】図４の処理内容、および後で説明する狭レンジでのバイアス算出処理の内容を示す模式図である。
【図６】第１パッチ画像を示す図である。
【図７】パッチ画像の形成順序を示す図である。
【図８】中間転写ベルトの除電動作を模式的に示す図である。
【図９】図３の狭レンジでのバイアス算出処理を示すフローチャートである。
【図１０】図３の帯電バイアス算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の処理内容を示す模式図である。
【図１２】第２パッチ画像を示す図である。
【符号の説明】
２１…感光体
４１…中間転写ベルト（転写媒体）
４８…２次転写ローラ（除電手段）
４９…ベルトクリーナ（クリーニング手段）
１２６…１次転写バイアス発生部（除電手段）
１２９…２次転写バイアス発生部（除電手段）
ＰＩ1…パッチ画像
Ｒ1…１次転写領域
Ｒ2…２次転写領域
Ｔ…トナー
【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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【図１１】
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【図１２】
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