JP2002148897A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間転写ベルトを使用したタンデム形式のカ
ラー画像形成装置において、比較的小径の感光体を使用
した場合における不具合（転写中抜け現象等）を防止で
きるようにする。 【解決手段】 複数の作像ユニット１０のうちライン状
トナー像の転写中抜け現象が発生する作像ユニットがあ
ることが確認された際に、当該作像ユニットで作成する
ベタ状トナー像の基準濃度を高める調整を行うことが可
能な調整手段５０を具備させた。その調整手段５０は、
例えば該当する作像ユニットにおける露光装置１３によ
り形成する静電潜像の電位Ｖ_Lを調整する手段とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ、複合機等に代表される画像形成装置
に係り、特に、複数の作像ユニットで形成される各トナ
ー像を中間転写ベルトに一次転写させるタイプの画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の中間転写ベルトを使用したカラ
ー画像形成装置としては、大きく分けると、図１３に例
示するように、１つのドラム状等の感光体１１０を使用
して、その感光体１１０を４回転させる間にフルカラー
画像を構成する４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラック）のトナー像を順次形成しつつ、その感光体１１
０と同期して４回転する中間転写ベルト２００に順次一
次転写させる所謂４サイクル形式のカラー画像形成装置
と、４つのドラム状等の感光体に使用して、その各感光
体を１回転させる間にフルカラー画像を構成する４色の
トナー像を分配して形成し、その各感光体の表面に接し
ながら通過して１回転する中間転写ベルトに順次一次転
写する所謂タンデム形式のカラー画像形成装置とが知ら
れている。図中の符号１４０は４色の現像装置が回転支
持体に配設されたロータリ現像装置、１５０は一次転写
ロール、２５０は二次転写ロール、一点鎖線矢印は記録
用紙等の記録媒体の搬送経路を示す。ちなみに、この２
つの方式のカラー画像形成装置は、例えばその画像形成
速度（生産性）という観点で対比すると、４サイクル方
式のカラー画像形成装置よりもタンデム方式のカラー画
像形成装置のほうが有利である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
カラー画像形成装置（特にタンデム方式のカラー画像形
成装置）では、図１４に示すように、そのドラム状等の
感光体１１０として外径が８０ｍｍ以上であるような比
較的大径のものを使用する場合には、一次転写部におけ
る当該感光体１１０と中間転写ベルト２００の接触部
（ニップ部）Ｎの幅が２．０ｍｍ以上となるため、文
字、線画等のライン状のトナー像（画像）を形成する際
に、その一次転写時においてラインの中央部が転写され
ない所謂転写中抜け現象は発生しにくかった。

【０００４】しかし、近年の装置全体の小型化や低コス
ト化等が進むにつれて、その感光体１１０として外径が
３０ｍｍ以下という比較的小径のものを使用するように
なると、その一次転写部における当該感光体１１０と中
間転写ベルト２００の接触部Ｎの幅がほぼ比例して小さ
くなるため、上記の転写中抜け現象が発生しやすいとい
う課題がある。

【０００５】また、中間転写ベルトを使用するカラー画
像形成装置においては高画質のカラー画像の形成性能を
維持するため、定期的に又は所要の時期に画像形成プロ
セスの特性を維持又は調整するための複数の制御関連動
作が順次直列的に実行されることが多くなり、この結
果、感光体の回転する量（サイクル数）が増える傾向に
ある。これにより、例えば、感光体の表面である感光層
（機能分離タイプの有機感光層では電荷輸送層）が、そ
の表層部にロール帯電装置によるアーク放電により微小
な傷となる核が形成され、そこに入り込んだトナーを感
光体のクリーニング装置における摺擦するように除去す
るブレードにより磨耗されてしまい、その感度が低下し
て所望の露光（静電潜像）電位が得られなくなり、感光
体の本来のライフ（寿命）に達する前に画像濃度の低下
等の画質欠陥を招きやすくなる。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その主な目的とするところは、上述した
ような中間転写ベルトを使用したタンデム形式のカラー
画像形成装置として、比較的小径の感光体を使用した場
合における不具合（転写中抜け現象等）を防止すること
ができる画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得る本
発明の画像形成装置は、一定の方向に回転する感光体
と、この感光体の表面を帯電させる帯電装置と、この帯
電装置により帯電された前記感光体の表面に画像情報に
応じた光を露光して静電潜像を形成する露光装置と、こ
の露光装置により形成された前記静電潜像を現像剤によ
り現像してトナー像とする現像装置とを有する複数の作
像ユニットと、この各作像ユニットにおける像担持体の
表面の一部に順次接しながら周回移動する中間転写ベル
トと、この中間転写ベルトを挟んで前記各作像ユニット
の像担持体とは反対側の位置に接触するように配設さ
れ、その各像担持体上のトナー像を一次転写させる一次
転写ロール装置を備えた画像形成装置において、前記複
数の作像ユニットのうちライン状トナー像の転写中抜け
現象が発生する作像ユニットがあることが確認された際
に、当該作像ユニットで作成するベタ状トナー像の基準
濃度を高める調整を行うことが可能な調整手段を具備す
ることを特徴とするものである。

【０００８】ここで、上記基準濃度とは、ベタ状のトナ
ー像を形成する際に基準とされる画像濃度であり、中間
転写ベルトに画像濃度の状態を検知するためのソリッド
のパッチ像を形成する際の濃度基準とされる。この基準
濃度を高めた場合には、その作像ユニットで形成される
各種のトナー像（特にライン状のトナー像）の画像濃度
も追随して高められることになる。また、転写中抜け現
象が発生した作像ユニットの確認は、例えば、文字画像
や線画等のライン状の画像形成を行った際に、得られた
画像のライン中央部が、その他の部位に比べて薄かった
り、又は白ぬけしている等の状況を目視等で観察して判
断することによって行う。

【０００９】また、この画像形成装置における上記調整
手段は、上記基準濃度を高めることができる手段であれ
ば特に制約されるものではないが、通常は、前記転写中
抜け現象が発生した作像ユニットの前記露光装置により
形成する静電潜像の電位を調整する手段とすればよい。
この場合、その静電潜像の電位は、現像装置における現
像バイアス電位との差分である現像コントラストが大き
くなる方向に調整すればよい。

【００１０】なお、本発明においては、上記感光体とし
てドラム形態又はベルト形態のものを使用できるが、特
にその外形（感光ドラムの直径や、感光ベルトを一次転
写部で支持する支持ロールの直径）が３０ｍｍ以下の感
光体を使用した場合に、ライン状のトナー像に対する転
写中抜け現象の低減効果が有効に得られるようになる。
また、このような比較的小径の感光体を使用した場合に
おけるサイクル増加に伴うライフ低下を防止する観点か
らは、所要の各種制御動作を後述するような手順で行う
ように構成することが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１〜図３は本
発明の実施の形態１を示すものであり、図１は本発明を
適用したカラー画像形成装置を示す概要図、図２はその
カラー画像形成装置の要部を示す説明図、図３は本発明
における調整手段に関する構成を示す概略ブロック図で
ある。

【００１２】このカラー画像形成装置は、４つの作像ユ
ニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによって個別に
形成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を、中間転写
機構の中間転写ベルト２０の表面に重ね合わせるように
一次転写させた後、その中間転写ベルト２０から記録媒
体としての記録用紙Ｐに二次転写させることにより、い
わゆるフルカラー画像を形成することが可能なカラー画
像形成装置である。また、この装置は、４つの作像ユニ
ットの一部の作像ユニット、例えばブラック用作像ユニ
ット１０Ｋのみを作動させることにより白黒画像等の単
色像を形成することも可能である。

【００１３】まず、上記作像ユニット１０はいずれも、
電子写真プロセスにより前記した４色の各トナー像をそ
れぞれ形成するものであり、画像形成装置本体１のほぼ
中央部で前記中間転写ベルト２０の下方側となる位置に
水平方向に所定の間隔をあけて並べた状態で配設されて
いる。また、この各作像ユニット１０はいずれも、基本
的に、所定の速度で矢印方向に回転駆動されるドラム外
周面に有機感光層等が配設された感光ドラム１１と、こ
の感光ドラム１１の表面を一様に帯電する帯電ロール１
２と、帯電後の感光ドラム１１の表面に画像情報に応じ
た光を露光して静電潜像を形成する潜像形成装置として
の露光装置１３と、その静電潜像を所定の色の現像剤で
現像する現像装置１４と、その現像により形成されるト
ナー像を中間転写ベルト２０に静電的に転写させる一次
転写ロール１５と、感光ドラム１１の表面を清掃するブ
レード方式のドラム用クリーニング装置１６とを同様に
備えている。

【００１４】このうち露光装置１３は、４つの作像ユニ
ット１０の下方側に配設された収容密閉ボックス１７内
に収容されており、４つの半導体レーザ４０（図２や図
３）から各色ごとに分解された画像信号に応じて発せら
れるレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ
を所定の光学系（レンズ等）を介して回転多面鏡１８に
照射して偏向走査させた後、図示しない複数枚の反射ミ
ラーを介して対向する各感光ドラム１１上に斜め下方か
ら走査露光するようになっている。図中の符号１７ａ
は、上記各レーザ光ＬＢを収容密閉ボックス１７内から
各作像ユニット１０の感光ドラム１１にむけて透過出光
させるための透明なガラス面を配した出光面部である。
また、一次転写ロール１５には、電源装置４１（図２）
から感光ドラム１１上のトナー像の帯電極性とは逆極性
の一次転写バイアスが印加されるようになっている。

【００１５】このような各作像ユニット１０において
は、矢印方向に回転する感光ドラム１１の表面が、帯電
ロール１２によって一様に帯電処理された後、その帯電
表面に露光装置１３から色分解された画像信号に応じた
レーザビームＬＢが前記出光面部１７ａを通して走査露
光されることによって静電潜像が書きこまれ、しかる
後、その潜像が現像装置１４から供給される現像剤のト
ナーＴにより現像されてトナー像となり、最後に、その
トナー像が感光ドラム１１と一次転写ロール１５の間を
通過する中間転写ベルト２０の表面に順次一次転写され
るようになっている。この転写後の感光ドラム１１の表
面は、ドラム用クリーニング装置１６のブレードによっ
て残留トナー等が除去されて清掃される。

【００１６】次に、上記中間転写ベルト２０は、導電材
等を含有させて体積抵抗率を調整したポリイミドフィル
ム等のベルト基材上に、シリコーンゴム等の表面層を積
層形成した２層構造の無端状のベルトであって、駆動ロ
ール２１、二次転写部のバックアップロール２２、複数
の従動ロール２３、２４…に張架されるとともにその従
動ロール２３、２４の間で前記各作像ユニット１０の感
光ドラム１１とそれぞれ接するような状態で配設され、
駆動ロール２１の回転動力により矢印Ｂ方向に回転走行
するようになっている。

【００１７】また、この中間転写ベルト２０の周囲に
は、中間転写ベルト２０をバックアップロール２２に押
し当てて二次転写部の圧接域を形成する二次転写ロール
２５が配設されている。また、バックアップロール２２
の導電性の軸に対して、図示されていないバイアス電源
装置から中間転写ベルト２０上のトナー像の帯電極性と
同極性の二次転写バイアスを供給するための給電部材２
７が接触するように配設されている。さらに、中間転写
ベルト２０の駆動ロール２１と対向する位置には、その
ベルト２０の表面を清掃するブレード方式のベルト用ク
リーニング装置２６が配設されている。

【００１８】この他にも、中間転写ベルト２０の周囲に
は、図２に示すように、ベルト蛇行（ウォーク）状況を
検知する蛇行検知装置（中間転写ベルト２０のベルトエ
ッジ位置のベルト回移動向Ｂと直行する方向へのずれ
(片寄りや蛇行)をアクチュエータ等の動きにより検知す
るセンサ装置）４３や、中間転写ベルト２０上に重ね合
わせるように多重転写させる各色のトナー像どうし間の
位置ずれの状況を検知する位置ずれ検知装置（中間転写
ベルト２０の一側端部領域に各作像ユニット１０で形成
されるＶ字状の各色のレジストレーションコントロール
用ライン像２１０（図７参照）を検知するＣＣＤセンサ
装置）４４や、各色のトナー像の濃度を検知する濃度検
知装置（中間転写ベルト２０の中央部領域等に各作像ユ
ニット１０で形成される各色のプロセスコントロール用
パッチ像２２０（図７参照）を検知するセンサ装置）４
５などが配設されている。また、上記駆動ロール２１に
は、中間転写ベルト２０の蛇行を補正する際に、そのロ
ールの一端部を図２中の矢印Ｊ，Ｋ方向に変位させるス
テアリング機構４６が付設されている。

【００１９】このような中間転写ベルト２０に（多重）
転写されたトナー像は、そのベルト２０の回転に伴って
バックアップロール２２と対向して配置される二次転写
ロール２５と対向する二次転写部まで搬送される。そし
て、中間転写ベルト２０上のトナー像は、このトナー像
の作像および二次転写タイミングに合わせて露光装置１
３の下方側に配設されている用紙収容トレイ３０から用
紙送出機構３１により送り出され、レジストロール３２
等が配された用紙搬送路を通して二次転写部まで搬送さ
れる所定サイズの記録用紙Ｐに対し、静電的に二次転写
される。この二次転写後の中間転写ベルト２０の表面
は、ベルト用クリーニング装置２６のブレードによって
残留トナー等が除去されて清掃される。図１中の一点鎖
線は記録用紙Ｐの搬送経路を示す。

【００２０】また、中間転写ベルト２０からトナー像が
転写された記録用紙Ｐは、二次転写部を通過する際に中
間転写ベルト２０部分から自然に剥離された後、定着装
置３５における加熱ロール３６と加圧部材（加圧パッド
や加圧ロールなど）３７の圧接域を通過するように送ら
れて熱定着処理がなされ、しかる後、排出ロール３８に
よって装置本体１の外（用紙排出収容部１ａ）に排出さ
れる。以上のプロセスを経ることにより、記録用紙Ｐに
所望のカラー画像などが形成される。

【００２１】そして、この画像形成装置においては、図
３に示すように、４つの作像ユニット１０のなかに、文
字や線画等のライン状のトナー像を形成した際に前述し
たような転写中抜け現象が発生する作像ユニット１０が
あることが確認された場合、その転写中抜け現象が発生
した該当の作像ユニットにおける「ベタ状トナー像の基
準濃度」を高める調整を行うための調整手段５０が具備
されている。この基準濃度は、前記したレジコン用パッ
チ像の濃度（ソリッド画像）に相当するものである。

【００２２】この実施の形態では、上記調整手段５０と
して、このカラー画像形成装置の各動作の指示や条件設
定等の操作を行うためのスイッチ類や液晶画面表示部が
組み込まれた操作パネルを兼用し、その操作パネルの操
作によって露光装置１３における静電潜像の電位条件を
調整して前記ベタ状トナー像の基準濃度を高める調整が
できるように構成している。すなわち、調整手段５０と
して兼用する操作パネルは、この画像形成装置全体を総
括的に制御するシステム制御部６０に接続されている。
一方、このシステム制御部６０は、露光装置１３の各半
導体レーザ４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの露光動作
及びその条件等を制御する露光制御部７０に接続されて
いる。そして、この調整手段５０としての操作パネルか
らは、そのパネル内にある所定のスイッチや調整用表示
画面等に基づいて、図４に示すように静電潜像の電位
（Ｖ_L）を現像装置１４の現像バイアス（Ｖ_D）との電位
差（現像コントラスト電位：Ｖ_cont）が大きくなる方向
に調整することができるようになっている。図４中のＶ
_Hは、帯電装置１２による感光ドラム１１の表面におけ
る帯電電位である。

【００２３】この画像形成装置では、図５に示すよう
に、各作像ユニット１０における前記したベタ状トナー
像の基準濃度の初期値として「１．７８」が設定されて
いる。また、この初期の基準濃度１．７８という設定に
合わせて、各作像ユニット１０における露光装置１３の
露光制御部７０では、その静電潜像電位Ｖ_Lについて
「−２４０Ｖ」となるように初期設定されている。そし
て、このような基準濃度及び潜像電位Ｖ_Lの設定によ
り、文字画像や線画等のライン濃度は０．７７（線幅１
４８、３μｍに相当する）なる。このライン濃度の測定
については、ブラック色Ｋの作像ユニット１０Ｋにおけ
る感光ドラム１１として３０ｍｍφの有機感光ドラムを
使用し、一次転写部における中間転写ベルト２０との接
触部Ｎの幅が約１．３ｍｍである場合に、その帯電電位
Ｖ_Hを−７００Ｖ、現像バイアス電位Ｖ_Dを−５９０Ｖ、
ＤＲＳ（感光ドラムと現像ロールとの離間距離）を０．
３３ｍｍ、一次転写バイアス電流を１５μＡとした条件
下で、カラー反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ）を用いて測定
したものである。

【００２４】次に、このような各設定からなる画像形成
装置を用いてブラック色Ｋの作像ユニット１０Ｋに対す
る転写中抜け試験を行った。すなわち、作像ユニット１
０Ｋの感光ドラム１１Ｋにテスト用のライン状トナー画
像（線幅８４μｍ）を形成し、それを中間転写ベルト２
０を介して記録用紙Ｐに転写したとき、その転写された
画像のライン中央部の状況を観察して独自の転写中抜け
評価基準（グレード）で評価した。その結果、転写中抜
けグレードは「グレード３」であった。ちなみに、上記
評価基準での転写中抜けの許容レベルは「グレード２」
である。

【００２５】したがって、この現状の設定からなる画像
形成装置では、そのブラック色用の作像ユニット１０Ｋ
がライン状画像の転写中抜けが発生するため、前記調整
手段５０としての操作パネルを操作して、前記基準濃度
を高めるためにブラック用の露光装置１３（実際には半
導体レーザ４０Ｋ）における潜像電位Ｖ_Lを高める調整
を行った。すなわち、この例では、図５に示すように、
その潜像電位Ｖ_Lを「−２４０Ｖ」から「−２６０Ｖ」
に変更した。これにより、前記基準濃度は「１．９」に
変化した。また、前記ライン濃度は「０．９５（線幅１
６４、５μｍに相当する）」になった。

【００２６】次いで、この潜像電位を調整した後の画像
形成装置を用いてブラック色の作像ユニット１０Ｋに対
する前記転写中抜け試験を同様に行ったところ、転写中
抜けグレードが「２グレード」という結果が得られた。
つまり、ブラック色の作像ユニット１０Ｋにおけるライ
ン状画像形成時の転写中抜け現象を防止することができ
た。

【００２７】このことから、本実施の形態に係る画像形
成装置においては、４つの作像ユニット１０のいずれか
で転写中抜けが発生した場合には、調整手段５０である
操作パネルを操作して、その該当する作像ユニット１０
における露光装置１３の静電潜像電位Ｖ_Lを現像コント
ラスト電位Ｖ_contが大きくなる方向に高め、それにより
ベタ画像（ソリッド状画像）の基準濃度を高めるように
すればよいことが確認された。より具体的には、基準濃
度が「１．９」以上となるように調整すれば、転写中抜
け現象の発生を確実に防止できる。

【００２８】なお、参考までに、感光ドラム１１Ｋとし
て、前記した４サイクル方式のカラー画像形成装置（図
１３）で使用するような感光体ドラム１１０と同じ直径
（８４ｍｍ）のものを使用して転写中ぬけ現象を防止す
るため、前記した場合のように静電潜像電位を調整して
基準濃度を高める方向に調整したうえで前記同様の転写
中抜け試験を行ったところ、「グレード３又は４」とい
う結果が得られた（なお、平常の潜像電位及び基準濃度
の設定時におけるグレードは例えば１又は２である）。
すなわち、感光ドラム１１として比較的大径のものを使
用する場合には、この実施の形態のように静電潜像電位
を調整して基準濃度を高める方向に調整することは、逆
に転写中ぬけ現象を発生させる結果を招くことが確認さ
れた。

【００２９】［実施の形態２］この実施の形態２は、以
下に示す各種の制御関連動作サイクルを並行処理するよ
うに制御する構成を追加した以外は実施の形態１に係る
カラー画像形成装置と同じ構成からなるものである。

【００３０】すなわち、このカラー画像形成装置におい
ては、画像形成動作（ジョブ）を実行する前に少なくと
も、中間転写ベルト２０のクリーニングサイクル、中間
転写ベルト２０の蛇行制御サイクル、一次及び二次転写
部の抵抗検知サイクル、プロセスコントロール（以下
「プロコン」と略称する）サイクル、および、レジスト
レーションコントロール（以下「レジコン」と略称す
る）サイクルの複数の制御関連動作サイクルを実行する
ようになっている。

【００３１】ここで、上記クリーニングサイクルは、中
間転写ベルト２０上に付着する残留トナー等の付着物
を、そのベルト２０の周囲に配設されたベルト用クリー
ニング装置２６によって除去して清掃するための動作で
あり、中間転写ベルト２０を複数回空回転させることに
より実行される。この際、各作像ユニット１０の感光ド
ラム１１も併せて回転する。

【００３２】上記蛇行制御サイクルは、前記した蛇行検
知装置４３により中間転写ベルト２０の蛇行（ウォー
ク）状況を検知し、その検知情報に基づいて前記駆動ロ
ール２１に付設したステアリング機構４６を動作させて
その蛇行を補正する（所定の位置に戻して回転走行させ
る）ための動作であり、中間転写ベルト２０を複数空回
転させることにより実行される。この際、各作像ユニッ
ト１０の感光ドラム１１も併せて回転する。

【００３３】上記抵抗検知サイクルは、各作像ユニット
１０の感光ドラム１１と中間転写ベルト２０と一次転写
ロール１５の３者で構成される一次転写部の合成抵抗
と、バックアップロール２２と中間転写ベルト２０と二
次転写ロール２５の３者で構成される二次転写部におけ
る合成抵抗とを測定するための動作であり、各作像ユニ
ット１０の感光ドラム１１をはじめ中間転写ベルト２０
などを複数回空回転させることにより実行される。一次
転写部の合成抵抗の測定は、各一次転写ロール１５に一
次転写バイアスを印加する電源装置４１から一定の電流
を流し、そのときに一次転写部で流れる電圧（Ｖ）を各
電圧計（例えば電源装置４１に組み込まれているものを
使用する）４１ａで測定し、その測定結果から抵抗値を
演算処理して算出する。また、この一次転写部の合成抵
抗の測定は、一次転写ロール１５が１回転する間に測定
される電圧値の最大値及び最小値を除いた測定値を平均
したデータが使用される。得られた抵抗値データは、そ
の後における一次転写バイアスの調整などに使用され
る。一方、二次転写部の合成抵抗の測定は、給電ロール
２７に二次転写バイアスを印加する電源装置４２から一
定の電圧を印加し、そのときに二次転写部で流れる電流
（Ａ）を電流計（電源装置４２に組み込まれているもの
を使用する）４２ａで測定し、その測定結果から抵抗値
を演算処理して算出する。また、この二次転写部の合成
抵抗の測定は、二次転写ロール２５が１回転する間に測
定される電圧値の最大値及び最小値を除いた測定値を平
均したデータが使用される。得られた抵抗値データは、
その後における二次転写バイアスの調整などに使用され
る。

【００３４】上記レジコンサイクルは、各作像ユニット
１０から中間転写ベルト２０上に形成した各色レジコン
用ライン像２１０Ｙ，２１０Ｍ，２１０Ｃ，２１０Ｋを
前記した位置ずれ検知装置４４により読み取り、その検
知情報（各色のランン像どうしのベルト移動方向Ｂにお
ける間隔）から各色のトナー像の重なり具合（位置ず
れ）を演算処理して検出し、その検出情報に基づいて各
作像ユニット１０における露光装置１３の潜像書き込み
タイミング（露光開始タイミング）を調整してその位置
ずれを補正するための動作であり、各作像ユニット１０
を作像動作させるとともに、中間転写ベルト２０を複数
空回転させることにより実行される。

【００３５】上記プロコンサイクルは、各作像ユニット
１０から中間転写ベルト２０上に形成した各色プロコン
用パッチ像２２０Ｙ，２２０Ｍ，２２０Ｃ，２２０Ｋを
前記した濃度検知装置４５により読み取り、その検知情
報から各色のトナー像の画像濃度を検出し、その検出情
報に基づいて各作像ユニット１０における露光装置１３
の潜像電位や現像装置１４へのトナーカートリッジ１９
からの現像剤補給などを調整して所望の画像濃度が得ら
れるような補正を行うための動作であり、各作像ユニッ
ト１０を作像動作させるとともに、中間転写ベルト２０
を複数空回転させることにより実行される。

【００３６】また、この画像形成装置は、このような制
御関連動作を実行するために図６に示すような制御系が
装備されている。

【００３７】図６において、符号６０は前記したシステ
ム制御部であり、このシステム制御部６０には、前記し
たベルト蛇行検知装置４３、位置ずれ検知装置４４、濃
度検知装置４５、一次転写部電流計４１ａ及び二次転写
部電圧計４２ａがそれぞれ測定されており、前述したよ
うな中間転写ベルト２０の蛇行検知情報、各色トナー像
の位置ずれ情報、各色トナー像の濃度情報、一次転写部
抵抗情報及び二次転写部抵抗情報が入力されるようにな
っている。また、このシステム制御部６０は、前記した
各露光装置１３の（各半導体レーザ４０に係る）露光動
作を制御する露光制御部６０をはじめ、前記ステアリン
グ機構４６の変位動作を制御するステアリング制御部７
１、現像装置１４への（補給装置による）現像剤補給動
作を制御する現像剤補給制御部７２、前記各一次転写ロ
ール１５に対する各電源装置４１の給電条件や動作を制
御する一次転写電源制御部７３および前記二次転写部に
おける給電ロール２７に対する電源装置４２の給電条件
や動作を制御する二次転写電源制御部７４が接続されて
おり、それら各制御部にむけて所定の制御信号を出力す
るようになっている。

【００３８】そして、この実施の形態２では、上記した
ベルトクリーニングサイクル、ベルト蛇行制御サイク
ル、抵抗検知サイクル、プロコンサイクルおよびレジコ
ンサイクルという複数の制御関連動作サイクルを並行処
理するように構成している。このときの並行処理は、ま
ず作像ユニット１０を動作させて中間転写ベルトにトナ
ー像を形成する所謂作像動作を伴うサイクルとその作像
動作を伴わないサイクルとに分類した後、その作像動作
を伴うサイクルどうしのなかで可能な限り感光ドラム１
１の回転動作を低減する観点から適宜分配して並行処理
をするとともに、その作像動作を伴わないサイクルどう
しのなかで可能な限り感光ドラム１１の回転動作を低減
する観点から適宜分配して並行処理をするように構成し
た。また、特にプロコンサイクルは、抵抗検知サイクル
を実行した後に行うように配慮した。さらに、レジコン
サイクルは、ベルト蛇行制御サイクルを実行した後に行
うように配慮した。

【００３９】以上の観点から、この画像形成装置におい
ては、画像形成装置本体の電源投入後や紙詰まり処理等
の作業時に安全対策のために電源ロックをした場合のそ
のロック解除後のウォームアップ時等に、図８に示すよ
うに上記した各制御関連動作サイクルを並行処理するよ
うに構成した。すなわち、まず、作像動作を伴うサイク
ル群であるベルトクリーニングサイクル、ベルト蛇行制
御サイクル及び抵抗検知サイクルを先に並行処理し、そ
の後で作像動作を伴わないサイクル群であるプロコンサ
イクルおよびレジコンサイクルを並行処理するようにし
た。また、作像動作を伴うサイクル群では、ベルト蛇行
制御サイクル及び抵抗検知サイクルをこの順で直列処理
する間に並行してベルトクリーニングサイクルを実行す
るように構成した。また、作像動作を伴わないサイクル
群では、２つのサイクルしかないが、その作像するレジ
コン用ライン像２１０とプロコン用パッチ像２２０が中
間転写ベルト２０の異なる領域に一次転写することがで
きるので並行処理が可能となった。図８中において等間
隔にならぶ縦線は、感光ドラム１１の回転する回数を示
しており、各サイクル時に要する感光ドラムの回転回数
に相当するものである。また、図中のジョブサイクルは
制御関連動作サイクルを実行した後に行う通常の画像形
成動作を実行するサイクルであり、サイクルダウンは画
像形成動作後に感光ドラム１１や中間転写ベルト２０の
駆動部品の回転が停止するまでの空回転サイクルであ
る。

【００４０】このように複数の制御関連動作サイクルを
ウォームアップ時において平行処理することにより、図
９ａに示すようなウォームアップ時の所要時間は「３
８．１秒」であった。これは、上記各制御関連動作サイ
クルを同図ｂに示すように直列処理した場合におけるウ
ォームアップ時の所要時間の「２１．７秒」に比べて、
確実に低減された。そして、そのウォームアップ後にお
けるサイクルダウン時間及びジョブ時間は、上記制御関
連動作サイクルを並行処理した場合（同図ａ）も直列処
理した場合（同図ｂ）も同じであるため、結局、このと
きのジョブ（Ａ４版用紙５頁分の画像形成動作）を１回
分行うときの全稼動に要した時間は、直列処理した場合
の「６２．１秒」に対して並行処理した場合は「２５．
８秒」であった。

【００４１】この１回のジョブの全所要時間を感光ドラ
ム１１のサイクル数に換算すると、直径が３０ｍｍφ、
回転速度が１０４ｍｍ／ｓｅｃの感光ドラム１１が１回
転するときの所要時間が３０／１０４＝０．９秒である
ことから、直列処理した場合には６２．１秒÷０．９秒
で「６９サイクル」となり、並行処理した場合には４
５．８秒÷０．９秒で「５０．８８サイクル」となる。
したがって、この並行処理することによる感光ドラム１
１のサイクル数は、（６９サイクル−５０．８８サイク
ル）／（６９サイクル）で約３割低減されたことにな
る。

【００４２】また、この場合において、図１０に示すよ
うに、感光ドラム１１のライフに至るまでの平均ジョブ
回数が４８００回であるとすると、直列処理をした場合
の当該ライフに至るまでの感光ドラム１１の全サイクル
数は図中の式から求められるように「３３１，２００
回」となるのに対し、並行処理をした場合の当該ライフ
に至るまでの感光ドラム１１の全サイクル数は図中の式
から求められるように「２４４，２６６回」となる。こ
の結果、並行処理したことによる感光ドラム１１のサイ
クル数の低減効果は約０．７倍となる。

【００４３】さらに、図１１には、この画像形成装置を
用いて感光ドラム１１を３４万回空回転させて感光層の
膜厚の減り具合を調べたときの結果を示す。すなわち、
この試験は、感光ドラム１１として感光層の初期膜厚が
「２６μｍ」のものを使用し、前記制御関連動作サイク
ルの並行処理する場合と直列処理する場合に分け、その
いずれの場合にも感光ドラムのサイクル数が１７回に達
するごとに上記サイクルを並行処理又は直列処理でそれ
ぞれ実行しながら、Ａ４版の記録用紙（横送り）に対す
るテスト画像形成を行ったものである。この結果、３４
万サイクル終了時点における感光層の膜厚は、直列処理
した場合には「１４μｍ」となり１２μｍも膜減りした
のに対し、並列処理した場合には「１７．６μｍ」とな
り８．４μｍの膜減りで済んだことが確認された。ま
た、この試験を行ったときの膜減りの実情から、直列処
理した側の感光ドラム１１については２４万サイクルで
ライフに達していたが、並行処理した側の感光ドラム１
１については３３．６万サイクルで漸くライフに達した
ことが確認された。このことから、並行処理した場合に
は、感光ドラムのライフを直列処理した場合の約１．４
倍に延命できることが判明した。

【００４４】図１２は、抵抗検知サイクルを行った後に
プロコンサイクル（濃度制御）を行った場合（同図ａ）
と抵抗検知サイクルを行わずプロコンサイクルのみを行
った場合（同図ｂ）とに分け、その両者の場合における
一次転写ロール１５の抵抗と一次転写部の合成抵抗測定
時の電流値及び中間転写ベルト２０上におけるプロコン
用パッチ像２２０の濃度との関係について調べた結果を
示すものである。この図１２に示す結果から、プロコン
サイクルを検知サイクル後に行った場合には、濃度制御
を正確に行うことが可能であることがわかる。

【００４５】以上のことから、複数の制御関連動作サイ
クルを行う必要がある場合には、その各サイクルを適宜
並行処理することにより、それを直列処理した場合に比
べて、感光ドラム１１の回転のサイクル数を必要最低限
に抑えることができ、比較的小径の感光ドラム１１を使
用しても、その感光ドラムのライフを延命することが可
能となる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中間転写ベルトを使用したタンデム形式のカラー画像形
成装置において、比較的小径の感光体を使用した場合に
おける転写中抜け現象等の不具合を簡便かつ容易に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１に係るカラー画像形成装置を示
す概要図。

【図２】 図１の画像形成装置の要部を示す説明図。

【図３】 調整手段に関する構成を示す概略ブロック
図。

【図４】 感光ドラム上における各電位関係を模式的に
示す説明図。

【図５】 調整手段による静電潜像電位の調整とソリッ
ド濃度、ライン濃度及び転写中抜けグレードとの関係を
示す相関図。

【図６】 実施の形態２に係るカラー画像形成装置にお
ける複数の制御関連動作サイクルに係る制御系の構成を
示すブロック図。

【図７】 中間転写ベルト上に形成するレジコン用ライ
ン像及びプロコン用パッチ像の状態を示す説明図。

【図８】 複数の制御関連動作サイクルの並行処理を行
う場合の処理パターンを示す説明図。

【図９】 （ａ）は複数の制御関連動作サイクルを並行
処理した場合における各所要時間を示す図表、（ｂ）は
複数の制御関連動作サイクルを直列処理した場合におけ
る各所要時間を示す図表。

【図１０】 複数の制御関連動作サイクルの各処理形態
に対する感光ドラムのライフまでの全サイクル数と並行
処理したことによる感光ドラムのサイクル数の低減効果
等を示す図表。

【図１１】 複数の制御関連動作サイクルの各処理形態
を採用した場合における、感光ドラムのサイクル数に対
する感光層の膜厚と感光ドラムのライフとの関係を調べ
た結果を示すグラフ図。

【図１２】 抵抗検知サイクル後にプロコンサイクルを
実行した場合とプロコンサイクルのみを実行した場合に
おける、一次転写ロールの体積抵抗に対する二次転写部
での電流特性と中間転写ベルト上の画像濃度特定との関
係を調べた結果を示すグラフ図。

【図１３】 ４サイクル形式のカラー画像形成装置を示
す要部概念図。

【図１４】 感光ドラムと中間転写ベルトと一次転写ロ
ールとで構成される一次転写部（の接触部）の状態を示
す要部説明図。

【符号の説明】

１０…作像ユニット、１１…感光ドラム（感光体）、１
２…帯電装置、１３…露光装置、１４…現像装置、１５
…一次転写ロール（一次転写装置の一部）、２０…中間
転写ベルト、５０…調整手段、Ｔ…トナー像、Ｖ_L…静
電潜像の電位。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA02 DA09 DE02 EA02 EB04 EC03 2H030 AA06 AB02 AD16 BB13 BB36 BB42 BB52 2H032 AA05 BA02 BA03 BA09 BA23 CA02 CA12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の方向に回転する感光体と、この感
   光体の表面を帯電させる帯電装置と、この帯電装置によ
   り帯電された前記感光体の表面に画像情報に応じた光を
   露光して静電潜像を形成する露光装置と、この露光装置
   により形成された前記静電潜像を現像剤により現像して
   トナー像とする現像装置とを有する複数の作像ユニット
   と、この各作像ユニットにおける像担持体の表面の一部
   に順次接しながら周回移動する中間転写ベルトと、この
   中間転写ベルトを挟んで前記各作像ユニットの像担持体
   とは反対側の位置に接触するように配設され、その各像
   担持体上のトナー像を一次転写させる一次転写ロール装
   置を備えた画像形成装置において、 前記複数の作像ユニットのうちライン状トナー像の転写
   中抜け現象が発生する作像ユニットがあることが確認さ
   れた際に、当該作像ユニットで作成するベタ状トナー像
   の基準濃度を高める調整を行うことが可能な調整手段を
   具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記調整手段が、前記転写中抜け現象が
   発生した作像ユニットの前記露光装置により形成する静
   電潜像の電位を調整する手段である請求項１に記載の画
   像形成装置。