JP2000314999A

JP2000314999A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000314999A
Application number: JP11124942A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kitagawa; 高志北川; Makoto Uehara; 誠上原; Yasutaka Maeda; 恭孝前田; Toshihiro Ota; 敏博太田; Katsuhiro Nagayama; 勝浩永山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体へのダメージをなくして消費電力を低
減し、オゾンの発生量を抑える。【解決手段】転写ベルト１２上に吸着されて搬送され
る用紙１１上に、感光体ユニット１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄから順次トナー像が転写され、カラーの画像
が形成される。濃度補正を行うためのトナーパッチは、
直接転写ベルト１２上に形成される。トナーパッチ形成
時に制御装置１７は、転写電圧を出力する転写帯電装置
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのうち、トナーパッチ
形成に使用する感光体ユニットよりも転写ベルト１２の
搬送に関して上流側を遮断し、下流側を再転写が最小と
なるように調整する。トナーパッチ形成位置の転写電圧
を、最高濃度が得られるように調整することもできる。
温度検出器１８や湿度検出器１９の検出結果に応じて制
御することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の色のトナー
を用いて画像を形成する画像形成装置、特に濃度補正の
ためにトナーパッチ形成機能を備える画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、フルカラーの画像を得ることがで
きる複写機が市場に登場している。このような複写機
は、複数色のトナー画像を重ね合わせることによって、
１つのフルカラーの画像を形成する。フルカラーの画像
を得るためにトナー画像を重ねる方式の１つに、タンデ
ム方式がある。タンデム方式では、感光体ユニットを各
色毎に備え、感光体ユニット上でトナー像を形成し、感
光体ユニット間を順次搬送される用紙上にトナー画像を
順次転写させ、用紙上に形成されるフルカラーのトナー
像を、加熱と加圧とによって用紙に定着させる。

【０００３】図９は、従来からのフルカラー複写機の概
略的な構成を示す。表面にトナー像が形成される用紙１
は、転写ベルト２の表面に吸着されて搬送される。転写
ベルト２の搬送経路に沿って感光体ユニット３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄが配列され、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、
マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナーを順次
用紙１の表面に転写させることができる。トナー像の転
写は、静電的に行われ、トナー像を用紙１上に転写させ
るための電気的な吸引を、転写帯電装置４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄによってそれぞれ行う。感光体ユニット３ａ，
３ｂ，３ｃ，３ｄおよび転写帯電装置４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄに与える電圧は、電源５から発生される。

【０００４】カラー画像を形成する際には、各色に対応
する感光体ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄでそれぞれ
感光体を均一に帯電し、これらの感光体を各色の画像濃
度に対応して露光させ、感光体表面に静電潜像を形成
し、形成される静電潜像を各色のトナーで可視化させ、
形成されるトナー像を静電的に用紙１側に転写させる。

【０００５】各感光体ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
では、画像形成のために感光体をマイナス電位側に帯電
させる。トナー像の転写の際には、各転写帯電装置４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにプラス電位を印加し、マイナス
電位側に帯電しているトナー像を感光体から用紙１の表
面へと移行させ、転写させる。用紙１を転写ベルト２で
１回搬送することによってカラー画像を形成するため
に、用紙１上に各感光体ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄから順次各色のトナー像を重ね合わせる。この方式で
は、転写ベルト２の搬送経路に沿って下流側に配置され
る感光体ユニットからのトナー像は、すでに用紙１上に
存在するトナー像の上に転写しなければならない。転写
する際に、感光体ユニットの感光体から転写ベルト２の
表面にマイナス電荷が流れ込むため、転写ベルト２上ま
たは用紙１上にマイナス電荷が蓄積され、各色毎に転写
が繰り返されるので、マイナス電荷は蓄積されていく。
用紙１上にマイナス電荷が蓄積されることによって、ト
ナー像の用紙１への転写の効率が悪くなり、画質は大き
く悪化してしまう。

【０００６】トナー像の用紙への転写効率の悪化を防ぐ
方法として、転写電圧を順に高めていく方法がある。転
写電圧である転写帯電装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの出
力を、転写ベルト２に搬送経路の下流側で高くすること
によって、すでにトナー像が形成されている上に異なる
色のトナー像を転写する際の効率の低下を防ぎ、画質の
向上を図ることができる。

【０００７】特開平４−５１０２５には、カラー複写機
の転写装置で、オーバヘッドプロジェクタ用紙上にカラ
ー画像を形成する際に、１色目の転写電圧よりも２色目
および３色目で転写電圧を高める構成が開示されてい
る。

【０００８】図９に示すような画像形成装置では、濃度
補正のために、転写ベルト２の表面上に直接トナーパッ
チを形成し、濃度検出器６でトナーパッチの画像濃度を
検出する機能も備えている。トナーパッチは、いずれか
の感光体ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって転写
ベルト２の表面に直接形成され、濃度検出器６によって
画像濃度が検出され、検出される画像濃度に基づいて濃
度補正が行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図９に示すようなタン
デム方式でカラー画像を形成する画像形成装置では、転
写べルト２の搬送経路に沿って配列される感光体ユニッ
ト３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄからトナー画像を用紙１上に
転写させるための転写帯電装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
に、たとえば１．０ｋＶ、１．５ｋＶ、２．０ｋＶ、
２．５ｋＶとなるように順次高く設定される電圧を印加
する。これによって、先に形成されるトナー像に、後か
らトナー像を重ねる際に、転写効率の悪化を防ぐことが
できる。

【００１０】しかしながら、トナーパッチを形成して画
像濃度の補正を行う際には、たとえば黒のトナーパッチ
を、最初の感光体ユニット３ａで形成し、転写帯電装置
４ａによる転写電圧で転写ベルト２上に転写する。他の
感光体ユニット３ｂ，３ｃ，３ｄの部分を通過する際に
は、トナー像の転写は行われない。下流側の転写帯電装
置４ｂ，４ｃ，４ｄには、黒のトナー像を形成した感光
体ユニット３ａに対応する転写帯電装置４ａに印加され
る電圧よりも高い電圧が印加されているので、転写ベル
ト２上に転写されて付着しているトナーが各感光体ユニ
ット３ｂ，３ｃ，３ｄの感光体表面へ移行してしまうト
ナー像の再転写が起こり、トナーパッチとして形成され
る画像濃度が低下してしまう。

【００１１】また、各転写帯電装置４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄに所定の電圧を印加した状態で、トナーパッチ形成
を２番目以降の感光体ユニット３ｂ，３ｃ，３ｄで行う
場合は、１番目の感光体ユニット３ａでは、転写帯電装
置４ａにプラスの電圧が印加されているので、転写ベル
ト２を介してプラス電荷が感光体に流れ込む恐れがあ
る。マイナス電位側に帯電させている感光体の表面にプ
ラス電荷が流れ込むと、感光体へのダメージが発生した
り、消費電力の増大や放電によるオゾンの発生などを招
いてしまう。

【００１２】本発明の目的は、感光体へのダメージをな
くして消費電力量を低減し、オゾンの発生量を抑えるこ
とが可能な画像形成装置を提供することである。

【００１３】さらに本発明の目的は、安定した高品質の
画像を形成することができる画像形成装置を提供するこ
とである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、転写材を保持
して搬送する搬送体に沿って複数の感光体ユニットを配
列し、感光体ユニット毎に感光体表面に光学的に形成さ
れる静電潜像を可視化するトナーの色を異ならせ、各感
光体ユニットからトナー像を転写材表面に転写させて画
像を形成するとともに、濃度補正を行うためにトナーパ
ッチを搬送体表面に形成する機能を有し、トナーパッチ
の画像濃度を検出する濃度検出器を備える画像形成装置
において、各感光体ユニット毎に対応して設けられ、感
光体ユニットからトナーを転写材表面に静電的に転写さ
せるための出力を発生する転写帯電装置と、トナーパッ
チ形成時に、トナーパッチ形成に使用しない感光体ユニ
ットに対応する転写帯電装置の出力を遮断するように制
御する制御装置とを含むことを特徴とする画像形成装置
である。

【００１５】本発明に従えば、画像形成装置では、転写
材を保持して搬送する搬送体に沿って複数の感光体ユニ
ットを配列する。各感光体ユニットでは、感光体表面に
光学的に形成される静電潜像をトナーによって可視化す
る。各感光体ユニットから異なる色のトナー像を、転写
材表面に転写させて画像が形成される。画像形成装置
は、濃度補正を行うために、搬送体表面にトナーパッチ
を形成する機能を有し、トナーパッチの画像濃度を検出
する濃度検出器を備える。各感光体ユニットからトナー
を転写材表面に静電的に転写させるための出力は、転写
帯電装置から発生される。制御装置は、トナーパッチ形
成時に、トナーパッチ形成に使用しない感光体ユニット
に対応する転写帯電装置の出力を遮断するように制御す
る。トナーパッチ形成に使用しない感光体ユニットに
は、転写帯電装置からの出力が遮断されるので、転写出
力による感光体へのダメージを防ぎ、消費電力を抑えて
オゾン発生量も抑えることができる。

【００１６】また本発明で前記制御装置は、前記トナー
パッチ形成時に、前記トナーパッチ形成に使用しない感
光体ユニットのうち、前記転写材の搬送体に沿って、ト
ナーパッチ形成に使用する感光体ユニットよりも上流側
となる感光体ユニットに対応する転写帯電装置の出力を
遮断するように制御することを特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、トナーパッチ形成時にト
ナーパッチ形成に使用しない感光体ユニットのうち、転
写材の搬送体に沿ってトナーパッチ形成に使用する感光
体ユニットよりも上流側となる感光体ユニットに対応す
る転写帯電装置の出力を遮断するので、上流側の感光体
ユニットでは感光体に対するダメージを防ぎ、消費電力
を抑えてオゾン発生量も抑えることができる。

【００１８】また本発明で前記制御装置は、前記トナー
パッチ形成に使用しない感光体ユニットのうち、前記ト
ナーパッチ形成に使用する感光体ユニットよりも、前記
転写材の搬送体に沿って下流側となる感光体ユニットに
対応する転写帯電装置の出力を、下流側となるほど同等
または大きくなるように制御することを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、トナーパッチ形成時に、
トナーパッチ形成に使用する感光体ユニットよりも転写
材の搬送体に沿って下流側となる感光体ユニットに対応
する転写帯電装置の出力を、下流側となるほど同等また
は大きくなるように制御するので、転写体表面に形成さ
れるトナーパッチが下流側の感光体ユニットに再転写さ
れて、画像濃度が低下することを防ぎ、トナーパッチ形
成による濃度補正を安定して行い、高画質を得ることが
できる。

【００２０】また本発明は、前記トナーの帯電量を変化
させる環境条件を検出する環境検出器をさらに含み、前
記制御装置は、前記転写材の搬送体に沿って下流側とな
る感光体ユニットに対応する転写帯電装置の出力を、環
境検出器の検出結果に従って調整することを特徴とす
る。

【００２１】本発明に従えば、環境検出器でトナー帯電
量を変化させる所定の環境条件を検出する。制御装置
は、転写材の搬送体に沿って下流側となる感光体ユニッ
トに対応する転写帯電装置の出力を、環境検出器の検出
結果に従って調整するので、環境条件の変化に応じて転
写帯電装置の出力を設定し、安定した高品質の画像を形
成することができる。

【００２２】また本発明で前記制御装置は、前記転写材
の搬送体に沿って下流側となる感光体ユニットに対応す
る転写帯電装置の出力を、前記濃度検出器が検出するト
ナーパッチの画像濃度の低下が最も小さくなるように制
御することを特徴とする。

【００２３】本発明に従えば、トナーパッチ形成に使用
する感光体ユニットよりも転写材の搬送体に沿って下流
側となる感光体ユニットに対応する転写帯電装置の出力
を、濃度検出器で検出するトナーパッチの画像濃度低下
が最も小さくなるように制御するので、実際に画像濃度
を検出しながら再転写を抑える適切な状態が得られるよ
うに制御することができる。

【００２４】また本発明で前記制御装置は、前記トナー
パッチ形成時にトナーパッチ形成に使用する感光体ユニ
ットに対応する転写帯電装置の出力を、前記濃度検出器
が検出するトナーパッチの画像濃度が最も高くなるよう
に制御することを特徴とする。

【００２５】本発明に従えば、トナーパッチ形成時にト
ナーパッチ形成に使用する感光体ユニットに対応する転
写帯電装置の出力を、濃度検出器が検出するトナーパッ
チの画像濃度が最も高くなるように制御するので、実際
に画像濃度を検出しながら、転写効率が最も高くなる出
力が得られるように転写帯電装置を制御することができ
る。

【００２６】また本発明で前記トナーパッチの形成に使
用する感光体ユニットは、露光時間および／または感光
体電位を含むトナー像形成条件を変化させて、画像濃度
域が複数段階に異なるトナーパッチを形成し、前記制御
装置は、トナーパッチの各段階の画像濃度域毎に前記転
写帯電装置の出力の制御を行うことを特徴とする。

【００２７】本発明に従えば、トナーパッチの形成の際
に、露光時間または感光体電位、あるいは露光時間およ
び感光体電位を含むトナー像形成条件を変化させて複数
段階の画像濃度域となるようにトナーパッチを形成す
る。制御装置はトナーパッチの画像濃度域毎に転写帯電
装置の出力の制御を行うので、各濃度域毎に転写効率が
高くなる条件で画像を形成し、安定した高画質の画像を
得ることができる。

【００２８】また本発明で前記トナーパッチの形成に使
用する感光体ユニットは、露光時間および／または感光
体電位を含むトナー像形成条件を変化させて、画像濃度
域が複数段階に異なるトナーパッチを形成し、前記制御
装置は、トナーパッチの各段階の画像濃度域毎に、該感
光体ユニットよりも前記転写材の搬送体に沿って下流側
となる転写帯電装置の出力の制御を行うことを特徴とす
る。

【００２９】本発明に従えば、トナーパッチの形成の際
に、露光時間または感光体電位、あるいは露光時間およ
び感光体電位を含むトナー像形成条件を変化させて複数
段階の画像濃度域となるようにトナーパッチを形成す
る。制御装置はトナーパッチの画像濃度域毎に下流側の
位置で転写帯電装置の出力の制御を行うので、各濃度域
毎に再転写による画像濃度低下が抑えられる条件で画像
を形成し、安定した高画質の画像を得ることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の各形態に
共通して用いられる画像形成装置１０の基本的な構成を
示す。以下、各実施形態に共通する部分を説明する。画
像を形成する転写材である用紙１１は、電気絶縁性の転
写ベルト１２の表面に吸着されて搬送される。搬送材で
ある転写ベルト１２の搬送経路に沿って、黒、シアン、
マゼンタおよびイエローの各色のトナー画像をそれぞれ
形成する感光体ユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３
ｄが配列される。転写ベルト１２が各感光体ユニット１
３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに臨む位置には、用紙１
１の搬送を行う転写ベルト１２の裏面側に、転写帯電装
置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄがそれぞれ設けられ
る。各転写帯電装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに
は電源１５から転写用の電位が与えられれる。画像形成
装置１０では、濃度補正のためのトナーパッチ形成の機
能も備えられ、感光体ユニット１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄによって転写ベルト１２の表面にトナーパッ
チが直接形成される。転写ベルト１２上に形成されるト
ナーパッチの画像濃度は、転写ベルト１２全体に関連し
て感光体ユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの反
対側に配置される濃度検出器１６によって検出される。
電源１５から各転写帯電装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，
１４ｄに与えられる転写用の電位は、制御装置１７を介
して与えられ、制御装置１７によって制御される。

【００３１】感光体ユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，
１３ｄで画像を形成するために使用するトナーは、温度
や湿度などの環境条件に応じて帯電量が変化するので、
温度検出器１８および湿度検出器１９を設けて、温度お
よび湿度を検出する。温度検出器１８および湿度検出器
１９の検出出力は、制御装置１７に入力される。

【００３２】図１に示すような画像形成装置１０は、図
２に示すようなカラーデジタル複写機２０で画像を形成
するために使用される。カラーデジタル複写機には、透
明な原稿置台２１および露光光学系２２で形成する画像
を取り込む。各感光体ユニット１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄには、各色別の積層型ＯＰＣの感光体２３
ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ、および各色別の磁性キャ
リアとトナーとから成る現像剤を含む現像装置２４ａ，
２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを含む。転写ベルト１２は、ポ
リイミドのフイルムをベースとし、カーボンを分散させ
て黒色となるように形成される。転写ベルト１２は、２
つのローラ２５ａ，２５ｂ間に掛け渡され、２つのロー
ラ２５ａ，２５ｂが回転駆動されることによって転写ベ
ルト１２の表面に吸着される用紙１１の搬送を行うこと
ができる。用紙１１は、サイズ別の給紙カセット２６
ａ，２６ｂから供給される。

【００３３】各感光体ユニット１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄには、各色別の感光体帯電装置２７ａ，２７
ｂ，２７ｃ，２７ｄ、露光レーザユニット２８ａ，２８
ｂ，２８ｃ，２８ｄ、および各色別のクリーニング装置
２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄがそれぞれ設けられ
る。

【００３４】露光光学系２２は、原稿置台２１上に置か
れた原稿に光を照射する光源ランプ２２ａと、原稿から
の反射光を、たとえば一点鎖線で示すようにＣＣＤセン
サ２２ｂに導く反射鏡２２ｃを備えている。ＣＣＤセン
サ２２ｂではライン型のＣＣＤが使用され、ＣＣＤセン
サ２２ｂに入る光の経路には、各色成分毎に分けるため
のＲＧＢの色分解フィルタが設けられる。このフィルタ
を通過した光が、各色成分の電気信号として出力され
る。

【００３５】トナー像が形成された用紙１１は、転写ベ
ルト１２によって定着装置３０の方に搬送され、加熱お
よび加圧によって、トナー像が定着され、排出機構３１
で外部に排出される。用紙１１の両面に画像形成を行う
場合は、排出機構３１は用紙１１を裏返して内部の給紙
カセット２６ａに戻す。給紙カセット２６ａ，２６ｂか
ら転写ベルト１２上に供給される用紙１１は、バイアス
電圧を印加した吸着ローラ３２によって吸着される。定
着装置３０の方に用紙１１を搬送させた転写ベルト１２
は、クリーニング装置３３で表面が清掃される。

【００３６】次に、図２に示すカラーデジタル複写機２
０によるカラーコピー動作を簡単に説明する。まず、原
稿置台２１上に置かれた原稿を、光源ランプ２２ａが照
射しながら、スキャンを１回行う。原稿の画像は、反射
鏡２２ｃからＲＧＢの色分解フィルタを解して、ＣＣＤ
センサ２２ｂに結像される。画像データは、赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各色成分の電気信号に変換さ
れ、画像処理回路３４にデータが送られる。

【００３７】画像処理回路３４では、送られてくるＲＧ
Ｂ三原色の画像信号を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）およびシアン（Ｃ）のＹＭＣ三原色に変換し、さ
らに墨入れ処理として、ＵＣＲ処理で黒色（Ｋ）成分を
抜出し、ＵＣＡ処理で抜き過ぎたＹＭＣ三原色成分をあ
る比率で戻す処理を行って、ＹＭＣＫ信号に変換する。
ＹＭＣＫ信号のうち、Ｋ信号、Ｃ信号、Ｍ信号、および
Ｙ信号は、感光体ユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１
３ｄの露光レーザユニット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２
８ｄにそれぞれ送られる。各色別の露光レーザユニット
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄからのレーザ光は、感
光体帯電装置２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄで均一に
負帯電された感光体２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄに
像露光され、感光体２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ上
に静電潜像が形成される。この後、各色別の現像装置２
４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ内の現像剤によって静電
潜像は可視化され、感光体２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２
３ｄ上にトナー像が形成される。

【００３８】現像装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ
内には、磁気ブラシを形成する着磁された回転電極が設
けられ、現像時には回転電極にバイアス電圧が印加され
る。感光体２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと回転電極
との間の電位差によって、現像剤に含まれる負極性トナ
ーが感光体２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ表面に移動
し、静電潜像が現像される。

【００３９】給紙カセット２６ａ，２６ｂから供給され
る用紙は、給紙タイミングローラ３５を通過して、用紙
を転写ベルト１２上に静電吸着させるためにバイアス電
圧を印加した吸着ローラ３２で帯電され、転写ベルト１
２に吸着される。転写ベルト１２に吸着された用紙は、
ローラ２５ａ，２５ｂの回転によって、定着装置３０の
方向に搬送される。このとき、感光体２３ａ，２３ｂ，
２３ｃ，２３ｄ上に形成されたトナー像は、搬送されて
きた用紙と接触している間に、転写ベルト１２を挟んで
感光体２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと対向している
転写帯電装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの出力に
よって電気的に吸引され、用紙上に転写される。転写帯
電装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、ブラシ状で
あり、トナーと逆極性のバイアス電圧が印加される。こ
の動作は、時間差を持って順次各色別に行われ、搬送さ
れる用紙上に４色のトナー像が形成される。

【００４０】４色のトナー像が転写された用紙は、ロー
ラ２５ｂ側に設けられる剥離爪で転写ベルト１２から剥
離され、定着装置３０に導入される。定着装置３０は、
加熱によって用紙上のトナーを溶融させ、用紙上に接着
させてフルカラー画像を定着させる。一方、転写後の感
光体２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ上に残留している
トナーは、クリーニング装置２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，
２９ｄのブレードによってクリーニングされる。その後
除電ランプの照射によって、感光体２３ａ，２３ｂ，２
３ｃ，２３ｄ上の不要電荷はキャンセルされる。また、
同時に転写ベルト１２上の残留トナーは、クリーニング
装置３３のブレードによってクリーニングされる。

【００４１】図２のカラーデジタル複写機２０は、黒
色、シアン、マゼンタ、イエローの順に感光体ユニット
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを配置し、各色の転写
電圧は、トナー画像の転写効率が最も高く、再転写によ
る画像濃度低下が最小となる出力となるように、図１の
制御装置１７によって設定する。

【００４２】次に、本発明の実施の第１形態として、濃
度補正のためにトナーパッチを形成する場合について説
明する。トナーパッチは、トナーで一定の形状（正方
形：１．５ｃｍ×１．５ｃｍ）の画像を直接転写ベルト
１２上に形成する。ここで、配置的に第２色目となるシ
アンのみのトナーパッチを作成し、転写ベルト１２上に
転写する場合を想定する。シアンの露光レーザユニット
２８ｂから、感光体帯電装置２７ｂによって均一に帯電
された感光体２３ｂに像露光され、静電潜像が形成され
る。この後、現像装置２４ｂ内の現像剤によって静電潜
像は可視像化され、感光体２３ｂ上にトナーによる画像
が形成される。トナー像は、感光体２３ｂのドラムの回
転によって、転写ベルト１２に接触し、転写ベルト１２
上に転写される。

【００４３】このとき、シアンの感光体ユニット１３ｂ
に対応する転写帯電装置１４ｂからの出力を１．５ｋＶ
とし、他の転写帯電装置１４ａ，１４ｃ，１４ｄからの
出力は０Ｖとなるように、図１の制御装置１７は制御す
る。これによって、シアン以外の各色の感光体ユニット
１３ａ，１３ｃ，１３ｄに含まれる感光体２３ａ，２３
ｃ，２３ｄには、転写ベルト１２を通じてプラス電荷が
流れ込むことがなくなり、感光体２３ａ，２３ｃ，２３
ｄへのダメージを防ぐことができる。高電圧の電荷の移
動がなくなるので、消費電力量を低減することもでき
る。さらに、高電圧の電荷の移動は放電を生じ、放電に
伴ってオゾンが発生することも防ぐことができる。オゾ
ンは特有のオゾン臭を有するので、複写機などの画像形
成装置を設置する場所の周囲の環境に好ましくない影響
を与えてしまうおそれがある。

【００４４】次に、本発明の実施の第２形態では、実施
の第１形態と同様に、シアンのみのトナーパッチを転写
ベルト１２上に形成する場合に、第１色目の転写帯電装
置１４ａの出力のみを０Ｖにとし、他の転写帯電装置１
４ｂ，１４ｃ，１４ｄには電圧を印加するように、図１
の制御装置１７は制御する。シアン、マゼンタおよびイ
エローに対応する転写帯電装置１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ
からは、１．５ｋＶ，２ｋＶ，２．５ｋＶの出力が転写
電圧としてそれぞれ導出される。黒に対応する感光体ユ
ニット１３ａの位置は、シアンに対応する感光体ユニッ
ト１３ｂより、転写ベルト１２の搬送経路の上流側にあ
るので、トナーパッチ用のトナー画像が形成されておら
ず、電圧をかけて再転写を抑える必要はない。したがっ
て、第１色目の感光体２３ａへのダメージをなくし、消
費電力量を低減し、オゾンの発生量を抑えることができ
る。また、転写ベルト１２上に形成されたシアンのトナ
ーパッチは、後段側の感光体ユニット１３ｃ，１３ｄで
は通常のカラー画像形成時と同一の転写電圧がかけられ
ているので、再転写による画像濃度低下を抑えることが
できる。

【００４５】次に、本発明の実施の第３形態では、実施
の第２形態と同様に、シアンのみのトナーパッチを転写
ベルト１２上に形成する場合に、第１色目の転写帯電装
置１４ａの出力のみを０Ｖにとし、他の転写帯電装置１
４ｂ，１４ｃ，１４ｄには電圧を印加するように、図１
の制御装置１７は制御する。シアンに対応する転写帯電
装置１４ｂの出力は１．５ｋＶとする。ただし、後段側
のマゼンタおよびイエローに対応する転写帯電装置１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄの出力は、０．２５ｋＶ，０．５ｋ
Ｖとする。すなわち、画像形成に関わらない色の中で、
配置的に後ろの色ほど転写電圧が大きくなるように変化
させ、転写ベルト１２上の電荷の帯電量増加に対応して
徐々に高くする。これによって、マゼンタおよびイエロ
ー位置での再転写を最小限に抑え、感光体２３ｃ，２３
ｄへのダメージも少なくし、トナーパッチの再転写によ
る画像濃度低下を防ぐことができる。

【００４６】次に、本発明の実施の第４形態について説
明する。実施の第４形態では、図１に示す温度検出器１
８および湿度検出器１９からの検出出力を利用する。温
度および湿度によってトナーの帯電量は変化する。特
に、湿度が高い条件では、水分が現像剤に吸着するの
で、絶縁抵抗が下がり、トナーの帯電量は小さくなる。
本実施形態では、トナーの帯電量を変化させる所定の環
境条件である温度および湿度を検出して、転写電圧の調
整を行う。なお、本実施形態のような環境条件に従う転
写電圧の調整は、他の実施形態の制御と組合わせて併用
することもできる。また、他の実施形態で、環境条件に
従う転写電圧の調整を行わないときは、図１に示す温度
検出器１８および湿度検出器１９の接続は不要である。

【００４７】図３は、黒色のトナーの５℃、２０℃およ
び３５℃の各温度における湿度に対する帯電量の変化示
す。シアンのトナーパッチを転写ベルト１２上に作成す
る場合、温度２０℃、湿度５０％の条件で、黒、シア
ン、マゼンタ、およびイエローに対応する転写帯電装置
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの出力を０Ｖ，１．５
ｋＶ，０．５ｋＶ，０．７５ｋＶにそれぞれ設定する。
温度２０℃、湿度７０％の条件で、黒、シアン、マゼン
タ、およびイエローに対応する転写帯電装置１４ａ，１
４ｂ，１４ｃ，１４ｄの出力を０Ｖ，１．２５ｋＶ，
０．２５ｋＶ，０．５ｋＶにそれぞれ設定する。黒の位
置での転写出力を０Ｖ、すなわちＯＦＦにして遮断する
ので、感光体２３ａに与えるダメージをなくすことがで
きる。また、シアン位置以降の転写帯電装置１４ｃ，１
４ｄの出力を、周囲の環境条件に応じて可変にすること
によって、シアン位置以降でのトナーの再転写を抑える
ことができ、一定で安定したトナーパッチの画像を得る
ことができる。

【００４８】次に、本発明の実施の第５形態について説
明する。実施の第５形態では、配置的に第１色目となる
ブラック、すなわち黒のみのトナーパッチを作成し、転
写ベルト１２上に転写する。黒の感光体ユニット１３ａ
の感光体２３ａには、感光体電位として５００Ｖを印加
する。現像装置２４ａには、３００Ｖの現像電位を与え
る。露光時間はデューティ（ｄｕｔｙ）が１００％とな
る最大（ｍａｘ）値とする。この条件で、トナーパッチ
を複数個画像形成する。転写帯電装置１４ａの出力は、
０．５ｋＶから１．５ｋＶまで、０．２５ｋＶ刻みに合
計５段階設定し、それぞれの条件でトナーパッチを転写
ベルト１２上に転写させる。シアン、マゼンタ、イエロ
ーの転写出力をそれぞれ０．５ｋＶ、０．５ｋＶ、０．
５ｋＶとする。

【００４９】図４は、本実施形態で作成されるブラック
のトナーパッチについて、濃度検出器１６で検出される
画像濃度を比較して示す。図４から、転写出力が１．２
５Ｖのときが最も画像濃度が高くなることが判る。した
がって、黒に対応する転写帯電装置１４ａの出力を１．
２５Ｖに設定すれば、より安定した高品質の画像を得る
ことができる。

【００５０】次に、本発明の実施の第６形態について説
明する。実施の第６形態では、配置的に第１色目となる
ブラックのみのトナーパッチを作成し、転写ベルト１２
上に転写する。黒の感光体ユニット１３ａの感光体２３
ａには、感光体電位として５００Ｖを印加する。現像装
置２４ａには、３００Ｖの現像電位を与える。露光時間
はデューティ（ｄｕｔｙ）が１００％となる最大（ｍａ
ｘ）値とする。この条件で、トナーパッチを複数個画像
形成する。転写帯電装置１４ａの出力は、１．５ｋＶと
して、トナーパッチを転写ベルト１２上に転写させる。
シアン、マゼンタ、およびイエローに対応する転写帯電
装置１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの出力は、０〜０．７５ｋ
Ｖ、０．２５〜１．０ｋＶ、および０．５ｋＶ〜１．２
５ｋＶのように順次高くなるようにそれぞれ設定する。

【００５１】図５は、本実施形態で作成されるブラック
のトナーパッチについて、濃度検出器１６で検出される
画像濃度を比較して示す。図５から、画像濃度が最も高
く、再転写による画像濃度低下が最も小さくなる条件
は、シアン、マゼンタ、およびイエローに対応する転写
帯電装置１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの出力が０．２５ｋ
Ｖ、０．５ｋＶ、および０．７５ｋＶであることが判
る。

【００５２】図６は、図５から画像濃度が最も高く、再
転写による画像濃度低下が最も小さくなる条件として、
黒（ＢＫ）、シアン、マゼンタ、およびイエローに対応
する転写帯電装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの出
力を、転写出力最適設定として、１．５ｋＶ，０．２５
ｋＶ、０．５ｋＶ、および０．７５ｋＶにそれぞれ設定
するとき、トナーパッチが各感光体２３ａ，２３ｂ，２
３ｃ，２３ｄの位置を通過した直後に検出した画像濃度
を示す。また、４つの転写帯電装置から順次，１．０ｋ
Ｖ，１．５ｋＶ，２．０ｋＶ，２．５ｋＶを出力させる
従来の設定に基づく濃度検出結果を、比較のために示
す。全色について転写出力の最適化を行う転写出力最適
設定に従えば、転写ベルト１２上に作成されたトナー像
の濃度低下が抑えられる。このように、各色で最適な転
写出力を設定することによって、安定した高品質の画像
を得ることができる。

【００５３】次に、本発明の実施の第７形態について説
明する。実施の第７形態では、配置的に第１色目となる
黒のみのトナーパッチを作成して転写ベルト１２上に転
写する。黒の感光体ユニット１３ａの感光体２３ａに
は、感光体電位として５００Ｖを印加する。現像装置２
４ａには、３００Ｖの現像電位を与える。露光時間は、
ｄｕｔｙ３２、９６および２５５となるように設定す
る。ただし、ｄｕｔｙは８ビットの符号無し２進数で表
され、２５５が１００％に相当する。したがって、ｄｕ
ｔｙ３２、９６および２５５は、３段階の画像濃度とし
て、低濃度、中濃度および高濃度にそれぞれ該当する。
この条件で、トナーパッチを複数個画像形成する。転写
帯電装置１４ａの出力は、０．５ｋＶから１．５ｋＶま
での範囲で、０．２５ｋＶ刻みに合計５段階設定し、そ
れぞれの条件でトナーパッチを転写ベルト１２上に転写
させる。

【００５４】図７は、本実施形態で転写ベルト１２上に
形成されたトナーパッチの画像濃度を、濃度検出器１６
で検出した結果を示す。ｄｕｔｙ３２やｄｕｔｙ９６の
低中濃度域では、最適な転写電圧は１．０ｋＶであるこ
とが判る。これに対して、ｄｕｔｙ２５５となる高濃度
域では、最適な転写電圧は１．２５ｋＶであることが判
る。したがって、複写機の文字モードのような高濃度域
の画質が優先される場合では、黒の転写出力を１．０ｋ
Ｖとし、写真モードのように低中濃度域の画質が優先さ
れる場合では、黒の転写出力を０．７５ｋＶとするよう
に、切換えることが好ましい。このように、優先される
画像濃度に応じて、図１に示す制御装置１７で各色に対
応する転写帯電装置から出力される転写電圧を可変すれ
ば、より安定した高品質の画像を得ることができる。
は、１．５ｋＶとして、トナーパッチを転写ベルト１２
上に転写させる。形成する画像の性質によっては、画像
濃度域の低濃度域と中濃度域との間でも、転写出力を切
換えるようにすることもでき、さらに多段階の制御も行
うことができる。

【００５５】次に、本発明の実施の第８形態について説
明する。実施の第８形態では、配置的に第１色目となる
黒のみのトナーパッチを作成して転写ベルト１２上に転
写する。黒の感光体ユニット１３ａの感光体２３ａに
は、感光体電位として５００Ｖを印加する。現像装置２
４ａには、３００Ｖの現像電位を与える。露光時間は、
ｄｕｔｙ３２、９６および２５５となるように設定す
る。この条件で、トナーパッチを複数個画像形成する。
転写帯電装置１４ａの出力は、１ｋＶに設定し、トナー
パッチを転写ベルト１２上に転写させる。シアン、マゼ
ンタ、およびイエローに対応する転写帯電装置１４ｂ，
１４ｃ，１４ｄの出力は、０〜０．７５ｋＶ、０．２５
〜１．０ｋＶ、および０．５ｋＶ〜１．２５ｋＶのよう
に順次高くなるようにそれぞれ設定する。

【００５６】図８は、本実施形態で転写ベルト１２上に
形成されたトナーパッチの画像濃度を、濃度検出器１６
で検出した結果を示す。ｄｕｔｙ３２やｄｕｔｙ９６の
低中濃度域では、再転写による濃度低下が最小となる転
写電圧は、シアン位置で０．２５ｋＶ、マゼンタ位置で
０．５ｋＶ、およびイエロー位置で０．７５ｋＶである
ことが判る。これに対して、ｄｕｔｙ２５５となる高濃
度域では、最適な転写電圧は、シアン位置で０．５ｋ
Ｖ、マゼンタ位置で０．７５ｋＶ、およびイエロー位置
で１ｋＶであることが判る。したがって、複写機の文字
モードのような高濃度の画質が優先される場合では、転
写出力を、シアン位置で０．２５ｋＶ、マゼンタ位置で
０．５ｋＶ、およびイエロー位置で０．７５ｋＶとし、
写真モードのように低中濃度域の画質が優先される場合
では、転写出力を、シアン位置で０．２５ｋＶ、マゼン
タ位置で０．５ｋＶ、およびイエロー位置で０．７５ｋ
Ｖとするように、切換えることが好ましい。このよう
に、優先される画像濃度に応じて、図１に示す制御装置
１７で各色に対応する転写帯電装置から出力される転写
電圧を可変すれば、より安定した高品質の画像を得るこ
とができる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、トナーパ
ッチの形成に使用しない感光体ユニットに対応する転写
帯電装置の出力を遮断するので、感光体ユニットの感光
体へのダメージを防ぎ、消費電力量を抑えて、オゾン発
生量も抑えることができる。

【００５８】また本発明によれば、トナーパッチ形成に
使用する感光体ユニットよりも、搬送体の上流側の感光
体ユニットに対応する転写帯電装置の出力を遮断するの
で、再転写等による画像濃度低下の影響を与えずに感光
体へのダメージを防ぎ、消費電力およびオゾン発生量の
低減を図ることができる。

【００５９】また本発明によれば、トナーパッチ形成に
使用する感光体ユニットよりも転写材の搬送体に沿って
下流側となる感光体ユニットに対応する転写帯電装置の
出力を下流側となるほど同等または大きくなるように制
御するので、転写体上に形成されるトナーパッチが下流
側の感光体ユニットに再転写されることを防ぎ、再転写
による濃度低下を抑えて安定した高品質の画像を得るこ
とができる。

【００６０】また本発明によれば、トナーの帯電量を変
化させる環境条件の変化に応じて転写帯電装置の出力を
調整するので、安定した高品質の画像を得ることができ
る。

【００６１】また本発明によれば、トナーパッチの画像
濃度を検出しながら、トナーパッチ形成に使用する感光
体ユニットよりも転写材の搬送体に沿って下流側となる
感光体ユニットに対応する転写帯電装置の出力を、画像
濃度の低下が最も小さくなるように制御するので、再転
写を抑えて画像濃度の低下を防ぐ最も適切な条件を得る
ことができる。

【００６２】また本発明によれば、トナーパッチ形成時
に、トナーパッチ形成に使用する感光体ユニットに対応
する転写帯電装置の出力をトナーパッチの画像濃度が最
も高くなるように制御するので、最も転写効率が良い条
件で画像濃度が形成されるように調整することができ
る。

【００６３】また本発明によれば、複数の画像濃度でト
ナーパッチを形成し、各画像濃度毎に転写帯電装置の出
力の制御を行うので、たとえば複写機文字モードのよう
な高濃度の画質が優先される場合と、写真モードのよう
に低中濃度の画質が優先される場合とで、それぞれ最適
な画像転写条件を設定し、より安定した高画質の画像を
得ることができる。

【００６４】また本発明によれば、複数の画像濃度でト
ナーパッチを形成し、各画像濃度毎に転写帯電装置の出
力の制御を行うので、たとえば複写機文字モードのよう
な高濃度の画質が優先される場合と、写真モードのよう
に低中濃度の画質が優先される場合とで、それぞれ濃度
低下の最も少ない転写条件を設定し、より安定した高画
質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の各形態に共通して用いられる画
像形成装置１０の基本的な構成を示す簡略化したブロッ
ク図である。

【図２】図１の画像形成装置１０を用いるカラーデジタ
ル複写機２０の概略的な構成を示す断面図である。

【図３】本発明の実施の第４形態の制御の基礎として、
温度および湿度の環境条件とトナーの帯電量との関係を
示すグラフである。

【図４】本発明の実施の第５形態で、ブラックのトナー
パッチの画像濃度と転写電圧との関係を示すグラフであ
る。

【図５】本発明の実施の第６形態で、ブラックのトナー
パッチの画像濃度と、下流側の転写電圧との関係を示す
グラフである。

【図６】図５の再転写による画像濃度低下が最も小さく
なる条件で、トナーパッチが各感光体位置を通過した直
後に検出した画像濃度を、従来設定と比較して示すグラ
フである。

【図７】本発明の実施の第７形態で、複数段階の画像濃
度域で転写ベルト１２上に形成されるトナーパッチの画
像濃度と、転写電圧との関係を示すグラフである。

【図８】本発明の実施の第８形態で、複数段階の画像濃
度域で転写ベルト１２上に形成されるトナーパッチの画
像濃度と、下流側の転写電圧との関係を示すグラフであ
る。

【図９】従来からのフルカラー複写機の概略的な構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１０画像形成装置１１用紙１２転写ベルト１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ感光体ユニット１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ転写帯電装置１５電源１６濃度検出器１７制御装置１８温度検出器１９湿度検出器２０カラーデジタル複写機２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ感光体２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ現像装置

フロントページの続き (72)発明者前田恭孝大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者太田敏博大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者永山勝浩大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DA13 DA14 EB04 EC03 EC06 EC20 ED16 ED24 EE07 EF09 2H030 AB02 AD02 AD16 AD19 BB23 BB36 BB44 2H032 AA02 BA03 BA18 CA01 CA13 CA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写材を保持して搬送する搬送体に沿っ
て複数の感光体ユニットを配列し、感光体ユニット毎に
感光体表面に光学的に形成される静電潜像を可視化する
トナーの色を異ならせ、各感光体ユニットからトナー像
を転写材表面に転写させて画像を形成するとともに、濃
度補正を行うためにトナーパッチを搬送体表面に形成す
る機能を有し、トナーパッチの画像濃度を検出する濃度
検出器を備える画像形成装置において、各感光体ユニット毎に対応して設けられ、感光体ユニッ
トからトナーを転写材表面に静電的に転写させるための
出力を発生する転写帯電装置と、トナーパッチ形成時に、トナーパッチ形成に使用しない
感光体ユニットに対応する転写帯電装置の出力を遮断す
るように制御する制御装置とを含むことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】前記制御装置は、前記トナーパッチ形成
時に、前記トナーパッチ形成に使用しない感光体ユニッ
トのうち、前記転写材の搬送体に沿って、トナーパッチ
形成に使用する感光体ユニットよりも上流側となる感光
体ユニットに対応する転写帯電装置の出力を遮断するよ
うに制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成
装置。
【請求項３】前記制御装置は、前記トナーパッチ形成
に使用しない感光体ユニットのうち、前記トナーパッチ
形成に使用する感光体ユニットよりも、前記転写材の搬
送体に沿って下流側となる感光体ユニットに対応する転
写帯電装置の出力を、下流側となるほど同等または大き
くなるように制御することを特徴とする請求項２記載の
画像形成装置。
【請求項４】前記トナーの帯電量を変化させる所定の
環境条件を検出する環境検出器をさらに含み、前記制御装置は、前記転写材の搬送体に沿って下流側と
なる感光体ユニットに対応する転写帯電装置の出力を、
環境検出器の検出結果に従って調整することを特徴とす
る請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】前記制御装置は、前記転写材の搬送体に
沿って下流側となる感光体ユニットに対応する転写帯電
装置の出力を、前記濃度検出器が検出するトナーパッチ
の画像濃度の低下が最も小さくなるように制御すること
を特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】前記制御装置は、前記トナーパッチ形成
時にトナーパッチ形成に使用する感光体ユニットに対応
する転写帯電装置の出力を、前記濃度検出器が検出する
トナーパッチの画像濃度が最も高くなるように制御する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像
形成装置。
【請求項７】前記トナーパッチの形成に使用する感光
体ユニットは、露光時間および／または感光体電位を含
むトナー像形成条件を変化させて、画像濃度域が複数段
階に異なるトナーパッチを形成し、前記制御装置は、トナーパッチの各段階の画像濃度域毎
に前記転写帯電装置の出力の制御を行うことを特徴とす
る請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】前記トナーパッチの形成に使用する感光
体ユニットは、露光時間および／または感光体電位を含
むトナー像形成条件を変化させて、画像濃度域が複数段
階に異なるトナーパッチを形成し、前記制御装置は、トナーパッチの各段階の画像濃度域毎
に、該感光体ユニットよりも前記転写材の搬送体に沿っ
て下流側となる転写帯電装置の出力の制御を行うことを
特徴とする請求項６記載の画像形成装置。