画像形成装置
【課題】テストパターンを検知する検知装置と被検知物との相対的位置ずれを防止することにより、検知精度を向上させることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像特性を検査するためのテストパターンＰを像担持体２の表面に形成するテストパターン形成手段と、テストパターンＰを検知するテストパターン検知装置２９，３０と、テストパターンＰの検知結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成条件補正手段を備えた画像形成装置である。テストパターン検知装置２９，３０を二次転写装置１２と一体的に構成した。像担持体２に形成されたテストパターンＰを中間転写体１０に転写すると共に、その中間転写体１０上のテストパターンＰを二次転写装置１２に転写するように構成し、二次転写装置１２に転写されたテストパターンＰを、テストパターン検知装置２９，３０によって検知するようにした。
【解決手段】画像特性を検査するためのテストパターンＰを像担持体２の表面に形成するテストパターン形成手段と、テストパターンＰを検知するテストパターン検知装置２９，３０と、テストパターンＰの検知結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成条件補正手段を備えた画像形成装置である。テストパターン検知装置２９，３０を二次転写装置１２と一体的に構成した。像担持体２に形成されたテストパターンＰを中間転写体１０に転写すると共に、その中間転写体１０上のテストパターンＰを二次転写装置１２に転写するように構成し、二次転写装置１２に転写されたテストパターンＰを、テストパターン検知装置２９，３０によって検知するようにした。
【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、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体や中間転写ベルト上に形成されたテストパターンを検知装置で検知し、そのテストパターンの検知データから画像の濃度や位置情報を類推して、画像形成条件を制御する方法は広く知られている（例えば特許文献１参照）。テストパターンを検知する検知装置としては、反射型の光学式センサを用いることが一般的である。反射型の光学式センサは、発光素子と受光素子を有し、発光素子から照射された光は、テストパターンのある被検知対象物によって反射され、受光素子にて受光され信号に変換される。その信号の変化を読み取ることで、テストパターンの情報を類推することができる。
【０００３】
前記光学式センサは、テストパターンが無い状態の感光体又は中間転写ベルトの表面（地肌部）での出力信号が基準となるように設定している。このため、光学式センサを使用する際は、初期、又は使用毎、あるいは適宜のタイミングで、校正を行ってから使用する。校正方法は採用するシステムによって種々の方法があるが、例えば、所定の出力信号を基準とするように設定する場合は、その出力信号が得られるよう、センサの入力信号を調節する。具体的には、地肌部の出力が所定の出力信号となるよう、発光素子の制御パラメータ（ここではＬＥＤ電流とする）を調節する。そして、同じＬＥＤ電流下において、地肌部の出力とテストパターンがあるときと無いとき、あるいは、複数の異なるテストパターンの出力差を検知することで、濃度や位置情報を検出することができる。
【特許文献１】特開２００７−１２１９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記校正動作において、反射型の光学式センサ特性値を決定するものの１つとして、光学式センサと被検知物との相対的な位置関係がある。光学式センサと被検知物との相対的な位置関係がずれると、それが信号の差となって表れるため誤検知などに繋がる懸念がある。前記位置関係がずれたとしても、校正動作を行うことで誤検知は回避することも可能であるが、そもそもの校正動作ができなくなる懸念は残る。
【０００５】
前述の例をもとに説明を行うと、地肌部の出力が所定の出力信号となるよう、発光素子のＬＥＤ電流値を調節するが、その素子が持っているＬＥＤ電流の仕様範囲内で、調整できなくなる場合がある。このことは、特に正反射光学式センサの場合に顕著である。多くの画像形成装置では、センサの感度を高めるためにセンサ出力が大きい状態で適正値を得るようにしているが、正反射光学式センサと被検知対象との位置関係が適正でないと（検知距離がずれたり、検知の角度がずれたりした場合は）、センサの出力は低下する。そうすると、ＬＥＤ電流を上げて、所定の出力を得ようとする。しかし、出力の下がり度合いが大きいと、ＬＥＤ電流を上げる量が多くなり、ＬＥＤ素子の仕様上限を超えてしまう虞がある。また、このような現象は、被検知部が平面よりも曲面である場合に起こりやすく、さらに被検知部の曲率が小さいほど起こりやすい傾向にある。
【０００６】
上記光学式センサと被検知物との相対的位置ずれによって生じる検知誤差を解消するには、光学式センサと被検知物との位置をしっかり固定することが重要となる。しかしながら、これまでの被検知物となるモジュール（感光体や中間転写ユニット）は、交換部品として扱われることが多く、それらの被検知物ごと光学式センサが交換されてしまうことを避けるため、被検知物と光学式センサを一体的に構成することはできなかった。このため、交換部品としての被検知物を画像形成装置本体に対して位置決めして取り付けることにより、被検知物の光学式センサに対する相対的位置の精度を向上させるようにしてきたが、部品や装置の寸法誤差や、それらの取り付け誤差等の機械的公差が積み重なって、被検知物を精度良く位置決めすることには限界があった。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、テストパターンを検知する検知装置と被検知物との相対的位置ずれを防止することにより、検知精度を向上させることが可能な画像形成装置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】
請求項１の発明は、複数の像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体の表面に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視画像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成された可視画像を中間転写体に一次転写する一次転写装置と、前記中間転写体上の可視画像を記録媒体に二次転写する二次転写装置を備えた画像形成装置であって、画像特性を検査するためのテストパターンを前記像担持体の表面に形成するテストパターン形成手段と、前記テストパターンを検知するテストパターン検知装置と、テストパターンの検知結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成条件補正手段を備えた画像形成装置において、前記テストパターン検知装置を前記二次転写装置と一体的に構成し、前記像担持体に形成されたテストパターンを前記中間転写体に転写すると共に、その中間転写体上のテストパターンを前記二次転写装置に転写するように構成し、当該二次転写装置に転写されたテストパターンを、前記テストパターン検知装置によって検知するようにしたものである。
【０００９】
テストパターン検知装置を二次転写装置に一体的に構成しているので、テストパターン検知装置と二次転写装置との相対的位置が固定される。これにより、二次転写装置に転写されたテストパターンに対するテストパターン検知装置の距離や角度（向き）等を一定にすることが可能となり、検知精度を向上させることができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記二次転写装置が、前記中間転写体に圧接して配設された二次転写回転体を有し、当該二次転写回転体と前記中間転写体との圧接部に記録媒体を通過させた際に、前記中間転写体上の可視画像を記録媒体に転写するように構成した画像形成装置であって、前記像担持体に形成されたテストパターンを、前記中間転写体の画像転写領域を除く非画像転写領域に転写すると共に、前記中間転写体上のテストパターンを前記二次転写回転体の表面に転写するようにしたものである。
【００１１】
テストパターンの中間転写体への転写を、中間転写体の画像転写領域を除く非画像転写領域に転写されるようにしたので、テストパターンが記録媒体に誤って転写されることがない。さらに、二次転写回転体を中間転写体に常時接触（圧接）した状態で配設することができる。従って、二次転写回転体を中間転写体に対して接離させる必要がないため、その接離動作に伴う振動などによる画像品質の低下を防止することが可能となる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記二次転写装置のテストパターンが転写される部分を、光沢度の高い部材で構成したものである。
【００１３】
これにより、二次転写装置に転写されたテストパターンの検知を良好に行うことが可能となる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記テストパターンを検知した後に、前記二次転写装置上のテストパターンをクリーニングするクリーニング装置を備えたものである。
【００１５】
これにより、次の工程で形成されたテストパターンが、二次転写装置上に残留するテストパターンに重なって転写されるのを防止することができる。また、二次転写装置上に残留するテストパターンによって記録媒体が汚れるのを防止することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記テストパターン検知装置の検知面を遮断したり開放したりするカバー部材を設けたものである。
【００１７】
不使用時に、カバー部材によってテストパターン検知装置の検知面を遮断しておくことによって、検知面に異物が付着して汚れるのを防止することができる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記カバー部材によって前記検知面を遮断した状態で、カバー部材は検知面に非接触に配設されるようにしたものである。
【００１９】
カバー部材を遮断した状態で検知面に非接触に配設しているため、カバー部材によって検知面を傷付ける虞をなくすことができる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項５又は６に記載の画像形成装置において、前記カバー部材に起毛状のクリーニング部材を設け、前記カバー部材の遮断・開放動作に伴って前記クリーニング部材が前記検知面に摺接されるように構成したものである。
【００２１】
カバー部材の遮蔽・開放動作に伴って、クリーニング部材が検知面に摺接することにより、クリーニング部材によって検知面に付着した汚れを拭き取ることができる。これにより、テストパターン検知装置の検知機能を良好に維持することが可能となる。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記テストパターンを、画像濃度を検知するための濃度検知パターンと、画像位置のずれを検知するための位置ずれ検知パターンとしたものである。
【００２３】
濃度検知パターンと位置ずれ検知パターンの検知精度を向上させることができるため、画像の濃度補正及び位置ずれ補正の正確性も向上する。
【００２４】
請求項９の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記テストパターン検知装置を光学式センサとしたものである。
【００２５】
テストパターン検知装置として、従来から用いられている光学式センサを適用することによって、同様のシーケンスで制御することができるメリットがある。
【００２６】
請求項１０の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記二次転写回転体が二次転写ローラであって、前記光学式検知装置の前記検知方向を前記二次転写ローラの中心に向かうように設定したものである。
【００２７】
これにより、テストパターン検知装置への供給電力を抑えて効率的に検知することが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体に着脱可能に構成することが多い像担持体や中間転写体等を被検知物とせず、画像形成装置本体に固定された二次転写装置を被検知物としているため、テストパターン検知装置検知と被検知物としての二次転写装置との相対的位置ずれを防止することができ、検知精度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態を示す概略構成図である。図１に示す本発明の画像形成装置は、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫを備えている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫは、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に構成してある。
【００３０】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。そこで、１つのプロセスユニット１Ｙを例にその構成を説明する。
【００３１】
図２において、プロセスユニット１Ｙは、像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段３と、感光体２の表面にトナー（現像剤）を供給する現像手段４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段５と、感光体２の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段６を備えている。
【００３２】
帯電手段３は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ３ａを備える。帯電ローラ３ａは、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。また、帯電ローラ３ａには、帯電ローラ３ａ表面に接触してクリーニングする帯電クリーニング部材３ｂが設けられている。
【００３３】
現像手段４は、感光体２と対向する位置に、内部に磁界発生手段を有する現像スリーブ４ａを備える。現像スリーブ４ａの下方には、トナーと磁性キャリアを攪拌しながら現像スリーブ４ａへ汲み上げるための２つのスクリュー４ｂが配設されている。さらに、現像スリーブ４ａ上で現像剤を所定の厚みに均すためのドクターブレード４ｃが、現像スリーブ４ａの表面に対向して配設されている。
【００３４】
クリーニング手段５は、弾性体であるゴムから成るクリーニングブレード５ａを備える。クリーニングブレード５ａは、所定の接触圧で感光体２の表面に当接するように配設されている。また、クリーニング手段５は、クリーニングブレード５ａによって除去したトナー等を図示しない回収部へと搬送するトナー搬送スクリュー５ｂを備えている。
【００３５】
潤滑剤塗布手段６は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤６ｂと、固形潤滑剤６ｂを削り取って感光体２に塗布するブラシローラ６ａとを備える。固形潤滑剤６ｂは、圧縮バネ等の加圧部材６ｃによってブラシローラ６ａ側に付勢されている。
【００３６】
再び図１を参照すると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫの下方には、感光体２の表面を露光する露光手段としての露光装置７が配設されている。一方、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫの上方には、中間転写ユニット８が配設されている。中間転写ユニット８は、無端状のベルトから構成される中間転写ベルト１０を有する。中間転写ベルト１０は、駆動ローラ及び従動ローラ等を含む４つのローラ２５，２６，２７，２８に張架され、図の矢印Ａの方向に周回走行可能に構成されている。また、中間転写ユニット８は、中間転写ベルト１０の表面をクリーニングするためのベルトクリーニング装置２１を備えている。
【００３７】
画像形成装置は、各感光体２上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１０に一次転写するための一次転写装置と、中間転写ベルト１０上のトナー画像を紙等の記録媒体に二次転写するための二次転写装置を備える。一次転写装置は、４つの一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１ＢＫを備え、各一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１ＢＫは、それぞれ感光体２に対向した位置で中間転写ベルト１０の内周面に圧接されている。これにより、４つの感光体２は中間転写ベルト１０の外周面に圧接しており、各圧接部において一次転写ニップを形成している。
【００３８】
二次転写装置は、中間転写ベルト１０を張架する１つのローラ２５に対向した位置に配設された二次転写ローラ１２を備える。この二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１０の外周面に圧接しており、その圧接部において二次転写ニップを形成している。
【００３９】
画像形成装置本体１００の下部には、紙やＯＨＰシート等の記録媒体Ｓを収容した記録媒体収容部１３が配設されている。記録媒体収容部１３には、記録媒体Ｓを搬出する供給ローラ１４等が設けてある。
【００４０】
画像形成装置本体１００内には、記録媒体Ｓを記録媒体収容部１３から上方へ案内するための搬送路Ｒが配設されている。二次転写ローラ１２よりも、搬送路Ｒの搬送方向上流側（図の下方）に、一対のレジストローラ１５ａ，１５ｂが配設されている。また、二次転写ニップよりも、搬送路Ｒの搬送方向下流側（図の上方）に、定着装置１６が配設されている。定着装置１６は、例えば、内部に加熱源を有する定着ローラ１７と、定着ローラ１７に圧接された加圧ローラ１８を備える。定着ローラ１７と加圧ローラ１８との圧接部において定着ニップが形成されている。
【００４１】
また、搬送路Ｒの搬送方向下流端部には、一対の排出ローラ１９ａ，１９ｂが配設されている。また、記録媒体Ｓを積載するためのストック部２０が、画像形成装置本体１００の上面を内方へ凹ませて形成されている。
【００４２】
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
図２において、感光体２を図の矢印の方向に回転させ、その感光体２の表面を帯電ローラ３ａによって均一な高電位に帯電させる。次いで、画像データに基づいて露光装置７（図１参照）から感光体２の表面にレーザビームが照射され、照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。
【００４３】
このとき、現像手段４では、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを、２つのスクリュー４ｂによって磁性キャリアと混合し、攪拌しながら現像スリーブ４ａへ汲み上げる。スクリュー４ｂによって汲み上げられたトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード４ｃによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ４ａに担持される。現像スリーブ４ａは、感光体２との対向位置において同方向に回転しながら、トナーを感光体２の表面に供給する。これにより、感光体２の表面に形成された静電潜像の部分にトナーが静電的に転移して、トナー画像（可視画像）が形成される。
【００４４】
以上、図２においてイエローのプロセスユニット１Ｙの動作について説明したが、それ以外のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫにおけるトナー画像の形成動作も同様である。
【００４５】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫにおいて、感光体２上にトナー画像を形成した場合は、各一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫに、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧を印加させ、一次転写ニップにおいて転写電界を形成する。そして、一次転写ニップにおいて、各感光体２上のトナー画像を、中間転写ベルト１０上に重なり合うように一次転写する。
【００４６】
また、一次転写行程を経た後、感光体２の表面には、回転するブラシローラ６ａによって潤滑剤が塗布されると共に、クリーニングブレード５ａによって感光体２上に残留するトナー等が除去される（図２参照）。クリーニングブレード５ａによって除去されたトナー等は、トナー搬送スクリュー５ｂによって、図示しない回収部へと搬送される。
【００４７】
一方、図１に示す記録媒体収容部１３において、収容されている記録媒体Ｓを、供給ローラ１４を回転させて搬送路Ｒへ送り出す。送り出された記録媒体Ｓは、レジストローラ１５ａ，１５ｂによって一旦停止される。
【００４８】
また、二次転写ローラ１２にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加して二次転写ニップに転写電界が形成される。あるいは、二次転写ローラ１２に対向するローラ２５にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加して、同様の転写電界を形成してもよい。その後、レジストローラ１５ａ，１５ｂの駆動を再開し、中間転写ベルト１０上のトナー画像とタイミング（同期）をとって記録媒体Ｓを二次転写ニップへ送る。そして、二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上のトナー画像を記録媒体Ｓ上に一括して二次転写する。また、二次転写後、中間転写ベルト１０の表面に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置２１によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へ回収される。
【００４９】
トナー画像を転写された記録媒体Ｓは、定着装置１６へと搬送される。定着装置１６に送り込まれた記録媒体Ｓは、定着ローラ１７と加圧ローラ１８間の定着ニップを通過する際に加熱・加圧され、トナー画像が記録媒体Ｓ上に定着される。その後、記録媒体Ｓは排出ローラ１９ａ，１９ｂによってストック部２０に排出される。
【００５０】
以下、本発明の特徴部分について説明する。
本発明の画像形成装置は、画像特性を検査するためのテストパターンを形成するテストパターン形成手段と、そのテストパターンを検知するテストパターン検知装置と、検知したテストパターンの結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成条件補正手段を備える。
【００５１】
図３は、図１に示す画像形成装置の要部斜視図である。同図において、図１と同一の符号は同一の部材を示す。
図３に示す符号Ｐがテストパターンである。図示されたテストパターンＰは、画像位置のずれを検知するための位置ずれ検知パターン（ラインパターン）であるが、画像濃度を検知するための濃度検知パターン（階調パターン）を形成することも可能である。
【００５２】
テストパターンＰの形成方法は、基本的に上述の画像形成動作と同様であり、図示しない画像形成装置の制御部の指示により感光体２の表面に所定のタイミングで形成される。すなわち、上記テストパターン形成手段は、図１に示す各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫ、露光装置７、及びこれらを制御する前記制御部によって構成されている。
【００５３】
各感光体２上に形成されたテストパターンＰは、感光体２と中間転写ベルト１０が圧接する一次転写ニップにおいて中間転写ベルト１０上に転写され、次いで、中間転写ベルト１０上に転写されたテストパターンＰは、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ１２が圧接する二次転写ニップにおいて二次転写ローラ１２に転写されるように構成されている。
【００５４】
また、本発明の画像形成装置において、テストパターンＰを、中間転写ベルト１０の幅方向両端部に転写するようにしている。詳しくは、図４の中間転写ベルト１０の平面図に示すように、テストパターンＰは、中間転写ベルト１０の画像転写領域Ｂを除く非画像転写領域に転写されるようなっている。ここでいう画像転写領域Ｂとは、中間転写ベルト１０の表面領域において感光体２上の画像を転写可能な最大領域を含む領域のことである。従って、非画像転写領域は、画像転写領域Ｂよりも中間転写ベルト１０の両端側の領域、及び画像転写領域Ｂ同士の間の領域をいう。図４では、テストパターンＰを画像転写領域Ｂよりも中間転写ベルト１０の両端側に転写しているが、画像転写領域Ｂ同士の間に転写するようにしてもよい。
【００５５】
また、二次転写ローラ１２の少なくともテストパターンＰが転写される部分は、光沢度（又は反射率）が高い部材で構成することが望ましい。本実施形態では、二次転写ローラ１２のテストパターンＰが転写される部分（両端部）の光沢度を、中間転写ベルト１０のテストパターンＰが転写される部分（両端部）の光沢度よりも、高く設定している。
【００５６】
また、図３に示すように、上記テストパターン検知装置としての２つの反射型の光学式センサ２９，３０が、テストパターンＰが転写される二次転写ローラ１２の回転するローラ部１２ｂの両端部に対向して配設されている。光学式センサ２９，３０としては、従来の画像形成装置に用いられるテストパターン検知用の公知の光学式センサから適宜選択して適用することが可能である。各光学式センサ２９，３０は、支持部材３１を介して二次転写ローラ１２に一体的に固定されている。詳しくは、支持部材３１は、光学式センサ２９，３０が取り付けられた長手状の本体部３１ａと、その本体部３１ａの両端部から延びた２つの脚部３１ｂを有し、各脚部３１ｂが二次転写ローラ１２の回転しない軸部１２ａの両端に付設されている。
【００５７】
なお、図５に示すように、供給電力（ＬＥＤ電流）を抑えて効率的に検知するために、光学式センサ２９（３０）の検知方向Ｄは、二次転写ローラ１２の中心Ｏに向かうように設定することが好ましい。
【００５８】
また、図３に示すように、本発明の画像形成装置は、二次転写ローラ１２をクリーニングするクリーニング装置３２を備える。このクリーニング装置３２は、例えば、二次転写ローラ１２のローラ部１２ｂの表面に当接するクリーニングローラ３２ａ等を有している。なお、このクリーニング装置３２としては、部品点数が少なくなる点で、静電クリーニング手段を適用する方が好ましい。
【００５９】
上記画像形成条件補正手段は、画像形成装置の制御部によって構成される。制御部はテストパターンＰを検知して得たデータに基づいて、現像バイアス、帯電バイアス、レーザ露光パワー等の画像形成条件（パラメータ）を最適に制御するように構成されている。
【００６０】
図６に本発明の第２実施形態を示す。
上記本発明の第１実施形態では、中間転写ベルト１０に圧接される二次転写回転体として二次転写ローラ１２を採用していたが、第２実施形態では二次転写ローラ１２の代わりに二次転写ベルト３３を採用している。詳しくは、第２実施形態における二次転写装置は、２つのローラ３４，３５に張架された無端状の二次転写ベルト３３を備えている。この二次転写ベルト３３と中間転写ベルト１０が圧接した二次転写ニップに、記録媒体Ｓが送り込まれることによって、中間転写ベルト１０上のトナー画像が記録媒体Ｓへ二次転写されるようになっている。
【００６１】
第２実施形態の画像形成装置も、上記と同様に、テストパターン検知装置としての２つの光学式センサ２９，３０を備える。各光学式センサ２９，３０は、支持部材３１を介して二次転写ベルト３３を張架するローラ３４に一体的に固定されている。支持部材３１は、上記と同様に、光学式センサ２９，３０が取り付けられた長手状の本体部３１ａと、その本体部３１ａの両端部から延びた２つの脚部３１ｂを有し、各脚部３１ｂがローラ３４の回転しない軸部３４ａの両端に付設されている。図６では、光学式センサ２９，３０は、二次転写ベルト３３のローラ３４に張架された表面上を検知するように配設されているが、二次転写ベルト３３の各ローラ３４，３５によって張架されていない部分を検知するように構成することも可能である。また、上記第１実施形態と同様に、二次転写ベルト３３の表面をクリーニングするクリーニング装置を配設してもよい（図示省略）。
【００６２】
また、第２実施形態の画像形成装置は、画像特性を検査するためのテストパターンＰを形成するテストパターン形成手段と、前記光学式センサ２９，３０で検知したテストパターンＰの結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成条件補正手段を備えている。テストパターンＰを形成及び転写するための構成については、上記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６３】
図７に本発明の第３実施形態を示す。
第３実施形態の画像形成装置は、光学式センサ２９（３０）のレンズ等を配設した検知面２９ａ（３０ａ）を遮断したり開放したりするカバー部材３６を備えている。カバー部材３６は、検知面２９ａ（３０ａ）を遮断した状態で、検知面２９ａ（３０ａ）に対して非接触に配設されている。
【００６４】
また、図８に示す本発明の第４実施形態のように、カバー部材３６にクリーニング部材３７を設けてもよい。カバー部材３６によって検知面２９ａ（３０ａ）を遮断した状態で、このクリーニング部材３７は検知面２９ａ（３０ａ）に接触するように配設されている。クリーニング部材３７は、例えば、検知面２９ａ（３０ａ）を傷付けない起毛状の部材で構成されることが好ましい。
【００６５】
なお、図７及び図８に示す実施形態において、上記説明した構成以外は、上記第１実施形態と同様に構成されているので説明を省略する。
【００６６】
以下、本発明の画像形成装置におけるテストパターンの検知動作について説明する。
図３において、まず、図示しない制御部の指示により、各感光体２の表面にテストパターンＰが形成される。各感光体２上に形成されたテストパターンＰは、感光体２と中間転写ベルト１０が圧接する一次転写ニップにおいて中間転写ベルト１０上に転写される。次いで、中間転写ベルト１０上に転写されたテストパターンＰは、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ１２が圧接する二次転写ニップにおいて二次転写ローラ１２に転写される。
【００６７】
中間転写ベルト１０から二次転写ローラ１２へのテストパターンＰの転写条件は、中間転写ベルト１０上の画像を記録媒体Ｓに二次転写するときの転写条件と同等に設定することが望ましい。しかし、トナー画像の転写とテストパターンＰの転写をそれぞれ良好に行うことが困難な場合は、例えば、中間転写ベルト１０の中央部側（トナー画像が転写される側）と端部側（テストパターンＰが転写される側）において、それぞれ別のバイアス印加装置を設けるなど、転写条件を異ならせてもよい。
【００６８】
その後、二次転写ローラ１２上に転写されたテストパターンＰは、２つの光学式センサ２９，３０によって検知される。なお、二次転写ローラ１２の少なくともテストパターンＰが転写される部分を、光沢度（又は反射率）が高い部材で構成している場合は、テストパターンＰの検知を良好に行うことが可能である。そして、テストパターンＰの検知データから得た画像の位置ずれ又は濃度変化に基づいて、制御部（画像形成条件補正手段）が画像形成条件を最適に補正する。
【００６９】
また、光学式センサ２９，３０による検知が行われた後、二次転写ローラ１２上のテストパターンＰは、クリーニングローラ３２ａによって除去される。これにより、次の工程で形成されたテストパターンＰが、二次転写ローラ１２上に残留するテストパターンＰに重なって転写されるのを防止することができる。また、二次転写ローラ１２上に残留するテストパターンＰによって記録媒体Ｓが汚れるのも防止することができる。
【００７０】
また、上記テストパターンＰの中間転写ベルト１０への転写は、中間転写ベルト１０の画像転写領域Ｂを除く非画像転写領域に転写されるので（図４参照）、テストパターンＰが記録媒体Ｓに誤って転写されることがない。また、二次転写ローラ１２を中間転写ベルト１０に常時接触（圧接）した状態で配設することが可能となる。従って、二次転写ローラ１２を中間転写ベルト１０に対して接離させる必要がないため、その接離動作に伴う振動などによる画像品質の低下を防止することができる。
【００７１】
なお、二次転写ローラ１２へのテストパターンＰの転写は、記録媒体Ｓへのトナー画像の転写と同時に行ってもよいし、同時に行わないようにしてもよい。ただし、タイミングによって同時転写と非同時転写のどちらもが行われる可能性がある場合は、二次転写ニップに記録媒体Ｓが通過するときと通過しないときで、記録媒体Ｓの厚み分だけ二次転写ニップが変化するため、テストパターンＰの転写が良好に行えなくなる虞がある。そこで、各場合において転写条件を異ならせることにより、テストパターンＰの転写不良等を未然に防止することも有効である。
【００７２】
また、図６に示す二次転写ベルト３３を備えた画像形成装置の場合は、中間転写ベルト１０から二次転写ベルト３３へテストパターンＰが転写される以外は、上記検知動作と同様である。
【００７３】
また、図７及び図８に示す各実施形態の場合は、不使用時に、カバー部材３６によって光学式センサ２９（３０）の検知面２９ａ（３０ａ）を遮断しておくことによって、検知面２９ａ（３０ａ）に飛散した紙粉やトナーが付着して汚れるのを防止することができる。しかも、カバー部材３６は、遮断した状態で、検知面２９ａ（３０ａ）に非接触に配設されているため、検知面２９ａ（３０ａ）を傷付ける虞がない。
【００７４】
また、図８に示すように、カバー部材３６にクリーニング部材３７を設けている場合は、カバー部材３６の遮蔽・開放動作に伴って、クリーニング部材３７が検知面２９ａ（３０ａ）に摺接する。これにより、クリーニング部材３７によって検知面２９ａ（３０ａ）に付着した汚れを拭き取ることができる。これによって、光学式センサ２９（３０）の検知機能を良好に維持することが可能となる。なお、クリーニング部材３７が検知面２９ａ（３０ａ）に接触することによって、摩擦帯電が生じることも考えられる。検知面２９ａ（３０ａ）が摩擦帯電することによって、帯電した状態で飛散するトナーなどが検知面２９ａ（３０ａ）に吸着されて汚れる虞があるため、検知面２９ａ（３０ａ）とクリーニング部材３７の材質を、摩擦帯電しない材質、又は飛散するトナーの帯電極性と逆極性に帯電する材質で構成してもよい。
【００７５】
以上、本発明の画像形成装置によれば、光学式センサ２９，３０を二次転写装置に一体的に構成しているので、光学式センサ２９，３０と被検知物としての二次転写ローラ１２又は二次転写ベルト３３との相対的位置を固定することができる。この相対的位置を固定することにより、テストパターンＰに対する光学式センサ２９，３０の距離や角度（向き）等を一定にすることが可能となり、検知精度を向上させることができる。
【００７６】
すなわち、本発明は、画像形成装置本体に着脱可能に構成することが多い感光体２や中間転写ベルト１０等を被検知物とせず、画像形成装置本体に固定された二次転写装置を被検知物としているため、テストパターン検知装置（光学式センサ）と被検知物（二次転写装置）との相対的位置ずれを防止することができ、検知精度を向上させることが可能となる。
【００７７】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】プロセスユニットを拡大して示す概略構成図である。
【図３】前記画像形成装置の要部斜視図である。
【図４】中間転写ベルトの平面図である。
【図５】光学式センサと二次転写ローラの側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の要部斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の要部側面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の要部側面図である。
【符号の説明】
【００７９】
２ 感光体
３ 帯電手段
４ 現像手段
７ 露光装置
１０ 中間転写ベルト
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ 一次転写ローラ
１２ 二次転写ローラ
２９ 光学式センサ
２９ａ 検知面
３０ 光学式センサ
３０ａ 検知面
３２ クリーニング装置
３６ カバー部材
３７ クリーニング部材
Ｂ 画像転写領域
Ｄ 検知方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体や中間転写ベルト上に形成されたテストパターンを検知装置で検知し、そのテストパターンの検知データから画像の濃度や位置情報を類推して、画像形成条件を制御する方法は広く知られている（例えば特許文献１参照）。テストパターンを検知する検知装置としては、反射型の光学式センサを用いることが一般的である。反射型の光学式センサは、発光素子と受光素子を有し、発光素子から照射された光は、テストパターンのある被検知対象物によって反射され、受光素子にて受光され信号に変換される。その信号の変化を読み取ることで、テストパターンの情報を類推することができる。
【０００３】
前記光学式センサは、テストパターンが無い状態の感光体又は中間転写ベルトの表面（地肌部）での出力信号が基準となるように設定している。このため、光学式センサを使用する際は、初期、又は使用毎、あるいは適宜のタイミングで、校正を行ってから使用する。校正方法は採用するシステムによって種々の方法があるが、例えば、所定の出力信号を基準とするように設定する場合は、その出力信号が得られるよう、センサの入力信号を調節する。具体的には、地肌部の出力が所定の出力信号となるよう、発光素子の制御パラメータ（ここではＬＥＤ電流とする）を調節する。そして、同じＬＥＤ電流下において、地肌部の出力とテストパターンがあるときと無いとき、あるいは、複数の異なるテストパターンの出力差を検知することで、濃度や位置情報を検出することができる。
【特許文献１】特開２００７−１２１９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記校正動作において、反射型の光学式センサ特性値を決定するものの１つとして、光学式センサと被検知物との相対的な位置関係がある。光学式センサと被検知物との相対的な位置関係がずれると、それが信号の差となって表れるため誤検知などに繋がる懸念がある。前記位置関係がずれたとしても、校正動作を行うことで誤検知は回避することも可能であるが、そもそもの校正動作ができなくなる懸念は残る。
【０００５】
前述の例をもとに説明を行うと、地肌部の出力が所定の出力信号となるよう、発光素子のＬＥＤ電流値を調節するが、その素子が持っているＬＥＤ電流の仕様範囲内で、調整できなくなる場合がある。このことは、特に正反射光学式センサの場合に顕著である。多くの画像形成装置では、センサの感度を高めるためにセンサ出力が大きい状態で適正値を得るようにしているが、正反射光学式センサと被検知対象との位置関係が適正でないと（検知距離がずれたり、検知の角度がずれたりした場合は）、センサの出力は低下する。そうすると、ＬＥＤ電流を上げて、所定の出力を得ようとする。しかし、出力の下がり度合いが大きいと、ＬＥＤ電流を上げる量が多くなり、ＬＥＤ素子の仕様上限を超えてしまう虞がある。また、このような現象は、被検知部が平面よりも曲面である場合に起こりやすく、さらに被検知部の曲率が小さいほど起こりやすい傾向にある。
【０００６】
上記光学式センサと被検知物との相対的位置ずれによって生じる検知誤差を解消するには、光学式センサと被検知物との位置をしっかり固定することが重要となる。しかしながら、これまでの被検知物となるモジュール（感光体や中間転写ユニット）は、交換部品として扱われることが多く、それらの被検知物ごと光学式センサが交換されてしまうことを避けるため、被検知物と光学式センサを一体的に構成することはできなかった。このため、交換部品としての被検知物を画像形成装置本体に対して位置決めして取り付けることにより、被検知物の光学式センサに対する相対的位置の精度を向上させるようにしてきたが、部品や装置の寸法誤差や、それらの取り付け誤差等の機械的公差が積み重なって、被検知物を精度良く位置決めすることには限界があった。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、テストパターンを検知する検知装置と被検知物との相対的位置ずれを防止することにより、検知精度を向上させることが可能な画像形成装置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】
請求項１の発明は、複数の像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体の表面に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視画像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成された可視画像を中間転写体に一次転写する一次転写装置と、前記中間転写体上の可視画像を記録媒体に二次転写する二次転写装置を備えた画像形成装置であって、画像特性を検査するためのテストパターンを前記像担持体の表面に形成するテストパターン形成手段と、前記テストパターンを検知するテストパターン検知装置と、テストパターンの検知結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成条件補正手段を備えた画像形成装置において、前記テストパターン検知装置を前記二次転写装置と一体的に構成し、前記像担持体に形成されたテストパターンを前記中間転写体に転写すると共に、その中間転写体上のテストパターンを前記二次転写装置に転写するように構成し、当該二次転写装置に転写されたテストパターンを、前記テストパターン検知装置によって検知するようにしたものである。
【０００９】
テストパターン検知装置を二次転写装置に一体的に構成しているので、テストパターン検知装置と二次転写装置との相対的位置が固定される。これにより、二次転写装置に転写されたテストパターンに対するテストパターン検知装置の距離や角度（向き）等を一定にすることが可能となり、検知精度を向上させることができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記二次転写装置が、前記中間転写体に圧接して配設された二次転写回転体を有し、当該二次転写回転体と前記中間転写体との圧接部に記録媒体を通過させた際に、前記中間転写体上の可視画像を記録媒体に転写するように構成した画像形成装置であって、前記像担持体に形成されたテストパターンを、前記中間転写体の画像転写領域を除く非画像転写領域に転写すると共に、前記中間転写体上のテストパターンを前記二次転写回転体の表面に転写するようにしたものである。
【００１１】
テストパターンの中間転写体への転写を、中間転写体の画像転写領域を除く非画像転写領域に転写されるようにしたので、テストパターンが記録媒体に誤って転写されることがない。さらに、二次転写回転体を中間転写体に常時接触（圧接）した状態で配設することができる。従って、二次転写回転体を中間転写体に対して接離させる必要がないため、その接離動作に伴う振動などによる画像品質の低下を防止することが可能となる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記二次転写装置のテストパターンが転写される部分を、光沢度の高い部材で構成したものである。
【００１３】
これにより、二次転写装置に転写されたテストパターンの検知を良好に行うことが可能となる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記テストパターンを検知した後に、前記二次転写装置上のテストパターンをクリーニングするクリーニング装置を備えたものである。
【００１５】
これにより、次の工程で形成されたテストパターンが、二次転写装置上に残留するテストパターンに重なって転写されるのを防止することができる。また、二次転写装置上に残留するテストパターンによって記録媒体が汚れるのを防止することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記テストパターン検知装置の検知面を遮断したり開放したりするカバー部材を設けたものである。
【００１７】
不使用時に、カバー部材によってテストパターン検知装置の検知面を遮断しておくことによって、検知面に異物が付着して汚れるのを防止することができる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記カバー部材によって前記検知面を遮断した状態で、カバー部材は検知面に非接触に配設されるようにしたものである。
【００１９】
カバー部材を遮断した状態で検知面に非接触に配設しているため、カバー部材によって検知面を傷付ける虞をなくすことができる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項５又は６に記載の画像形成装置において、前記カバー部材に起毛状のクリーニング部材を設け、前記カバー部材の遮断・開放動作に伴って前記クリーニング部材が前記検知面に摺接されるように構成したものである。
【００２１】
カバー部材の遮蔽・開放動作に伴って、クリーニング部材が検知面に摺接することにより、クリーニング部材によって検知面に付着した汚れを拭き取ることができる。これにより、テストパターン検知装置の検知機能を良好に維持することが可能となる。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記テストパターンを、画像濃度を検知するための濃度検知パターンと、画像位置のずれを検知するための位置ずれ検知パターンとしたものである。
【００２３】
濃度検知パターンと位置ずれ検知パターンの検知精度を向上させることができるため、画像の濃度補正及び位置ずれ補正の正確性も向上する。
【００２４】
請求項９の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記テストパターン検知装置を光学式センサとしたものである。
【００２５】
テストパターン検知装置として、従来から用いられている光学式センサを適用することによって、同様のシーケンスで制御することができるメリットがある。
【００２６】
請求項１０の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記二次転写回転体が二次転写ローラであって、前記光学式検知装置の前記検知方向を前記二次転写ローラの中心に向かうように設定したものである。
【００２７】
これにより、テストパターン検知装置への供給電力を抑えて効率的に検知することが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体に着脱可能に構成することが多い像担持体や中間転写体等を被検知物とせず、画像形成装置本体に固定された二次転写装置を被検知物としているため、テストパターン検知装置検知と被検知物としての二次転写装置との相対的位置ずれを防止することができ、検知精度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態を示す概略構成図である。図１に示す本発明の画像形成装置は、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫを備えている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫは、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に構成してある。
【００３０】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。そこで、１つのプロセスユニット１Ｙを例にその構成を説明する。
【００３１】
図２において、プロセスユニット１Ｙは、像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段３と、感光体２の表面にトナー（現像剤）を供給する現像手段４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段５と、感光体２の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段６を備えている。
【００３２】
帯電手段３は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ３ａを備える。帯電ローラ３ａは、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。また、帯電ローラ３ａには、帯電ローラ３ａ表面に接触してクリーニングする帯電クリーニング部材３ｂが設けられている。
【００３３】
現像手段４は、感光体２と対向する位置に、内部に磁界発生手段を有する現像スリーブ４ａを備える。現像スリーブ４ａの下方には、トナーと磁性キャリアを攪拌しながら現像スリーブ４ａへ汲み上げるための２つのスクリュー４ｂが配設されている。さらに、現像スリーブ４ａ上で現像剤を所定の厚みに均すためのドクターブレード４ｃが、現像スリーブ４ａの表面に対向して配設されている。
【００３４】
クリーニング手段５は、弾性体であるゴムから成るクリーニングブレード５ａを備える。クリーニングブレード５ａは、所定の接触圧で感光体２の表面に当接するように配設されている。また、クリーニング手段５は、クリーニングブレード５ａによって除去したトナー等を図示しない回収部へと搬送するトナー搬送スクリュー５ｂを備えている。
【００３５】
潤滑剤塗布手段６は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤６ｂと、固形潤滑剤６ｂを削り取って感光体２に塗布するブラシローラ６ａとを備える。固形潤滑剤６ｂは、圧縮バネ等の加圧部材６ｃによってブラシローラ６ａ側に付勢されている。
【００３６】
再び図１を参照すると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫの下方には、感光体２の表面を露光する露光手段としての露光装置７が配設されている。一方、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１ＢＫの上方には、中間転写ユニット８が配設されている。中間転写ユニット８は、無端状のベルトから構成される中間転写ベルト１０を有する。中間転写ベルト１０は、駆動ローラ及び従動ローラ等を含む４つのローラ２５，２６，２７，２８に張架され、図の矢印Ａの方向に周回走行可能に構成されている。また、中間転写ユニット８は、中間転写ベルト１０の表面をクリーニングするためのベルトクリーニング装置２１を備えている。
【００３７】
画像形成装置は、各感光体２上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１０に一次転写するための一次転写装置と、中間転写ベルト１０上のトナー画像を紙等の記録媒体に二次転写するための二次転写装置を備える。一次転写装置は、４つの一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１ＢＫを備え、各一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１ＢＫは、それぞれ感光体２に対向した位置で中間転写ベルト１０の内周面に圧接されている。これにより、４つの感光体２は中間転写ベルト１０の外周面に圧接しており、各圧接部において一次転写ニップを形成している。
【００３８】
二次転写装置は、中間転写ベルト１０を張架する１つのローラ２５に対向した位置に配設された二次転写ローラ１２を備える。この二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１０の外周面に圧接しており、その圧接部において二次転写ニップを形成している。
【００３９】
画像形成装置本体１００の下部には、紙やＯＨＰシート等の記録媒体Ｓを収容した記録媒体収容部１３が配設されている。記録媒体収容部１３には、記録媒体Ｓを搬出する供給ローラ１４等が設けてある。
【００４０】
画像形成装置本体１００内には、記録媒体Ｓを記録媒体収容部１３から上方へ案内するための搬送路Ｒが配設されている。二次転写ローラ１２よりも、搬送路Ｒの搬送方向上流側（図の下方）に、一対のレジストローラ１５ａ，１５ｂが配設されている。また、二次転写ニップよりも、搬送路Ｒの搬送方向下流側（図の上方）に、定着装置１６が配設されている。定着装置１６は、例えば、内部に加熱源を有する定着ローラ１７と、定着ローラ１７に圧接された加圧ローラ１８を備える。定着ローラ１７と加圧ローラ１８との圧接部において定着ニップが形成されている。
【００４１】
また、搬送路Ｒの搬送方向下流端部には、一対の排出ローラ１９ａ，１９ｂが配設されている。また、記録媒体Ｓを積載するためのストック部２０が、画像形成装置本体１００の上面を内方へ凹ませて形成されている。
【００４２】
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
図２において、感光体２を図の矢印の方向に回転させ、その感光体２の表面を帯電ローラ３ａによって均一な高電位に帯電させる。次いで、画像データに基づいて露光装置７（図１参照）から感光体２の表面にレーザビームが照射され、照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。
【００４３】
このとき、現像手段４では、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを、２つのスクリュー４ｂによって磁性キャリアと混合し、攪拌しながら現像スリーブ４ａへ汲み上げる。スクリュー４ｂによって汲み上げられたトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード４ｃによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ４ａに担持される。現像スリーブ４ａは、感光体２との対向位置において同方向に回転しながら、トナーを感光体２の表面に供給する。これにより、感光体２の表面に形成された静電潜像の部分にトナーが静電的に転移して、トナー画像（可視画像）が形成される。
【００４４】
以上、図２においてイエローのプロセスユニット１Ｙの動作について説明したが、それ以外のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫにおけるトナー画像の形成動作も同様である。
【００４５】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫにおいて、感光体２上にトナー画像を形成した場合は、各一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫに、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧を印加させ、一次転写ニップにおいて転写電界を形成する。そして、一次転写ニップにおいて、各感光体２上のトナー画像を、中間転写ベルト１０上に重なり合うように一次転写する。
【００４６】
また、一次転写行程を経た後、感光体２の表面には、回転するブラシローラ６ａによって潤滑剤が塗布されると共に、クリーニングブレード５ａによって感光体２上に残留するトナー等が除去される（図２参照）。クリーニングブレード５ａによって除去されたトナー等は、トナー搬送スクリュー５ｂによって、図示しない回収部へと搬送される。
【００４７】
一方、図１に示す記録媒体収容部１３において、収容されている記録媒体Ｓを、供給ローラ１４を回転させて搬送路Ｒへ送り出す。送り出された記録媒体Ｓは、レジストローラ１５ａ，１５ｂによって一旦停止される。
【００４８】
また、二次転写ローラ１２にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加して二次転写ニップに転写電界が形成される。あるいは、二次転写ローラ１２に対向するローラ２５にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加して、同様の転写電界を形成してもよい。その後、レジストローラ１５ａ，１５ｂの駆動を再開し、中間転写ベルト１０上のトナー画像とタイミング（同期）をとって記録媒体Ｓを二次転写ニップへ送る。そして、二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上のトナー画像を記録媒体Ｓ上に一括して二次転写する。また、二次転写後、中間転写ベルト１０の表面に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置２１によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へ回収される。
【００４９】
トナー画像を転写された記録媒体Ｓは、定着装置１６へと搬送される。定着装置１６に送り込まれた記録媒体Ｓは、定着ローラ１７と加圧ローラ１８間の定着ニップを通過する際に加熱・加圧され、トナー画像が記録媒体Ｓ上に定着される。その後、記録媒体Ｓは排出ローラ１９ａ，１９ｂによってストック部２０に排出される。
【００５０】
以下、本発明の特徴部分について説明する。
本発明の画像形成装置は、画像特性を検査するためのテストパターンを形成するテストパターン形成手段と、そのテストパターンを検知するテストパターン検知装置と、検知したテストパターンの結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成条件補正手段を備える。
【００５１】
図３は、図１に示す画像形成装置の要部斜視図である。同図において、図１と同一の符号は同一の部材を示す。
図３に示す符号Ｐがテストパターンである。図示されたテストパターンＰは、画像位置のずれを検知するための位置ずれ検知パターン（ラインパターン）であるが、画像濃度を検知するための濃度検知パターン（階調パターン）を形成することも可能である。
【００５２】
テストパターンＰの形成方法は、基本的に上述の画像形成動作と同様であり、図示しない画像形成装置の制御部の指示により感光体２の表面に所定のタイミングで形成される。すなわち、上記テストパターン形成手段は、図１に示す各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫ、露光装置７、及びこれらを制御する前記制御部によって構成されている。
【００５３】
各感光体２上に形成されたテストパターンＰは、感光体２と中間転写ベルト１０が圧接する一次転写ニップにおいて中間転写ベルト１０上に転写され、次いで、中間転写ベルト１０上に転写されたテストパターンＰは、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ１２が圧接する二次転写ニップにおいて二次転写ローラ１２に転写されるように構成されている。
【００５４】
また、本発明の画像形成装置において、テストパターンＰを、中間転写ベルト１０の幅方向両端部に転写するようにしている。詳しくは、図４の中間転写ベルト１０の平面図に示すように、テストパターンＰは、中間転写ベルト１０の画像転写領域Ｂを除く非画像転写領域に転写されるようなっている。ここでいう画像転写領域Ｂとは、中間転写ベルト１０の表面領域において感光体２上の画像を転写可能な最大領域を含む領域のことである。従って、非画像転写領域は、画像転写領域Ｂよりも中間転写ベルト１０の両端側の領域、及び画像転写領域Ｂ同士の間の領域をいう。図４では、テストパターンＰを画像転写領域Ｂよりも中間転写ベルト１０の両端側に転写しているが、画像転写領域Ｂ同士の間に転写するようにしてもよい。
【００５５】
また、二次転写ローラ１２の少なくともテストパターンＰが転写される部分は、光沢度（又は反射率）が高い部材で構成することが望ましい。本実施形態では、二次転写ローラ１２のテストパターンＰが転写される部分（両端部）の光沢度を、中間転写ベルト１０のテストパターンＰが転写される部分（両端部）の光沢度よりも、高く設定している。
【００５６】
また、図３に示すように、上記テストパターン検知装置としての２つの反射型の光学式センサ２９，３０が、テストパターンＰが転写される二次転写ローラ１２の回転するローラ部１２ｂの両端部に対向して配設されている。光学式センサ２９，３０としては、従来の画像形成装置に用いられるテストパターン検知用の公知の光学式センサから適宜選択して適用することが可能である。各光学式センサ２９，３０は、支持部材３１を介して二次転写ローラ１２に一体的に固定されている。詳しくは、支持部材３１は、光学式センサ２９，３０が取り付けられた長手状の本体部３１ａと、その本体部３１ａの両端部から延びた２つの脚部３１ｂを有し、各脚部３１ｂが二次転写ローラ１２の回転しない軸部１２ａの両端に付設されている。
【００５７】
なお、図５に示すように、供給電力（ＬＥＤ電流）を抑えて効率的に検知するために、光学式センサ２９（３０）の検知方向Ｄは、二次転写ローラ１２の中心Ｏに向かうように設定することが好ましい。
【００５８】
また、図３に示すように、本発明の画像形成装置は、二次転写ローラ１２をクリーニングするクリーニング装置３２を備える。このクリーニング装置３２は、例えば、二次転写ローラ１２のローラ部１２ｂの表面に当接するクリーニングローラ３２ａ等を有している。なお、このクリーニング装置３２としては、部品点数が少なくなる点で、静電クリーニング手段を適用する方が好ましい。
【００５９】
上記画像形成条件補正手段は、画像形成装置の制御部によって構成される。制御部はテストパターンＰを検知して得たデータに基づいて、現像バイアス、帯電バイアス、レーザ露光パワー等の画像形成条件（パラメータ）を最適に制御するように構成されている。
【００６０】
図６に本発明の第２実施形態を示す。
上記本発明の第１実施形態では、中間転写ベルト１０に圧接される二次転写回転体として二次転写ローラ１２を採用していたが、第２実施形態では二次転写ローラ１２の代わりに二次転写ベルト３３を採用している。詳しくは、第２実施形態における二次転写装置は、２つのローラ３４，３５に張架された無端状の二次転写ベルト３３を備えている。この二次転写ベルト３３と中間転写ベルト１０が圧接した二次転写ニップに、記録媒体Ｓが送り込まれることによって、中間転写ベルト１０上のトナー画像が記録媒体Ｓへ二次転写されるようになっている。
【００６１】
第２実施形態の画像形成装置も、上記と同様に、テストパターン検知装置としての２つの光学式センサ２９，３０を備える。各光学式センサ２９，３０は、支持部材３１を介して二次転写ベルト３３を張架するローラ３４に一体的に固定されている。支持部材３１は、上記と同様に、光学式センサ２９，３０が取り付けられた長手状の本体部３１ａと、その本体部３１ａの両端部から延びた２つの脚部３１ｂを有し、各脚部３１ｂがローラ３４の回転しない軸部３４ａの両端に付設されている。図６では、光学式センサ２９，３０は、二次転写ベルト３３のローラ３４に張架された表面上を検知するように配設されているが、二次転写ベルト３３の各ローラ３４，３５によって張架されていない部分を検知するように構成することも可能である。また、上記第１実施形態と同様に、二次転写ベルト３３の表面をクリーニングするクリーニング装置を配設してもよい（図示省略）。
【００６２】
また、第２実施形態の画像形成装置は、画像特性を検査するためのテストパターンＰを形成するテストパターン形成手段と、前記光学式センサ２９，３０で検知したテストパターンＰの結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成条件補正手段を備えている。テストパターンＰを形成及び転写するための構成については、上記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６３】
図７に本発明の第３実施形態を示す。
第３実施形態の画像形成装置は、光学式センサ２９（３０）のレンズ等を配設した検知面２９ａ（３０ａ）を遮断したり開放したりするカバー部材３６を備えている。カバー部材３６は、検知面２９ａ（３０ａ）を遮断した状態で、検知面２９ａ（３０ａ）に対して非接触に配設されている。
【００６４】
また、図８に示す本発明の第４実施形態のように、カバー部材３６にクリーニング部材３７を設けてもよい。カバー部材３６によって検知面２９ａ（３０ａ）を遮断した状態で、このクリーニング部材３７は検知面２９ａ（３０ａ）に接触するように配設されている。クリーニング部材３７は、例えば、検知面２９ａ（３０ａ）を傷付けない起毛状の部材で構成されることが好ましい。
【００６５】
なお、図７及び図８に示す実施形態において、上記説明した構成以外は、上記第１実施形態と同様に構成されているので説明を省略する。
【００６６】
以下、本発明の画像形成装置におけるテストパターンの検知動作について説明する。
図３において、まず、図示しない制御部の指示により、各感光体２の表面にテストパターンＰが形成される。各感光体２上に形成されたテストパターンＰは、感光体２と中間転写ベルト１０が圧接する一次転写ニップにおいて中間転写ベルト１０上に転写される。次いで、中間転写ベルト１０上に転写されたテストパターンＰは、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ１２が圧接する二次転写ニップにおいて二次転写ローラ１２に転写される。
【００６７】
中間転写ベルト１０から二次転写ローラ１２へのテストパターンＰの転写条件は、中間転写ベルト１０上の画像を記録媒体Ｓに二次転写するときの転写条件と同等に設定することが望ましい。しかし、トナー画像の転写とテストパターンＰの転写をそれぞれ良好に行うことが困難な場合は、例えば、中間転写ベルト１０の中央部側（トナー画像が転写される側）と端部側（テストパターンＰが転写される側）において、それぞれ別のバイアス印加装置を設けるなど、転写条件を異ならせてもよい。
【００６８】
その後、二次転写ローラ１２上に転写されたテストパターンＰは、２つの光学式センサ２９，３０によって検知される。なお、二次転写ローラ１２の少なくともテストパターンＰが転写される部分を、光沢度（又は反射率）が高い部材で構成している場合は、テストパターンＰの検知を良好に行うことが可能である。そして、テストパターンＰの検知データから得た画像の位置ずれ又は濃度変化に基づいて、制御部（画像形成条件補正手段）が画像形成条件を最適に補正する。
【００６９】
また、光学式センサ２９，３０による検知が行われた後、二次転写ローラ１２上のテストパターンＰは、クリーニングローラ３２ａによって除去される。これにより、次の工程で形成されたテストパターンＰが、二次転写ローラ１２上に残留するテストパターンＰに重なって転写されるのを防止することができる。また、二次転写ローラ１２上に残留するテストパターンＰによって記録媒体Ｓが汚れるのも防止することができる。
【００７０】
また、上記テストパターンＰの中間転写ベルト１０への転写は、中間転写ベルト１０の画像転写領域Ｂを除く非画像転写領域に転写されるので（図４参照）、テストパターンＰが記録媒体Ｓに誤って転写されることがない。また、二次転写ローラ１２を中間転写ベルト１０に常時接触（圧接）した状態で配設することが可能となる。従って、二次転写ローラ１２を中間転写ベルト１０に対して接離させる必要がないため、その接離動作に伴う振動などによる画像品質の低下を防止することができる。
【００７１】
なお、二次転写ローラ１２へのテストパターンＰの転写は、記録媒体Ｓへのトナー画像の転写と同時に行ってもよいし、同時に行わないようにしてもよい。ただし、タイミングによって同時転写と非同時転写のどちらもが行われる可能性がある場合は、二次転写ニップに記録媒体Ｓが通過するときと通過しないときで、記録媒体Ｓの厚み分だけ二次転写ニップが変化するため、テストパターンＰの転写が良好に行えなくなる虞がある。そこで、各場合において転写条件を異ならせることにより、テストパターンＰの転写不良等を未然に防止することも有効である。
【００７２】
また、図６に示す二次転写ベルト３３を備えた画像形成装置の場合は、中間転写ベルト１０から二次転写ベルト３３へテストパターンＰが転写される以外は、上記検知動作と同様である。
【００７３】
また、図７及び図８に示す各実施形態の場合は、不使用時に、カバー部材３６によって光学式センサ２９（３０）の検知面２９ａ（３０ａ）を遮断しておくことによって、検知面２９ａ（３０ａ）に飛散した紙粉やトナーが付着して汚れるのを防止することができる。しかも、カバー部材３６は、遮断した状態で、検知面２９ａ（３０ａ）に非接触に配設されているため、検知面２９ａ（３０ａ）を傷付ける虞がない。
【００７４】
また、図８に示すように、カバー部材３６にクリーニング部材３７を設けている場合は、カバー部材３６の遮蔽・開放動作に伴って、クリーニング部材３７が検知面２９ａ（３０ａ）に摺接する。これにより、クリーニング部材３７によって検知面２９ａ（３０ａ）に付着した汚れを拭き取ることができる。これによって、光学式センサ２９（３０）の検知機能を良好に維持することが可能となる。なお、クリーニング部材３７が検知面２９ａ（３０ａ）に接触することによって、摩擦帯電が生じることも考えられる。検知面２９ａ（３０ａ）が摩擦帯電することによって、帯電した状態で飛散するトナーなどが検知面２９ａ（３０ａ）に吸着されて汚れる虞があるため、検知面２９ａ（３０ａ）とクリーニング部材３７の材質を、摩擦帯電しない材質、又は飛散するトナーの帯電極性と逆極性に帯電する材質で構成してもよい。
【００７５】
以上、本発明の画像形成装置によれば、光学式センサ２９，３０を二次転写装置に一体的に構成しているので、光学式センサ２９，３０と被検知物としての二次転写ローラ１２又は二次転写ベルト３３との相対的位置を固定することができる。この相対的位置を固定することにより、テストパターンＰに対する光学式センサ２９，３０の距離や角度（向き）等を一定にすることが可能となり、検知精度を向上させることができる。
【００７６】
すなわち、本発明は、画像形成装置本体に着脱可能に構成することが多い感光体２や中間転写ベルト１０等を被検知物とせず、画像形成装置本体に固定された二次転写装置を被検知物としているため、テストパターン検知装置（光学式センサ）と被検知物（二次転写装置）との相対的位置ずれを防止することができ、検知精度を向上させることが可能となる。
【００７７】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】プロセスユニットを拡大して示す概略構成図である。
【図３】前記画像形成装置の要部斜視図である。
【図４】中間転写ベルトの平面図である。
【図５】光学式センサと二次転写ローラの側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の要部斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の要部側面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の要部側面図である。
【符号の説明】
【００７９】
２ 感光体
３ 帯電手段
４ 現像手段
７ 露光装置
１０ 中間転写ベルト
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ 一次転写ローラ
１２ 二次転写ローラ
２９ 光学式センサ
２９ａ 検知面
３０ 光学式センサ
３０ａ 検知面
３２ クリーニング装置
３６ カバー部材
３７ クリーニング部材
Ｂ 画像転写領域
Ｄ 検知方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体の表面に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視画像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成された可視画像を中間転写体に一次転写する一次転写装置と、前記中間転写体上の可視画像を記録媒体に二次転写する二次転写装置を備えた画像形成装置であって、
画像特性を検査するためのテストパターンを前記像担持体の表面に形成するテストパターン形成手段と、前記テストパターンを検知するテストパターン検知装置と、テストパターンの検知結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成条件補正手段を備えた画像形成装置において、
前記テストパターン検知装置を前記二次転写装置と一体的に構成し、前記像担持体に形成されたテストパターンを前記中間転写体に転写すると共に、その中間転写体上のテストパターンを前記二次転写装置に転写するように構成し、当該二次転写装置に転写されたテストパターンを、前記テストパターン検知装置によって検知するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記二次転写装置が、前記中間転写体に圧接して配設された二次転写回転体を有し、当該二次転写回転体と前記中間転写体との圧接部に記録媒体を通過させた際に、前記中間転写体上の可視画像を記録媒体に転写するように構成した画像形成装置であって、
前記像担持体に形成されたテストパターンを、前記中間転写体の画像転写領域を除く非画像転写領域に転写すると共に、前記中間転写体上のテストパターンを前記二次転写回転体の表面に転写するようにした請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記二次転写装置のテストパターンが転写される部分を、光沢度の高い部材で構成した請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記テストパターンを検知した後に、前記二次転写装置上のテストパターンをクリーニングするクリーニング装置を備えた請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記テストパターン検知装置の検知面を遮断したり開放したりするカバー部材を設けた請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記カバー部材によって前記検知面を遮断した状態で、カバー部材は検知面に非接触に配設されるようにした請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記カバー部材に起毛状のクリーニング部材を設け、前記カバー部材の遮断・開放動作に伴って前記クリーニング部材が前記検知面に摺接されるように構成した請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記テストパターンを、画像濃度を検知するための濃度検知パターンと、画像位置のずれを検知するための位置ずれ検知パターンとした請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記テストパターン検知装置を光学式センサとした請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記二次転写回転体が二次転写ローラであって、前記光学式検知装置の前記検知方向を前記二次転写ローラの中心に向かうように設定した請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１】
複数の像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体の表面に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視画像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成された可視画像を中間転写体に一次転写する一次転写装置と、前記中間転写体上の可視画像を記録媒体に二次転写する二次転写装置を備えた画像形成装置であって、
画像特性を検査するためのテストパターンを前記像担持体の表面に形成するテストパターン形成手段と、前記テストパターンを検知するテストパターン検知装置と、テストパターンの検知結果に基づいて画像形成条件を補正する画像形成条件補正手段を備えた画像形成装置において、
前記テストパターン検知装置を前記二次転写装置と一体的に構成し、前記像担持体に形成されたテストパターンを前記中間転写体に転写すると共に、その中間転写体上のテストパターンを前記二次転写装置に転写するように構成し、当該二次転写装置に転写されたテストパターンを、前記テストパターン検知装置によって検知するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記二次転写装置が、前記中間転写体に圧接して配設された二次転写回転体を有し、当該二次転写回転体と前記中間転写体との圧接部に記録媒体を通過させた際に、前記中間転写体上の可視画像を記録媒体に転写するように構成した画像形成装置であって、
前記像担持体に形成されたテストパターンを、前記中間転写体の画像転写領域を除く非画像転写領域に転写すると共に、前記中間転写体上のテストパターンを前記二次転写回転体の表面に転写するようにした請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記二次転写装置のテストパターンが転写される部分を、光沢度の高い部材で構成した請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記テストパターンを検知した後に、前記二次転写装置上のテストパターンをクリーニングするクリーニング装置を備えた請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記テストパターン検知装置の検知面を遮断したり開放したりするカバー部材を設けた請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記カバー部材によって前記検知面を遮断した状態で、カバー部材は検知面に非接触に配設されるようにした請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記カバー部材に起毛状のクリーニング部材を設け、前記カバー部材の遮断・開放動作に伴って前記クリーニング部材が前記検知面に摺接されるように構成した請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記テストパターンを、画像濃度を検知するための濃度検知パターンと、画像位置のずれを検知するための位置ずれ検知パターンとした請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記テストパターン検知装置を光学式センサとした請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記二次転写回転体が二次転写ローラであって、前記光学式検知装置の前記検知方向を前記二次転写ローラの中心に向かうように設定した請求項２に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１２８０７０（Ｐ２０１０−１２８０７０Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３００８７９（Ｐ２００８−３００８７９）
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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