JP2003029544A

JP2003029544A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003029544A
Application number: JP2001216572A
Authority: JP
Inventors: Takamitsu Aida; 孝光相田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2003-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】低コスト化及び省スペース化を図りつつ、潜
像担持体から中間転写体への現像剤像の転写開始のため
の上記中間転写体上の基準位置から所定距離離れた位置
を検知することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト１は、高抵抗部１２及び
低抵抗部１１が中間転写ベルト１の周方向に区分された
領域に互いに隣接して設けられ、中間転写ベルト１の周
方向における高抵抗部１２と低抵抗部１１との境界７０
を、電流検知手段３によって検知された電流値の変化と
して検知することにより、中間転写ベルト１上の所定部
位の位置を検知するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】中間転写体方式を採用しＹ（イエロ
ー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、ＢＫ（ブラッ
ク）の四色で画像形成するカラー画像形成装置において
は、中間転写体の周方向における所望の位置に潜像担持
体からの画像を転写することが、各色成分の色レジスト
レーションをあわせてカラー画像を形成するためには不
可欠であり、上記中間転写体上における上記画像の転写
位置のトップ位置（上記潜像担持体から上記中間転写体
への上記現像剤像の転写開始のための上記中間転写体上
の基準位置から所定距離離れた位置）を検知（以下、ト
ップ検知という）する機構が必要である。

【０００３】図３は、従来の、中間転写体方式で、中間
転写体の厚さ方向に流れる電流を検知する機構を有する
カラー画像形成装置における、位置検知手段たるトップ
検知手段と除電手段の一例である。ここで、これについ
て図３に沿って説明する。

【０００４】かかるカラー画像形成装置においては、透
過型光センサ１０３により中間転写体たる中間転写ベル
ト１０１の端部に設置した検知穴１０４を検知し、その
検知結果に基づき各色成分画像の形成開始位置を制御す
る。

【０００５】先ず、Ｙ色成分画像を形成するが、中間転
写ベルト１０１の回転により、検知穴１０４が透過型光
センサ１０３の検知部１３３を通過する際、受光素子１
３２が発光素子１３１からの照射光を検知し、その出力
信号により、潜像の形成開始タイミングがとられ、レー
ザスキャナユニット（図示せず）からレーザ光が出力さ
れて、潜像担持体たる感光ドラム１０９上にＹ色成分の
潜像が形成され、続いて現像、中間転写ベルト１０１へ
の転写（一次転写）が順次行われる。

【０００６】こうして、一次転写される画像１０８のト
ップ位置は検知穴１０４通過後の所望の距離１０６に既
定することができる。Ｙ色成分の現像、転写が終了する
と、次に、Ｍ色成分画像の形成においては、Ｙ色成分画
像の形成と同様に、次に検知穴１０４の通過した際、受
光素子１３２が上記発光素子１３１からの照射光を検知
し、その出力信号により、潜像の形成が開始される。つ
まり、中間転写ベルト１０１に転写されたＹ色成分画像
の位置と同一位置になるように、潜像の形成が開始され
る。

【０００７】そして、Ｙ色成分画像の形成と同様に、Ｍ
トナーにより現像されたトナー像は中間転写ベルト１０
１のＹトナー像の上に転写される。続いて、Ｃ色成分画
像及びＢＫ色成分画像の形成においても同様の制御が行
われ、中間転写ベルト１０１上に四色の成分画像が重ね
合わされる。

【０００８】又、中間転写体の材質としては、高抵抗な
ものを用いることによって高画質化を図っている。この
高画質化の理由は、感光体上に現像され、中間転写体上
に転写された画像の、画像部と非画像部の境界における
シャープネスに関するものである。転写バイアスによっ
て転写された中間転写体上の画像について、中間転写体
が低抵抗であると、感光体との間で起こる放電によって
中間転写体の表面が帯電されることはないため、図４
（Ａ）に示すように画像部のトナーが不安定になり、非
画像部に飛び散るが、中間転写体が高抵抗であると、非
画像部において上記のような放電によって中間転写体の
表面が帯電され、図４（Ｂ）に示すように帯電電荷が形
成する電界によって、画像部のトナーが非画像部に飛び
散ることを妨げる。このようにして飛び散り防止という
高画質化が達成される。

【０００９】一方、中間転写体上の画像を記録材に転写
した後、中間転写体を帯電したままにしておくと次の画
像形成の際に画像不良の原因となるため、帯電した中間
転写体を除電する必要がある。そこで、除電手段たる除
電ローラ１０５に除電バイアスを印加することによって
中間転写ベルト１０１を除電している。特に、二次色等
のトナーの載り量が多い場合について上記高画質化の効
果は顕著であるが、のり量の少ない単色画像においては
中間転写体上のトナーが比較的安定であり、この効果は
小さい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の画像形成装置では、位置検知手段たるトップ検知
手段として透過型光センサと、中間転写体の製造段階に
おける穴あけ工程が必要であったため、コストとスペー
スをロスしていた。

【００１１】そこで、本発明は、低コスト化及び省スペ
ース化を図りつつ、潜像担持体から中間転写体への現像
剤像の転写開始のための上記中間転写体上の基準位置か
ら所定距離離れた位置を検知することができる画像形成
装置の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本出願によれば、上記目
的は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現
像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として可
視化する現像手段と、該現像手段による上記潜像担持体
上の上記現像剤像を記録材に転写する転写手段と、該転
写手段によって上記記録材上に転写された上記現像剤像
を上記記録材に定着させる定着手段とを備える画像形成
装置であって、現像手段による潜像担持体からの現像剤
像を担持する回転可能な中間転写体と、回転する該中間
転写体の周面に対して固定位置で該中間転写体の周方向
での各位置の電流を検知する電流検知手段と、上記潜像
担持体から上記中間転写体への上記現像剤像の転写開始
のための上記中間転写体上の基準位置から所定距離離れ
た位置を検知する位置検知手段とを備え、上記中間転写
体を介して上記現像手段による上記潜像担持体上の現像
剤像を転写手段が記録材に転写するよう構成されている
画像形成装置において、中間転写体は、高抵抗層及び低
抵抗層が上記中間転写体の周方向に区分された領域に互
いに隣接して設けられ、位置検知手段は、上記中間転写
体の周方向における上記高抵抗層と上記低抵抗層との境
界を、上記電流検知手段によって検知された電流値の変
化として検知することにより、上記中間転写体上の所定
部位の位置を検知するよう構成されているという第一の
発明によって達成される。

【００１３】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明において、中間転写体を除電する除電手段を備え、
該中間転写体は、高抵抗層及び低抵抗層がそれぞれ所定
の記録材の長さ及び幅より大きい周面を有し、カラーの
現像剤像の潜像担持体から記録材への転写には、高抵抗
層を用い、モノクロの現像剤像の潜像担持体から記録材
への転写には、低抵抗層を用い、除電手段は、カラーの
現像剤像の潜像担持体から記録材への転写後、上記高抵
抗層にのみ除電処理を施すようになっているという第二
の発明によっても達成される。

【００１４】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明において、中間転写体を除電する除電手段を備
え、該中間転写体は、高抵抗層及び低抵抗層がそれぞれ
所定の記録材の長さ及び幅より大きい周面を有し、所定
のカラーの現像剤像の潜像担持体から記録材への転写に
は、高抵抗層を用い、上記所定以外のカラー及びモノク
ロの現像剤像の潜像担持体から記録材への転写には、低
抵抗層を用い、除電手段は、上記所定のカラーの現像剤
像の潜像担持体から記録材への転写後、上記高抵抗層に
のみ除電処理を施すようになっているという第三の発明
によっても達成される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００１６】（第一の実施の形態）先ず、本発明の第一
の実施形態について説明する。

【００１７】図１は、本発明にかかる画像形成装置の一
例としての、電子写真プロセスを利用したカラーの画像
形成装置（例えば、複写機、レーザービームプリンタ）
の概略構成を示す図である。

【００１８】かかる画像形成装置は、図１に示すよう
に、潜像を担持する潜像担持体たる感光ドラム９と、感
光ドラム９に現像剤を付与することにより上記潜像を現
像剤像として可視化する現像手段（図示せず）と、該現
像手段による感光ドラム９上の上記現像剤像を記録材に
転写する転写手段（図示せず）と、該転写手段によって
上記記録材上に転写された上記現像剤像を上記記録材に
定着させる定着手段（図示せず）とを備えている。

【００１９】図１に示すように、中間転写体たる中間転
写ベルト１は、低抵抗部１１と、高抵抗部１２とを有し
ている。又、低抵抗部１１と高抵抗部１２との境界７０
は図１に示すようになっている。

【００２０】本実施形態では、位置検知手段として、定
電圧電源２によって転写手段たる転写ローラ４から中間
転写ベルト１を介して潜像担持体たる感光ドラム９まで
印加した電圧によって流れる電流を、中間転写ベルト１
を回転させながら電流検知手段３により検知し、その検
知結果から各色成分画像の形成開始位置を制御する。

【００２１】先ず、Ｙ色成分画像を形成するが、中間転
写ベルト１の回転により、境界７０が電流検知部を通過
する際、電流検知手段３によって、上記転写ローラ４と
中間転写ベルト１と感光ドラム９の合成抵抗の増大に起
因する電流の減少が検知され、その出力信号により、潜
像の形成開始タイミングがとられ、レーザスキャナュニ
ット（図示せず）からレーザ光が出力されて、感光ドラ
ム９上にＹ色成分の潜像が形成され、続いて現像手段
（図示せず）による現像、中間転写ベルト１の高抵抗部
１２への転写（一次転写）が順次行われる。こうして一
次転写される画像８のトップ位置は低抵抗部１１通過後
の所望の距離６に既定することができる。

【００２２】Ｙ色成分の現像が終了すると、次に、Ｍ色
成分画像の形成においては、Ｙ色成分画像の形成と同様
に、次に低抵抗部１１の通過した際、電流検知手段３に
よって電流の減少が検知され、その出力信号により、潜
像の形成が開始される。つまり、中間転写ベルト１に転
写されたＹ色成分画像の位置と同一位置になるように、
潜像の形成が開始される。

【００２３】そして、Ｙ色成分画像の形成と同様に、Ｍ
トナーにより現像されたトナー像は中間転写ベルト１の
Ｙトナー像の上に転写される。続いて、Ｃ色成分画像及
びＢＫ色成分画像の形成においても同様の制御が行わ
れ、中間転写ベルト１上に四色の成分画像が重ね合わさ
れる。

【００２４】具体的には、中間転写ベルト１として、幅
２４０ｍｍ、周長４５０ｍｍで、層構成は、体積抵抗率
１×１０¹⁰（Ω・ｃｍ）、厚さ１００μｍのポリイミド
製の基層に、低抵抗層として低抵抗部は体積抵抗率１×
１０¹⁰（Ω・ｃｍ）、厚さ１０μｍのポリイミド表層、
高抵抗層として高抵抗部は体積抵抗率１×１０¹⁵（Ω・
ｃｍ）、厚さ１０μｍのポリイミド表層をコートしたも
のを、低抵抗部と高抵抗部でそれぞれ周方向に５０ｍ
ｍ、４００ｍｍとしたものを用い、画像転写のトップ位
置を境界７０から２０ｍｍのところとする。

【００２５】（第二の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態について説明する。第一の実施形態と同様の構
成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略する。

【００２６】図２は、本発明に係る画像形成装置の一例
としての、電子写真プロセスを利用したカラーの画像形
成装置（例えば、複写機、レーザービームプリンタ）の
概略構成を示す図である。

【００２７】中間転写体たる中間転写ベルト１´は、低
抵抗層たる低抵抗部１３、高抵抗層たる高抵抗部１４が
それぞれ所定の記録材のサイズ分の面積を占めるように
なっている。低抵抗部１３、高抵抗部１４の境界７１，
７２は図に示すようになる。

【００２８】除電手段５は、除電ローラ５１、除電用電
源５２、除電バイアス制御手段５３から成る。

【００２９】本実施形態では、位置検知手段として、定
電圧電源２によって転写ローラ４から中間転写ベルト１
´を介して感光ドラム９まで印加した電圧によって流れ
る電流を、中間転写ベルト１´を回転させながら電流検
知手段３により検知し、その検知結果から各色成分画像
の形成開始位置を制御する。又、端末から、プリントさ
れる画像のモノクロ画像、カラー画像の区別の情報を受
信し、モノクロ画像の転写には低抵抗部１３、カラー画
像の転写には高抵抗部１４を用いるよう制御する。

【００３０】先ず、カラー画像の転写時にはＹ色成分画
像を形成するが、中間転写ベルト１´の回転により、境
界７１が電流検知部を通過する際、電流検知手段３によ
って、上記転写ローラ４と中間転写ベルト１´と感光ド
ラム９の合成抵抗の増大に起因する電流の減少が検知さ
れ、その出力信号により、潜像の形成開始タイミングが
とられ、レーザスキャナュニット（図示せず）からレー
ザ光が出力されて、感光ドラム９上にＹ色成分の潜像が
形成され、続いて現像、高抵抗部１４への転写が順次行
われる。こうして一次転写される画像８のトップ位置は
境界７１通過後の所望の距離６に既定することができ、
高抵抗部１４上に画像領域を収めることができる。

【００３１】Ｙ色成分の現像が終了すると、次に、Ｍ色
成分画像の形成においては、Ｙ色成分画像の形成と同様
に、次に境界７１が通過した際、電流検知手段３によっ
て電流の減少が検知され、その出力信号により、潜像の
形成が開始される。つまり、中間転写ベルト１´に転写
されたＹ色成分画像の位置と同一位置になるように、潜
像の形成が開始される。

【００３２】そして、Ｙ色成分画像の形成と同様に、Ｍ
トナーにより現像されたトナー像は中間転写ベルト１´
のＹトナー像の上に転写される。続いて、Ｃ色成分画像
及びＢＫ色成分画像の形成においても同様の制御が行わ
れ、中間転写ベルト上に四色の成分画像が重ね合わされ
る。次いで、得られた画像は記録材Ｂに二次転写され
る。

【００３３】更に、帯電した高抵抗部１４の除電を行
う。除電バイアス制御手段５３において、電流検知手段
３によって電流変化を検知した上記タイミングと、中間
転写ベルト１´の周速と低抵抗部１３、高抵抗部１４の
周方向の長さとから、あらかじめ高抵抗部１４が除電ロ
ーラ５１に当接するタイミングを計算しておき、高抵抗
部１４の当接時のみ、除電用電源５２によって除電ロー
ラ５１に除電バイアスを印加し、帯電電荷を除電する。

【００３４】モノクロ画像の転写時には、中間転写ベル
ト１´の回転により、境界７２が電流検知部を通過する
際、電流検知手段３によって電流の増大が検知され、そ
の出力信号により、潜像の形成開始タイミングがとら
れ、レーザスキャナュニット（図示せず）からレーザ光
が出力されて、感光ドラム９上にＹ色成分の潜像が形成
され、続いて現像、低抵抗部１３への転写（一次転写）
が順次行われる。こうして一次転写される画像のトップ
位置は境界７２通過後の所望の距離に既定することがで
き、低抵抗部１３上に画像領域を収めることができる。
次いで、得られた画像は記録材Ｂに二次転写される。低
抵抗部１３の除電は必要ないため、除電バイアス制御手
段５３によって、除電バイアスを印加しないように制御
する。

【００３５】具体的には、中間転写ベルト１´として、
幅２４０ｍｍ、周長７００ｍｍで、層構成は体積抵抗率
１×１０¹⁰（Ω・ｃｍ）、厚さ１００μｍのポリイミド
製の基層に、低抵抗層として低抵抗部は体積抵抗率１×
１０¹⁰（Ω・ｃｍ）、厚さ１０μｍのポリイミド表層、
高抵抗層として高抵抗部は体積抵抗率１×１０¹⁵（Ｒ・
ｃｍ）、厚さ１０μｍのポリイミド表層をコートしたも
のを、低抵抗部と高抵抗部でそれぞれ周方向に３５０ｍ
ｍずつとしたものを用い、画像転写のトップ位置を、モ
ノクロ画像、カラー画像とも境界７１，７２から２０ｍ
ｍのところとする。

【００３６】（第三の実施形態）次に、本発明の第三の
実施形態について説明する。第一の実施形態又は第二の
実施形態と同様の構成に関しては、同一符号を付し、そ
の説明を省略する。

【００３７】本実施形態では、各色成分画像の形成開始
位置の制御は第二の実施形態と同様の方法で行う。又、
端末から、プリントされる画像の画像モードの情報を受
信し、カラー画像の所定のプリントモード時（以下、カ
ラーモードという）には高抵抗部１４を用い、モノクロ
画像と、カラー画像の上記所定のプリントモード時（以
下、モノクロモードという）以外には低抵抗部１３を用
いるよう制御する。

【００３８】カラーモード、モノクロモードの画像形成
プロセスは、それぞれ第二の実施形態におけるカラー画
像形成時、モノクロ画像形成時と同様である。

【００３９】具体的には、カラー画像の文字プリントモ
ードには高抵抗部１４を用い、モノクロ画像と、カラー
画像の文字プリントモード以外には低抵抗部１３を用い
る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる第
一の発明によれば、位置検知手段は、中間転写体の周方
向における高抵抗層と低抵抗層との境界を、電流検知手
段によって検知された電流値の変化として検知すること
により、上記中間転写体の所定部位の位置を検知するよ
うになっているので、低コスト化及び省スペース化を図
りつつ、潜像担持体から中間転写体への現像剤像の転写
開始のための上記中間転写体上の基準位置から所定距離
離れた位置を検知することができる。

【００４１】又、本出願にかかる第二の発明によれば、
位置検知手段は、中間転写体の周方向における高抵抗層
と低抵抗層との境界を、電流検知手段によって検知され
た電流値の変化として検知することにより、上記中間転
写体の所定部位の位置を検知するようになっていると共
に、カラーの現像剤像の潜像担持体から記録材への転写
には、高抵抗層を用い、モノクロの現像剤像の潜像担持
体から記録材への転写には、低抵抗層を用い、除電手段
は、カラーの現像剤像の潜像担持体から記録材への転写
後、上記高抵抗層にのみ除電処理を施すようになってい
るので、低コスト化及び省スペース化を図りつつ、潜像
担持体から中間転写体への現像剤像の転写開始のための
上記中間転写体上の基準位置から所定距離離れた位置を
検知することができる。

【００４２】更に、本出願にかかる第三の発明によれ
ば、位置検知手段は、中間転写体の周方向における高抵
抗層と低抵抗層との境界を、電流検知手段によって検知
された電流値の変化として検知することにより、上記中
間転写体の所定部位の位置を検知するようになっている
と共に、所定のカラーの現像剤像の潜像担持体から記録
材への転写には、高抵抗層を用い、上記所定以外のカラ
ー及びモノクロの現像剤像の潜像担持体から記録材への
転写には、低抵抗層を用い、除電手段は、上記所定のカ
ラーの現像剤像の潜像担持体から記録材への転写後、上
記高抵抗層にのみ除電処理を施すようになっているの
で、低コスト化及び省スペース化を図りつつ、潜像担持
体から中間転写体への現像剤像の転写開始のための上記
中間転写体上の基準位置から所定距離離れた位置を検知
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の一部の概略構成を示す図である。

【図２】本発明の第二の実施形態にかかる画像形成装置
の一部の概略構成を示す図である。

【図３】従来の画像形成装置の一例の概略構成を示す図
である。

【図４】潜像担持体から中間転写体への現像剤像の転写
後の中間転写体の表面電位を説明するための図である。

【符号の説明】

１中間転写ベルト（中間転写体）１´ 中間転写ベルト（中間転写体）３電流検知手段５除電手段８画像（現像剤像）９感光ドラム（潜像担持体）１１低抵抗部（低抵抗層）１２高抵抗部（高抵抗層）１３低抵抗部（低抵抗層）１４高抵抗部（高抵抗層）７０境界７１，７２境界Ｂ記録材

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担
持体に現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像
として可視化する現像手段と、該現像手段による上記潜
像担持体上の上記現像剤像を記録材に転写する転写手段
と、該転写手段によって上記記録材上に転写された上記
現像剤像を上記記録材に定着させる定着手段とを備える
画像形成装置であって、現像手段による潜像担持体から
の現像剤像を担持する回転可能な中間転写体と、回転す
る該中間転写体の周面に対して固定位置で該中間転写体
の周方向での各位置の電流を検知する電流検知手段と、
上記潜像担持体から上記中間転写体への上記現像剤像の
転写開始のための上記中間転写体上の基準位置から所定
距離離れた位置を検知する位置検知手段とを備え、上記
中間転写体を介して上記現像手段による上記潜像担持体
上の現像剤像を転写手段が記録材に転写するよう構成さ
れている画像形成装置において、中間転写体は、高抵抗
層及び低抵抗層が上記中間転写体の周方向に区分された
領域に互いに隣接して設けられ、位置検知手段は、上記
中間転写体の周方向における上記高抵抗層と上記低抵抗
層との境界を、上記電流検知手段によって検知された電
流値の変化として検知することにより、上記中間転写体
上の所定部位の位置を検知するよう構成されていること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】中間転写体を除電する除電手段を備え、
該中間転写体は、高抵抗層及び低抵抗層がそれぞれ所定
の記録材の長さ及び幅より大きい周面を有し、カラーの
現像剤像の潜像担持体から記録材への転写には、高抵抗
層を用い、モノクロの現像剤像の潜像担持体から記録材
への転写には、低抵抗層を用い、除電手段は、カラーの
現像剤像の潜像担持体から記録材への転写後、上記高抵
抗層にのみ除電処理を施すようになっていることとする
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】中間転写体を除電する除電手段を備え、
該中間転写体は、高抵抗層及び低抵抗層がそれぞれ所定
の記録材の長さ及び幅より大きい周面を有し、所定のカ
ラーの現像剤像の潜像担持体から記録材への転写には、
高抵抗層を用い、上記所定以外のカラー及びモノクロの
現像剤像の潜像担持体から記録材への転写には、低抵抗
層を用い、除電手段は、上記所定のカラーの現像剤像の
潜像担持体から記録材への転写後、上記高抵抗層にのみ
除電処理を施すようになっていることとする請求項１に
記載の画像形成装置。