JP2002162802A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境変化があっても最適な作像プロセス条件
を設定して印刷を行うことができる画像形成装置を提供
する。 【解決手段】 感光体に形成されたトナー画像のトナー
が転写ベルトに転写した後に再び感光体に逆転写する条
件で転写ベルト上のトナー濃度(第一の検出値Ａ)を検出
し（Ｓ４）、感光体から回転する転写ベルトに転写され
たトナー画像のトナーが下流側に配列された感光体に逆
転写する以前に転写ベルトを感光体から離反させた条件
で転写ベルト上のトナー濃度（第二の検出値Ｂ）を検出
し、第一及び第二の検出値Ａ，Ｂを参照して作像プロセ
ス条件を設定する（Ｓ１７）。これにより、環境変化が
あっても最適な作像プロセス条件を設定して印刷を行う
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体にトナー画
像を形成した後にそのトナー画像を転写ベルトにより搬
送される用紙に転写する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用紙を搬送する転写ベルトの回転
方向に沿って複数の感光体を配列し、印刷前に一定パタ
ーンのトナー画像を転写ベルトに直接転写し、その転写
ベルト上のトナー濃度の検出結果に基づいて、作像プロ
セス条件を設定した後に、実際に印刷出力する画像デー
タに基づくトナー画像を各感光体に形成し、各感光体上
の各色毎のトナー画像を転写ベルトに転写し、この転写
ベルト上のトナー画像を用紙に転写するようにしたタン
デム方式の画像形成装置がある。

【０００３】ここで、作像プロセス条件とは、感光体を
一様に帯電させるときの帯電条件、感光体の帯電部分を
露光して静電潜像を形成する露光条件、静電潜像を現像
してトナー画像を形成する現像条件、感光体上のトナー
画像を用紙に転写する転写条件などが挙げられる。

【０００４】転写ベルトに形成されたトナー画像のトナ
ー濃度を検出する例としては、例えば、特開平５−３３
３６５２号公報、特開平１０−３９６０９号公報、特開
平１０−１６１３８８号公報などに記載された例が知ら
れている。

【０００５】また、タンデム方式の画像形成装置におい
て、フルカラーの画像を印刷する場合には、色別に配列
された複数の感光体の全てに転写ベルトを接触させ、モ
ノラルの画像を出力する場合には、転写ベルトをモノラ
ルのトナー画像を形成する感光体のみに接触させカラー
用の感光体からは離反させることにより、カラー用の感
光体の劣化を防止することも知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】タンデム方式の画像形
成装置は、環境の変化などによって作像プロセス条件が
適切でなくなる場合がある。このような場合には用紙や
転写ベルト上から下流側の感光体に逆転写するトナー量
が増大することがあるので、単純に転写ベルト上のトナ
ー濃度を検出しても最適な作像プロセス条件を設定する
ことはできない。

【０００７】本発明は、環境変化があっても最適な作像
プロセス条件を設定して印刷を行うことができる画像形
成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
転写ベルトの回転方向に沿って配列された複数の感光体
を有し、前記感光体にトナー画像を形成してそのトナー
画像を前記転写ベルトにより搬送される用紙に転写する
印刷モードと、前記感光体上に形成されたトナー画像を
直接前記転写ベルトに転写してその転写されたトナー画
像のトナー濃度を参照して作像プロセス条件を設定する
作像プロセス条件設定モードとを切り替え可能な画像形
成装置において、前記感光体に対して前記転写ベルトを
接離方向に駆動するベルト接離駆動手段と、前記作像プ
ロセス条件設定モードでは、回転する前記転写ベルトを
前記感光体に接触させる状態を継続し前記感光体に形成
されたトナー画像のトナーが前記転写ベルトに転写した
後に再び前記感光体に逆転写する条件で前記転写ベルト
上のトナー濃度を検出する第一のトナー濃度検出手段
と、前記感光体から回転する前記転写ベルトに転写され
たトナー画像のトナーが下流側に配列された前記感光体
に逆転写する以前に前記転写ベルトを前記感光体から離
反させた条件で前記転写ベルト上のトナー濃度を検出す
る第二のトナー画像検出手段とを具備し、前記第一のト
ナー画像検出手段により検出された第一の検出値と前記
第二のトナー画像検出手段により検出された第二の検出
値とを参照して作像プロセス条件を設定するようにし
た。

【０００９】したがって、作像プロセス条件設定モード
において、感光体から転写ベルトに転写されたトナー画
像のトナーが感光体に逆転する度合いを第一の検出値に
よって認識し、感光体から用紙に転写されるトナー画像
のトナー濃度を第二の検出値により認識し、第一、第二
の検出値の両方を参照することで環境変化があっても最
適な作像プロセス条件を設定することが可能となる。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記作像プロセス条件は前記感光体上のト
ナー画像を前記転写ベルト上の用紙に転写するための転
写バイアスである。

【００１１】したがって、第一、第二の検出値の両方を
参照することで環境変化があっても最適な転写バイアス
を設定することが可能となる。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記第一の検出値と前記第二の検出
値との差が一定値以上であるときにエラー信号を出力す
る。

【００１３】したがって、エラー信号により異常の発生
要因が第一の検出値にあることが明確に認識できるた
め、作像プロセス条件の修正が容易となる。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
の何れか一記載の発明において、前記各感光体から前記
転写ベルトに転写されるトナー画像のトナー濃度は濃度
センサの出力に基づいて検出され、前記濃度センサの出
力は前記各感光体から前記転写ベルトに転写されるトナ
ー画像の位置ずれ検出信号としても供される。

【００１５】したがって、濃度センサの出力の立上り又
は立下りの時期により各感光体から転写ベルトに転写さ
れたトナー画像の位置ずれの検出を行うことが可能とな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。図１は画像形成装置の内部構造を概略
的に示す縦断側面図、図２電気的接続構造を示すブロッ
ク図、図３は作像プロセス条件設定処理を示すフロチャ
ートである。

【００１７】図１に示すように、画像形成装置の本体１
の内部中央には複数の感光体２が配列され、これらの感
光体２の上部には、各感光体２の表面に静電潜像を書き
込む光書き込みユニット３が配置されている。また、そ
れぞれの感光体２周囲には、帯電ローラ４、現像器５、
転写ローラ６、クリーニングユニット７などが配列され
ている。光書き込みユニット３は、レーザーダイオード
（図示せず）から出射されたレーザー光を回転駆動され
るポリゴンミラーにより主走査方向に偏向走査し、光路
を分けて各感光体２に照射するように構成されている。
なお、感光体２、帯電ローラ４、現像器５、転写ローラ
６、クリーニングユニット７は、形成するトナー画像の
色毎にグループ化されている。そのグループを分けるた
めに、それぞれの符号２，４，５，６，７に添え字Ｍ，
Ｃ，Ｙ，ＢＫを付しておくが、総称するときは添え字は
省略して説明する。なお、添え字Ｍはマゼンタ、Ｃはシ
アン、Ｙはイエロー、ＢＫはブラックを示すもので、配
列順序は用紙搬送方向の上流側から下流側に向かって、
Ｍ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの順である。

【００１８】各転写ローラ６は、感光体２上のトナー画
像を用紙に転写させるための転写バイアス電圧が印加さ
れるもので、転写ベルト９を間にして感光体２と対向配
置されている。転写ベルト９はエンドレスで複数のロー
ラ１０〜１３により巻回状態で支持され、さらに、ロー
ラ１０，１２の間に配設された反射部材１４により接触
状態で支持されている。この転写ベルト９はＰＶＤＦ
（ポリふっ化ビニリデン）などの透明な材料により形成
され、この転写ベルト９を間にして反射型の濃度センサ
１５が対向配置されている。なお、転写ベルト９が巻回
されたローラ１０〜１３、転写ローラ６、反射部材１
４、転写ベルト９をクリーニングするクリーニング装置
（図示せず）などは転写ベルトフレーム（図示せず）に
より支持され、その転写ベルトフレームは、転写ベルト
９が感光体２に対して接近及び離反し得るようにローラ
１０を中心に回動可能に支持されている。

【００１９】本体１の下方には、給紙カセット１６内の
用紙を転写ベルト９の右端に配置されたレジストローラ
１７に受け渡す複数の給紙部１８が設けられ、本体１の
前面には用紙をレジストローラ１７に受け渡す手差し給
紙部１８が設けられている。そして、転写ベルト９によ
り搬送された用紙が転写ベルト９の下流側の短部を通過
する位置には定着器２０が設けられ、この定着器２０を
通過した用紙を本体１の上部に設けられた排紙トレイ２
１に向けて排紙する排紙部２２が設けられている。

【００２０】次に、図２を参照して電気的接続構造につ
いて説明する。マイクロコンピュータの機能と各部を駆
動する駆動回路（図示せず）の機能とを有する制御部２
３が設けられている。この制御部２３には前述した光書
き込みユニット３、帯電ローラ４、現像器５、転写ロー
ラ６、クリーニングユニット７、モータ２４、各種クラ
ッチ２５、濃度センサ１５を含むセンサ群２６、ソレノ
イド２７、操作パネル２８などが接続されている。

【００２１】本実施の形態では、感光体２、現像器５に
おける現像ローラなどの回転部材、転写ベルト９と一体
に回転するローラ１０、給紙部１８の搬送系ローラ、手
差し給紙部１９の搬送系ローラ、レジストローラ１７、
排紙部２２の搬送系ローラなどは、各種クラッチ２５を
ＯＮにしたときにモータ２４により駆動されるように構
成されているが、一つのモータ２４で各部を駆動する構
成に限られるものではない。

【００２２】前述の転写ベルトフレームは、ベルト接離
駆動手段としてのソレノイド２７を励磁したときに感光
体２から転写ベルト９が離れるようにローラ１０を中心
に時計方向に回動するように構成されている。

【００２３】さらに、本実施の形態における画像形成装
置は、印刷モードと作像プロセス条件設定モードとの切
り替えが可能である。その切り替えは操作パネル２８か
らの操作入力により行い、或いは、制御部２３に格納さ
れたプログラムを実行することにより電源投入時或いは
電源投入後の一定の期間毎に作像プロセス条件設定モー
ドに移行するようにしてもよい。

【００２４】まず、印刷モードの動作について説明す
る。各感光体２は帯電ローラ４により帯電される。光書
き込みユニット３は画像データに基づいて変調されたレ
ーザー光を感光体２の帯電部分に照射することにより感
光体２の表面に静電潜像が形成される。その静電潜像は
現像器５によりトナー画像として現像される。この作像
動作期間中に給紙部１８の何れか、或いは手差し給紙部
１９からレジストローラ１７に用紙が受け渡され、作像
動作に同期してレジストローラ１７が回転すると、用紙
は転写ベルト９に受け渡されて搬送され、その搬送過程
で各感光体２上のトナー画像が転写ローラ６により用紙
に転写される。トナー画像が転写された用紙は定着器２
０により定着され、排紙部２２により排紙トレイ２１に
排紙される。

【００２５】次に、作像プロセス条件設定モードの動作
について説明する。本実施の形態における作像プロセス
条件設定モードでは、転写ベルト９上のトナー濃度を二
回に分けて検出するために、まず、パターン形成フラグ
がクリアされているか否かを判断する（Ｓ１）。クリア
されている場合（Ｓ１のＹ）は、転写ベルト９を回転さ
せ（Ｓ２）、所望の作像プロセス条件（本実施の形態で
は転写バイアス）を基にして各色のパターンを形成する
（Ｓ３）。これらのパターンとは一定のパターンに定め
られたトナー画像で、感光体２のそれぞれに同時に形成
したトナー画像を転写ベルト９に直接転写する。これは
前述した印刷モードにおける作像プロセスと同様であ
る。異なる点はトナー画像を用紙に転写するのではな
く、転写ベルト９を回転させる過程で各色のトナー画像
を順次転写ベルト９に転写することである。転写ベルト
９に転写された各色のトナー画像は順次濃度センサ１５
の前面を通過するので、濃度センサ１５は転写ベルト９
上のトナー濃度に応じた信号を出力する。この場合、感
光体２から転写ベルト９に転写されたトナー画像は次の
下流側に配列された感光体２に接触するためその下流側
の感光体２に逆転写する。例えば、感光体２_Y を例にと
ると、感光体２_Y に形成されたトナー画像は、転写ベル
ト９に転写した後に下流側の感光体２_BKに逆転写する。
この逆転写の条件での濃度センサ１５の出力は第一の検
出値Ａで、この第一の検出値Ａは各色毎に順次出力され
るＡ_BK，Ａ_Y ，Ａ_C ，Ａ_M である。次いで、これらの第
一の検出値Ａを図示しない記憶メモリに記憶する（Ｓ
４）。そして、転写ベルト９が一定長さ（例えば１回
転）回転したものと判断したとき（Ｓ５のＹ）に、転写
ベルト９を停止させ（Ｓ６）、第一の検出値Ａを検出し
たことを認識するために、パターン形成フラグをセット
する（Ｓ７）。ここで、ステップＳ２ないしＳ７は第一
のトナー濃度検出手段を実現する。

【００２６】ステップＳ１において、パターン形成フラ
グがセットされていると判断したときは（Ｓ１のＮ）、
転写ベルト９を回転させ（Ｓ８）、ステップＳ３での処
理と同様に各色のパターンを転写ベルト９上に形成する
（Ｓ９）。パターンの長さは、第一のトナー濃度検出手
段（Ｓ２〜Ｓ７）で形成するパターンも同様であるが、
各感光体２の配列間隔より短い長さに定められている。
時間の経過を測定することにより各色のパターン形成が
終了したものと判断したときは（Ｓ１０のＹ）、感光体
２から転写ベルト９に転写されたトナー画像のトナーが
次の下流側の感光体２に逆転写することを防止するため
に、各感光体２から転写ベルト９を離反させる（Ｓ１
１）。これはソレノイド２７を励磁し、ローラ１０を中
心にして転写ベルトフレームを転写ベルト９とともに時
計方向に回転させることにより行う。転写ベルト９に転
写された各色のトナー画像は順次濃度センサ１５の前面
を通過するので、濃度センサ１５は逆転写が防止された
条件での転写ベルト９上のトナー濃度に応じた信号を出
力する。この場合の濃度センサ１５の出力は第二の検出
値Ｂで、この第二の検出値Ｂは各色毎に順次出力される
Ｂ_BK，Ｂ_Y ，Ｂ_C ，Ｂ _M である。次いで、これらの第一
の検出値Ｂを図示しない記憶メモリに記憶する（Ｓ１
２）。そして、転写ベルト９が一定長さ（例えば１回
転）回転したものと判断したとき（Ｓ１３のＹ）に、転
写ベルト９を停止させるとともに、ソレノイド２７への
通電を切り、ローラ１０を中心に転写ベルトフレームを
反時計方向に回動させることにより転写ベルト９を各感
光体２に接触させ（Ｓ１４）、第二の検出値Ｂを検出し
たことを認識するために、パターン形成フラグをクリア
する（Ｓ１５）。ここで、ステップＳ８ないしＳ１５は
第二のトナー濃度検出手段を実現する。

【００２７】次に、第一の検出値Ａ（Ａ_BK，Ａ_Y ，Ａ
_C ，Ａ_M ）と、第二の検出値Ｂ（Ｂ_BK，Ｂ_Y ，Ｂ_C ，Ｂ
_M ）とを記憶メモリから呼び出して両者の差を色毎に演
算し、その差（Ａ−Ｂ）が一定値Ｃ以上であると判断し
たときは（Ｓ１６のＹ）、制御部２３から図示しない表
示部やブザーを介してエラー信号を出力し、（Ａ−Ｂ）
が一定値Ｃ以下であると判断したときは（Ｓ１６の
Ｎ）、検出値Ａ，Ｂに応じた作像プロセス条件、この例
では転写バイアスを設定する（Ｓ１７）。

【００２８】このように設定した作像プロセス条件は、
次の印刷のために記憶メモリなどに保存される。また、
転写ベルト９上のトナー濃度を検出をした後は、次の印
刷のために、転写ベルト９のトナーをクリーニング装置
により払拭する。

【００２９】上記のようなタンデム型のフルカラーの画
像形成装置では、各感光体２上に各色のトナー画像を形
成し、それぞれのトナー画像を用紙に重ねて転写するの
で、色ずれのない印刷物を得るためには、転写ベルト９
の回転に同期して各感光体２上にトナー画像を形成する
タイミングを制御しなければならない。そのために、各
感光体２に形成したトナー画像を転写ベルト９に転写
し、この転写ベルト９上のトナー画像の位置を位置ずれ
を検出する必要があるが、本実施の形態では、濃度セン
サ１５の出力の立上り又は立下りの時期を測定すること
により各感光体２から転写ベルト９に転写されたトナー
画像の位置ずれの検出を行うことができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、感光体に
形成されたトナー画像のトナーが転写ベルトに転写した
後に再び感光体に逆転写する条件で転写ベルト上のトナ
ー濃度を検出し、感光体から回転する転写ベルトに転写
されたトナー画像のトナーが下流側に配列された感光体
に逆転写する以前に転写ベルトを感光体から離反させた
条件で転写ベルト上のトナー濃度を検出し、この二回に
分けて検出した第一及び第二の検出値を参照して作像プ
ロセス条件を設定するように構成したので、感光体から
転写ベルトに転写されたトナー画像のトナーが感光体に
逆転する度合いを第一の検出値によって認識し、感光体
から用紙に転写されるトナー画像のトナー濃度を第二の
検出値により認識し、第一、第二の検出値の両方を参照
することで環境変化があっても最適な作像プロセス条件
を設定することができる。

【００３１】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、作像プロセス条件は感光体上のトナ
ー画像を前記転写ベルト上の用紙に転写するための転写
バイアスであるので、第一、第二の検出値の両方を参照
することで環境変化があっても最適な転写バイアスを設
定することができる。

【００３２】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の発明において、第一の検出値と第二の検出値
との差が一定値以上であるときにエラー信号を出力する
ので、エラー信号により異常の発生要因が第一の検出値
にあることが明確に認識できるため、作像プロセス条件
の修正を容易にすることができる。

【００３３】請求項４記載の発明によれば、請求項１な
いし３の何れか一記載の発明において、各感光体から転
写ベルトに転写されるトナー画像のトナー濃度は濃度セ
ンサの出力に基づいて検出され、濃度センサの出力は各
感光体から転写ベルトに転写されるトナー画像の位置ず
れ検出信号としても供されるので、濃度センサの出力の
立上り又は立下りの時期を測定することにより各感光体
から転写ベルトに転写されたトナー画像の位置ずれの検
出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
内部構造を概略的に示す縦断側面図である。

【図２】電気的接続構造を示すブロック図である。

【図３】作像プロセス条件設定処理を示すフロチャート
である。

【符号の説明】

２ 感光体 ９ 転写ベルト １５ 濃度センサ ２７ ベルト接離駆動手段 Ａ，Ａ_BK，Ａ_Y ，Ａ_C ，Ａ_M 第一の検出値 Ｂ，Ｂ_BK，Ｂ_Y ，Ｂ_C ，Ｂ_M 第二の検出値 Ｓ２〜Ｓ７ 第一のトナー濃度検出手段 Ｓ８〜Ｓ１５ 第二のトナー濃度検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DA21 DE01 DE07 DE10 EA03 EA05 EA20 EB04 EC03 EC06 EC07 EC09 EC10 ED01 ED09 ED16 ED24 EF10 FA30 FA35 2H030 AB02 AD05 AD08 AD16 BB36 BB44 BB46 BB53 BB54 BB56 BB71 2H032 AA05 AA15 BA01 BA18 BA23 CA02 CA13 CA14 CA15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写ベルトの回転方向に沿って配列され
   た複数の感光体を有し、前記感光体にトナー画像を形成
   してそのトナー画像を前記転写ベルトにより搬送される
   用紙に転写する印刷モードと、前記感光体上に形成され
   たトナー画像を直接前記転写ベルトに転写してその転写
   されたトナー画像のトナー濃度を参照して作像プロセス
   条件を設定する作像プロセス条件設定モードとを切り替
   え可能な画像形成装置において、 前記感光体に対して前記転写ベルトを接離方向に駆動す
   るベルト接離駆動手段と、 前記作像プロセス条件設定モードでは、回転する前記転
   写ベルトを前記感光体に接触させる状態を継続し前記感
   光体に形成されたトナー画像のトナーが前記転写ベルト
   に転写した後に再び前記感光体に逆転写する条件で前記
   転写ベルト上のトナー濃度を検出する第一のトナー濃度
   検出手段と、 前記感光体から回転する前記転写ベルトに転写されたト
   ナー画像のトナーが下流側に配列された前記感光体に逆
   転写する以前に前記転写ベルトを前記感光体から離反さ
   せた条件で前記転写ベルト上のトナー濃度を検出する第
   二のトナー画像検出手段と、を具備し、 前記第一のトナー画像検出手段により検出された第一の
   検出値と前記第二のトナー画像検出手段により検出され
   た第二の検出値とを参照して作像プロセス条件を設定す
   るようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記作像プロセス条件は前記感光体上の
   トナー画像を前記転写ベルト上の用紙に転写するための
   転写バイアスであることを特徴とする請求項１記載の画
   像形成装置。
3. 【請求項３】 前記第一の検出値と前記第二の検出値と
   の差が一定値以上であるときにエラー信号を出力するこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記各感光体から前記転写ベルトに転写
   されるトナー画像のトナー濃度は濃度センサの出力に基
   づいて検出され、前記濃度センサの出力は前記各感光体
   から前記転写ベルトに転写されるトナー画像の位置ずれ
   検出信号としても供されることを特徴とする請求項１な
   いし３の何れか一記載の画像形成装置。