JP2003270876A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定にとトナーによる画像を形成する。 【解決手段】 カラー画像形成装置１１は、中間転写ベ
ルト１４上に、複数色のトナーを、各色毎に設けられる
画像形成ユニット１８から転写し、カラー画像を形成す
る。各色のトナーの付着量は、濃度センサ１９で濃度と
して検知する。制御ユニット２０は、検知信号に基づい
て、画像形成ユニット１８での感光体ドラムと現像ロー
ラとの速度比や、現像電圧等を制御し、トナーの付着量
を安定化させる。画像形成ユニット１８では、感光体ド
ラムに対する現像ローラの接触圧力が安定化され、高品
質の画像を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式で画
像形成を行う印刷機や複写機などの画像形成装置、特に
中間転写ベルトを有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図８に示すようなカラー画像
形成装置１が、複数色の現像剤であるトナーを使用し
て、電子写真方式でカラー画像を形成する印刷機や複写
機などとして使用されている。カラー画像形成装置１で
は、印刷用紙や複写用紙などのシート状の転写材が転写
材供給部２から１枚ずつ供給される。転写材搬送機構３
によって搬送される転写材上には、中間転写ベルト４か
ら複数色のトナー像が転写される。中間転写ベルト４
は、ベルト駆動ユニット５によって、水平方向に延びる
形状の搬送経路を循環する。転写材搬送機構３は、転写
材を中間転写ベルト４の搬送経路の下部の転写部４ａに
搬送し、中間転写ベルト４上のトナー像を転写材の一表
面に転写させる。転写材搬送機構３が転写材をさらに定
着器６まで搬送すると、トナー像は転写材上にカラー画
像として固定される。中間転写ベルト４上に多色のトナ
ー像を形成する画像形成ユニット７は、水平な中間転写
ベルト４の搬送経路に沿って、たとえばイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）
の４色のトナーでそれぞれ作像を行うように配置されて
いる。

【０００３】電子写真方式で画像を形成する際に使用さ
れるトナーには、１成分系と２成分系とがある。１成分
系のトナーを使用する場合には、画像形成ユニット７の
現像ローラの表面上に、トナーの薄い層を形成する。そ
の層の厚みは、トナーの粒子経によって若干異なるけれ
ども、１０〜５０μｍ程度となる。電子写真方式の画像
形成ユニット７では、感光体を使用して光学的に静電潜
像を形成し、現像ローラの表面からトナーを感光体上に
移行させて現像が行われる。感光体は、円筒の外周面に
層状に形成され、感光体ドラムとして使用されることが
多い。ベルト状の感光体が使用されることもある。

【０００４】１成分系のトナーを使用する現像方式に
は、現像ローラが感光体に接触する方式と、接触しない
方式とがある。現像ローラが接触する方式であって、感
光体が感光ドラムとして堅い状態である場合には、現像
ローラとして硬度が１０〜４５度である導電性ゴムで構
成されるものが用いられる。現像ローラの表面は、感光
体ドラムの表面に押しつけられ、所定の幅のニップが形
成され、ニップの領域で現像が行われる。また、非接触
の方式では、感光体と現像ローラとの間隙を、１００〜
３００μｍに設定し、この間隙をトナーが飛翔して現像
が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図８に示すようなカラ
ー画像形成装置１をカラー印刷機として使用すれば、需
要に応じて迅速に印刷物を提供するオンデマンド印刷が
可能となる。ただし、得られるカラー画像の品質を、従
来のオフセット印刷機などによるものと同等以上にする
ことは困難である。

【０００６】前述のような電子写真方式で形成される画
像の品質を高く安定にするためには、現像を安定して行
うことが重要となる。トナーとして１成分系を使用する
場合、前述の接触式および非接触式のいずれの方式であ
っても、現像ローラと感光体表面との位置関係は非常に
重要である。

【０００７】接触方式では、ニップ幅を規定するのはゴ
ム硬度および接触圧力であり、特に圧力は常に一定であ
る必用がある。圧力が弱すぎると、ニップ幅が小さくな
り、現像が充分に行われなくなったり、また現像ローラ
の偏芯や直線度の影響が直接画像に顕れてしまう。ま
た、圧力が強すぎると、ニップ幅が大きくなり、そして
トナーは感光体および現像ローラから大きなストレスを
受けて特性が変化し、安定した画像が得られなくなった
り、感光体や現像ローラの表面が摩耗したり、削れた
り、変質したりすることがあり、寿命が短くなってしま
うおそれがある。

【０００８】また非接触方式の場合には、感光体と現像
ローラとの間隙の規定のために、現像ローラの両側部に
カラーやギャップローラなどが設けられる。現像ローラ
を収納する現像器には所定の圧力が付与され、常にその
カラー等が感光体に一定の力で抑えられるようにされて
いる。この力が変化し、力が小さくなると所定の間隙が
維持されなかったり、あるいは力が反対に大きすぎる
と、感光体とカラー等との接触部がダメージを受けた
り、現像ローラの駆動トルクが大きくなったりする。

【０００９】本発明の目的は、現像ローラと感光体表面
との位置関係を保った上で、安定に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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像形成ユニ
ットで電子写真方式で現像剤による画像を形成し、画像
形成ユニットから中間転写ベルト上に転写し、中間転写
ベルトから画像形成媒体上にさらに転写させる画像形成
装置において、中間転写ベルト上への現像剤の付着量を
検知する検知手段と、検知手段が検知する現像剤の付着
量を表す信号に基づいて、画像形成ユニットでの画像形
成条件を制御する制御手段とを含むことを特徴とする画
像形成装置である。

【００１１】本発明に従えば、画像形成装置は、画像形
成ユニットで電子写真方式で現像剤による画像を形成
し、画像形成ユニットから中間転写ベルト上に転写し、
中間転写ベルトから画像形成媒体上にさらに転写させて
現像剤による画像を形成する。画像形成装置には、中間
転写ベルト上への現像剤の付着量を検知する検知手段と
制御手段とが含まれる。制御手段は、検知手段が検知す
る現像剤の付着量を表す信号に基づいて、画像形成ユニ
ットでの画像形成条件を制御するので、画像形成ユニッ
トでの現像ローラなどの現像剤担持体と像担持体である
感光体などの表面との位置関係を保つようにすれば、中
間転写ベルトに転写するための画像形成条件制御して、
中間転写ベルト状の現像剤の付着量を安定化させ、中間
転写ベルトから画像形成媒体への現像剤による画像の転
写を安定化させることができる。

【００１２】また本発明で、前記検知手段は、前記中間
転写ベルト上への現像剤の付着量を、反射率と濃度との
うちの少なくとも一方で検知することを特徴とする。

【００１３】本発明に従えば、中間転写ベルトはたとえ
ば黒色となり、黒色の現像剤の付着量を検知することは
困難となる。現像剤を所定の位置に付着させて光を照射
すれば、反射率で付着量を検知することができる。また
網点パターンなどでは、濃度で付着量を検知することが
できる。

【００１４】また本発明で、前記画像形成ユニットは、
前記電子写真方式で静電潜像を形成する像担持体と、像
担持体の静電潜像に現像剤を供給する現像剤担持体とを
含み、像担持体および現像剤担持体は、速度および印加
電圧を個別に制御可能であり、前記制御手段は、前記画
像形成ユニットでの画像形成条件として、現像剤担持体
の像担持体に対する速度比と、現像剤担持体に印加する
現像電圧とのうちの少なくとも一方を変化させ、前記中
間転写ベルト上への現像剤の付着量を制御することを特
徴とする。

【００１５】本発明に従えば、電子写真方式で静電潜像
を形成する感光体などの像担持体と、現像剤を像担持体
の表面に移行させる現像ローラなどの現像剤担持体との
相対速度比を制御する。像担持体よりも現像剤担持体の
速度が大きくなれば移行する現像剤の量が多くなり、速
度が小さくなれば現像剤の量が少なくなる。現像剤担持
体に印加する現像電圧を変化させ、像担持体の表面と現
像剤担持体の表面との間の電位差が大きくなれば現像剤
に対する静電的な吸引力が増大して現像剤が移行する量
が多くなり、電位差が小さくなれば現像剤が移行する量
が少なくなる。現像剤担持体から像担持体に移行する現
像剤の量を制御することができるので、検知手段によっ
て検知された中間転写ベルト上の現像剤の付着量を安定
させることができる。

【００１６】また本発明で、前記画像形成ユニットは、
前記電子写真方式で、一様に帯電させた後で露光によっ
て静電潜像を形成する像担持体と、像担持体の電位を測
定する測定手段とを含み、前記制御手段は、測定手段に
よって測定される電位、および像担持体への書込の露光
量と時間とのうちの少なくとも一方を変化させて、前記
中間転写ベルト上への現像剤の付着量を制御することを
特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、画像形成ユニットでは、
電子写真方式の静電潜像を、感光体などの像担持体を一
様に帯電させた後で露光して形成する。測定手段で像担
持体の電位を測定し、像担持体への書込の露光量と時間
とのうちの少なくとも一方を変化させるので、静電潜像
の形成状態を変化させ、現像剤を吸引して移行させる量
を変えることができる。中間転写ベルト上への現像剤の
付着量が少ないときには静電潜像への現像剤の移行量が
多くなるように制御し、付着量が多いときには移行量が
少なくなるように制御することによって、安定な付着量
を維持するように制御することができる。

【００１８】また本発明で、前記中間転写ベルトへは、
複数の色毎に設けられる画像形成ユニットから各色の現
像剤が転写されてカラー画像が形成され、前記検知手段
は、該複数のうちの２色以上についてそれぞれ現像剤の
付着量を検知することを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、複数色の現像剤でカラー
画像を形成する場合に、２色以上の現像剤の中間転写ベ
ルト上への付着量が安定するように制御するので、カラ
ー画像を安定して形成することができる。

【００２０】また本発明で、前記検知手段は、前記現像
剤の付着量検知する色毎に設けられ、前記制御手段は、
付着量を検知した色毎に、検知手段からの信号に基づい
て、該色の現像剤を中間転写ベルトに転写させる画像形
成ユニットの制御を行うことを特徴とする。

【００２１】本発明に従えば、現像剤の中間転写ベルト
上への付着量を色毎に検知し、その色の現像剤を中間転
写ベルトに転写させる画像形成ユニットを制御するの
で、現像剤の付着量を色毎に安定化させることができ
る。

【００２２】また本発明で、前記中間転写ベルトは、予
め定める経路を循環し、前記検知手段は、中間転写ベル
トの循環方向に垂直な幅方向について、前記現像剤の付
着量の分布を検知し、前記画像形成ユニットは、中間転
写ベルトの該幅方向に関して、前記画像形成条件を制御
可能であり、前記制御手段は、検知手段からの信号に基
づき、画像形成ユニットの画像形成条件を該幅方向に制
御して、中間転写ベルト上への現像剤の付着量が該幅方
向について均一化させることを特徴とする。

【００２３】本発明に従えば、中間転写ベルト上への現
像剤の付着量を幅方向についての分布として検知し、画
像形成ユニットを幅方向に制御して、付着量を幅方向に
ついて均一化させるので、幅が大きな画像でも、むらが
生じにくくなり、安定した画像を形成することができ
る。

【００２４】また本発明で、前記検知手段は、ラインセ
ンサまたは撮像素子であり、前記制御手段は、該検知手
段からの信号に基づき、前記中間転写ベルト上への現像
剤の付着量、および前記幅方向に対する付着量のむらを
それぞれ算出し、算出結果に基づいて前記電子写真方式
での静電潜像形成用の露光条件を幅方向に補正して、該
中間転写ベルト上への現像剤の付着量、および該幅方向
に対する付着量のむらをそれぞれ均一化するように制御
することを特徴とする。

【００２５】本発明に従えば、ラインセンサまたは撮像
素子で中間転写ベルト上への現像剤の付着量を幅方向に
検知するので、ラインセンサまたは撮像素子を構成する
複数の受光セル毎に付着量の検知を行うことができる。
全部の受光セルからの検知信号を合計して全体的な付着
量の算出を行い、幅方向についての検知信号のばらつき
から付着量のむらを算出することができる。電子写真方
式の露光に、発光ダイオードなどの発光素子のアレイを
使用するような場合は、各発光素子の発光強度を幅方向
に補正して、むらを解消させ、また全体的な発光強度を
調整して前提的な付着量が安定するように制御すること
ができる。露光にレーザ光源とポリゴンミラーを使用す
るような場合は、レーザ光による感光体への照射位置の
幅方向への変化に応じて、発光強度を変化させて、むら
を解消させることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
あるカラー画像形成装置１１の全体的な構成を概略的に
示す。本実施形態のカラー画像形成装置１１は、転写材
供給部１２から、転写材として種々の形状の印刷用紙を
供給することができる。転写材は、転写材搬送機構１３
によって、中間転写ベルト１４の循環経路の下部に設け
られる転写部１５に搬送され、中間転写ベルト１４上に
形成されている粉末状の現像剤であるトナーの画像が転
写される。本実施形態の中間転写ベルト１４は、無端状
の合成樹脂フィルムを主体として形成され、ベルト駆動
ユニット１６によって上下に長い循環経路を循環する。
転写部１５でトナー像を転写された転写材は、定着部１
７に搬送されて、トナーの定着が行われる。カラーのト
ナー像を中間転写ベルト１４上に形成するために、複
数、たとえば５基の画像形成ユニット１８が、中間転写
ベルト１４の循環経路で、中間転写ベルト１４が下から
上に移動する部分に沿って上下に配置される。中間転写
ベルト１４上に各画像形成ユニット１８から転写されて
付着しているトナーの付着量は、検知手段である濃度セ
ンサ１９によって濃度として検知される。濃度センサ１
９の検知信号は、制御手段である制御ユニット２０に入
力される。

【００２７】図２は、図１の画像形成ユニット１８の概
略的な構成を示す。画像形成ユニット１８で電子写真方
式で静電潜像を形成する像担持体としての感光体ドラム
２１の周囲には、帯電部２２、露光部２３および清掃部
２４が配置される。帯電部２２では、感光体ドラム２１
の表面を一様な電位となるように帯電させる。感光体ド
ラム２１の回転方向に関し、帯電部２２で帯電された表
面の部分が次に移動する下流側には、露光部２３が配置
される。露光部２３は、たとえば発光ダイオード素子を
紙面に垂直な方向に多数配列した発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）アレイで実現され、感光体ドラム２１の表面に画像
の濃度に応じた光量の光を照射する。光が照射された感
光体ドラム２１の表面では、部分的に導電性が上昇し、
帯電している電荷が消失して静電潜像が形成される。な
お、感光体ドラム２１の上流側には、清掃部２４が配置
され、感光体ドラム２１の表面に付着しているトナーを
除去する。本実施形態の画像形成ユニット１８では、感
光体ドラム２１、帯電部２２、露光部２３および清掃部
２４を像担持体ユニット２５として一体化している。

【００２８】感光体ドラム２１は、清掃部２４の上流側
の中間転写部２６で図１の中間転写ベルト１４と接触し
ながらトナー像の転写を行う。トナー像は、露光部２３
で形成される静電潜像に、現像ユニット３０から移行す
るトナーが付着して形成される。このトナーによる現像
が行われる部分は、露光部２３より下流側で、中間転写
部２６より上流側である。このようにして、画像形成ユ
ニット１８では、現像剤であるトナーによる画像を形成
し、画像形成ユニット１８から中間転写ベルト１４上に
転写する。

【００２９】現像ユニット３０は、現像剤担持体である
現像ローラ３１を有し、ケーシング３２から部分的に表
面が露出するように収容している。現像ローラ３１の露
出部分は感光体ドラム２１の表面に接触し、接触部分で
現像ローラ３１の表面が部分的に圧縮されてニップ部が
形成される。ケーシングは、現像ローラ３１の回転軸か
ら間隔をあけて設けられる揺動軸３３を中心として揺動
変位が可能である。ケーシング３２内には、トナーを拡
販するアジテータ３４などが設けられる。像担持体ユニ
ット２５および現像ユニット３０は、バケット３５に取
付けられており、バケット３５に取付けられている状態
で、図１のカラー画像形成装置１１から側方に引出すこ
とができる。

【００３０】本実施形態の現像ユニット３０では、ケー
シング３２内に貯留されるトナー量が一定となるよう
に、トナーカートリッジ４０からトナーが補給される。
トナーカートリッジ４０は、バケット３５とは別個に、
図１のカラー画像形成装置１１から側方に引出すことが
できる。トナーカートリッジ４０内には紙面に垂直な軸
線まわりに回転する羽根板４１などが設けられ、貯留し
ているトナーを軸線方向の一方側に移動させることがで
きる。軸線方向の一方側で、トナーは搬送用ホース４２
内に移行する。搬送用ホース４２内にはスクリューが設
けられ、トナーをケーシング３２側に搬送する。搬送用
ホース４２のケーシング３２側の先端には、プラグ４４
が設けられ、ケーシング３２の揺動軸３３に接合され、
搬送されるトナーを揺動軸３３の軸線方向に方向を変え
てケーシング３２内に供給する。ケーシング３２に対し
てはばね４５が押圧し、揺動軸３３を中心とする揺動変
位で、現像ローラ３１の表面が感光体ドラム２１の表面
に押しつけられるように付勢する。

【００３１】本実施形態では、トナーをトナーカートリ
ッジ４０内に貯留し、現像ユニット３０内には常に一定
量のトナーが貯留されているように補給するので、ばね
４５による現像ローラ３１の感光体ドラム２１に対する
押圧力を一定に保つことができる。これによって、１成
分系のトナーによる接触方式の現像を安定した条件で行
うことができる。また非接触方式であっても、間隙を安
定に保つことができる。さらに、感光体ドラム２１の回
転駆動と現像ローラ３１の回転駆動とは独立して行い、
相対速度を変化させることも可能にしている。

【００３２】図３は、本実施形態のカラー画像形成装置
１１で中間転写ベルト１４上へのトナー付着量が安定に
なるように制御するための構成を示す。濃度センサ１９
は、カラーのラインセンサや撮像素子を含み、制御ユニ
ット２０による制御で、濃度検出用に付着させるトナー
の濃度を検出する。制御ユニット２０は、複数の画像形
成ユニット１８を順次制御し、各色のトナー像を濃度を
変えて中間転写ベルト１４上に順次形成する。中間転写
ベルト１４は一定の速度で循環し、トナー色毎に画像形
成ユニット１８と濃度センサ１９との距離が異なるの
で、画像形成から色毎に異なる一定時間後に、新たに形
成したトナー像のトナー付着量を濃度として検知するこ
とができる。制御ユニット２０は、マイクロコンピュー
タ、メモリおよびタイマなどを含み、予め設定されるプ
ログラムに従って制御を行う。

【００３３】図４は、中間転写ベルト１４上に付着して
いるトナー５０の量を、濃度センサ１９で検知している
状態を示す。濃度センサ１９は、発光素子と受光素子と
を含む。発光素子から中間転写ベルト１４の表面に光を
照射すると、トナー５０の濃度に応じて反射光が受光素
子に入射され、受光強度から濃度を検知することができ
る。濃度センサ１９は、複数個、中間転写ベルト１４の
幅方向に配列させる。濃度センサ１９と同様に、トナー
５０による光の反射率の変化を検知して、トナー５０の
付着量に対応させることもできる。たとえば、一様にト
ナーが付着する「べた」の画像に対しては反射率でトナ
ー５０の付着量を検知する方が有効である。また網点パ
ターンの画像などでは、濃度で検知する方が有効であ
る。さらに、中間転写ベルト１４はたとえば黒色とな
り、黒色の現像剤の付着量を検知することは困難とな
る。トナー５０を所定の位置に付着させて光を照射すれ
ば、反射率で付着量を検知することができる。

【００３４】図５は、制御ユニット２０による制御で、
中間転写ベルト１４上に形成されるトナー５０による濃
度パターン５１の例を示す。中間転写ベルト１４上に
は、たとえば幅方向に間隔をあけて、５基の画像形成ユ
ニット１８から転写される５色のトナーのうちから２色
以上、たとえば４色分の濃度パターン５１が形成され
る。濃度パターン５１は、たとえば黒（Ｋ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黄（Ｙ）の４色について、
各色毎に所定の位置に形成され、中間転写ベルト１４の
移動方向に沿っては、濃度を変えて形成される。本実施
形態のように、５基の画像形成ユニット１８を使用する
場合は、さらに他の色のトナーを使用したり、使用頻度
が高い黒を２基使用したりすることができる。他の色を
使用する場合には、同様にしてその色の濃度パターン５
１を形成して制御すればよい。

【００３５】図６は、画像形成ユニット１８を制御して
中間転写ベルト１４上へのトナー５０の付着量を変化さ
せるために、感光体ドラム２１と現像ローラ３１との相
対的な速度比を変化させる考え方を示す。１成分系の接
触方式では、相互に接触しているニップ部分で、感光体
ドラム２１および現像ローラ３１の周速は一致している
ことが基本である。現像ローラ３１の周速の方を相対的
に大きくすれば、一致しているときよりも現像ローラ３
１の方が大きい面積で感光体ドラム２１に接触すること
になる。現像ローラ３１の表面に一定の層厚でトナー５
０を付着させておけば、相対速度の上昇とともに、現像
ローラ３１から感光体ドラム２１に移行するトナー５０
の量を多くすることができる。現像ローラ３１の周速の
方を相対的に小さくすれば、逆に、現像ローラ３１から
感光体ドラム２１に移行するトナー５０の量を少なくす
ることができる。

【００３６】現像ローラ３１から感光体ドラム２１へト
ナーが移行する現像は、現像ローラ３１に現像電圧を印
加して、現像ユニット３０内で一定の電荷を付与して帯
電させたトナー５０を感光体ドラム２１の表面に形成さ
れる静電潜像の電位に応じて選択的に吸引することによ
って行われる。したがって、現像電圧を制御しても、ト
ナーの移行量を制御することができる。

【００３７】以上のように、電子写真方式で静電潜像を
形成する画像形成ユニット１８では、感光体ドラム２１
などの像担持体と、現像剤であるトナー５０を像担持体
の表面に移行させる現像ローラ３１などの現像剤担持体
との相対速度比を制御すれば、相対速度比が大きくなれ
ば移行するトナー５０の量が多くなり、相対速度比が小
さくなればトナー５０の量が少なくなる。現像剤担持体
に印加する現像電圧を変化させ、像担持体の表面と現像
剤担持体の表面との間の電位差が大きくなればトナー５
０に対する静電的な吸引力が増大してトナー５０が移行
する量が多くなり、電位差が小さくなればトナー５０が
移行する量が少なくなる。現像剤担持体から像担持体に
移行するトナー５０の量を制御することができるので、
濃度センサ１９などの検知手段によって検知された中間
転写ベルト１４上のトナー５０の付着量を安定させるこ
とができる。

【００３８】画像形成ユニット１８では、一様に帯電さ
せた後で露光によって静電潜像を形成する像担持体とし
ての感光体ドラム２１の電位を測定する測定手段を設
け、測定手段によって測定される電位、および感光体ド
ラム２１への書込の露光量と時間とのうちの少なくとも
一方を変化させて、中間転写ベルト１４上へのトナー５
０の付着量を制御することもできる。画像形成ユニット
１８で、感光体ドラム２１の電位を測定し、露光部２３
による感光体ドラム２１への書込の露光量と時間とのう
ちの少なくとも一方を変化させるので、静電潜像の形成
状態を変化させ、トナー５０を吸引して移行させる量を
変えることができる。中間転写ベルト１４上へのトナー
５０の付着量が少ないときには静電潜像へのトナー５０
の移行量が多くなるように制御し、付着量が多いときに
は移行量が少なくなるように制御することによって、安
定な付着量を維持するように制御することができる。

【００３９】図７は、トナー５０の付着量の制御を利用
して、現像条件を変更し、常に一定の最大濃度およびγ
曲線を維持する考え方を示す。前述の現像ローラ３１へ
の現像電圧や感光体ドラム２１への帯電電位の制御で、
非磁性１成分系トナーでは、現像ローラ３１から感光体
ドラム２１へ移行するトナー５０の量の制御を行うこと
ができる。さらに、感光体ドラム２１と現像ローラ３１
との相対速度比を変化させてトナー５０の移行量の制御
を行うことができる。ただし、相対速度の変化は機械的
な変化であり、あまり頻度を高くすることはできないの
で、最大濃度の変更に利用する。電気的な制御は、迅速
に行うことができるので、最大濃度と最小濃度との間の
変化を示すγ曲線の形状の変更に利用することができ
る。各画像濃度に対応して、バイアスを補正すれば、ト
ナー５０の濃度に対するγ曲線を補正して、より高品質
な画像を形成させることができる。

【００４０】また検知手段としての濃度センサにライン
センサまたは撮像素子を使用すれば、中間転写ベルト１
４の幅方向について、ラインセンサまたは撮像素子を構
成する複数の受光セル毎にトナー５０の付着量の検知を
行うことができる。全部の受光セルからの検知信号を合
計して全体的な付着量の算出を行い、幅方向についての
検知信号のばらつきから付着量のむらを算出することが
できる。電子写真方式の露光部２３に、発光ダイオード
などの発光素子のアレイを使用するような場合は、各発
光素子毎の発光強度を幅方向に補正して、むらを解消さ
せ、また全体的な発光強度を調整して前提的な付着量が
安定するように制御することができる。露光部２３にレ
ーザ光源とポリゴンミラーを使用するような場合は、レ
ーザ光による感光体ドラム２１への照射位置の幅方向へ
の変化に応じて、発光強度を変化させて、むらを解消さ
せることができる。

【００４１】なお、以上の説明では、複数の画像形成ユ
ニット１８を上下方向に配置しているけれども、図８と
同様に水平方向に配置することもできる。また、複数色
でカラー画像を形成する場合ばかりではなく、黒などの
モノクロ画像を形成する場合でも、同様に本発明を適用
することができる。さらに、１成分系トナーばかりでは
なく、２成分系トナーを使用する場合でも、中間転写ベ
ルト１４上への付着量が一定となるように制御すること
によって、安定した画像を形成することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像形成
ユニットでの現像剤担持体と像担持体表面との位置関係
を保つようにすれば、画像形成条件制御して中間転写ベ
ルト状の現像剤の付着量を安定化させ、中間転写ベルト
から画像形成媒体への現像剤による画像の転写を安定化
させることができる。

【００４３】また本発明によれば、中間転写ベルト上で
の現像剤の付着量を、反射率や濃度で検知するので、現
像剤の色や付着パターンに応じて適切に付着量を検知す
ることができる。

【００４４】また本発明によれば、電子写真方式で静電
潜像を形成する感光体などの像担持体と、現像剤を像担
持体の表面に移行させる現像ローラなどの現像剤担持体
との相対速度比や、現像剤担持体に印加する現像電圧を
変化させて、現像剤担持体から像担持体に移行する現像
剤の量を制御することができるので、検知手段によって
検知された中間転写ベルト上の現像剤の付着量を安定さ
せることができる。

【００４５】また本発明によれば、像担持体の電位を測
定し、像担持体への書込の露光量と時間とのうちの少な
くとも一方を変化させるので、静電潜像に現像剤を吸引
して移行させる量を変えて、中間転写ベルト上への現像
剤の付着量を、安定に維持するように制御することがで
きる。

【００４６】また本発明によれば、２色以上の現像剤の
中間転写ベルト上への付着量が安定するように制御する
ので、カラー画像を安定して形成することができる。

【００４７】また本発明によれば、複数色の現像剤の中
間転写ベルト上への付着量を、色毎に安定化させること
ができる。

【００４８】また本発明によれば、中間転写ベルト上へ
の現像剤の付着量を幅方向について均一化させるので、
幅が大きな画像でも、むらが生じにくくなり、安定した
画像を形成することができる。

【００４９】また本発明によれば、ラインセンサまたは
撮像素子で中間転写ベルト上への現像剤の付着量を幅方
向に検知するので、ラインセンサまたは撮像素子を構成
する複数の受光セル毎に付着量の検知を行い、全体的な
付着量と、幅方向についてのむらとを算出して、全体的
な付着量が安定し、むらが解消するように制御すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態であるカラー画像形成装
置１１の概略的な構成を示す簡略化した側面断面図であ
る。

【図２】図１の画像形成ユニット１８の概略的な構成を
示す簡略化した側面断面図である。

【図３】図１のカラー画像形成装置１１で中間転写ベル
ト１４上へのトナー付着量を制御するための構成を示す
ブロック図である。

【図４】図１の濃度センサ１９で中間転写ベルト１４上
に付着しているトナー５０の量を濃度として検知する状
態を示す模式的な側面図である。

【図５】図１の制御ユニット２０の制御によって中間転
写ベルト１４上に形成される濃度パターン５１の例を示
す図である。

【図６】図２の画像形成ユニット１８で感光体ドラム２
１と現像ローラ３１との速度比を変化させる考え方を示
す図である。

【図７】図２の画像形成ユニット１８で中間転写ベルト
１４上に付着させるトナーの濃度と画像の濃度との関係
を示すγ曲線のグラフである。

【図８】従来からのカラー画像形成装置の概略的な構成
を示す簡略化した側面断面図である。

【符号の説明】

１１ カラー画像形成装置 １４ 中間転写ベルト １８ 画像形成ユニット １９ 濃度センサ ２０ 制御ユニット ２１ 感光体ドラム ２２ 帯電部 ２３ 露光部 ２５ 像担持体ユニット ３０ 現像ユニット ３１ 現像ローラ ３２ ケーシング ３３ 揺動軸 ４０ トナーカートリッジ ４５ ばね ５０ トナー ５１ 濃度パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/16 Ｇ０３Ｇ 15/04 １２０ １０３ Ｆターム(参考） 2H027 DA02 DA04 DA07 DA09 DA39 DE01 DE02 DE07 DE09 EA02 EA03 EA05 EA07 EA20 EB04 EC06 EC07 EC09 ED02 ED06 ED09 ED24 EE03 EE10 EF09 2H076 AB02 DA01 DA06 DA07 DA19 DA21 DA41 EA01 2H200 GA12 GA23 GA34 GA44 GA47 GA56 HA01 HB12 HB22 JA01 JC03 2H300 EA01 EA05 EA07 EA10 EB04 EB12 EC05 EC11 EC12 ED11 EF05 EF08 EH16 EH17 EH26 EH33 EJ07 EJ09 EJ10 EJ21 EJ22 EJ25 EJ29 EJ32 EJ39 EJ45 EJ47 EJ51 EJ59 FF02 GG01 GG02 GG11 HH14 HH19 QQ02 QQ12 QQ17 QQ21 QQ26 QQ28 RR04 RR34 RR37 RR40 RR45 RR50 SS14 TT04

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成ユニットで電子写真方式で現像
   剤による画像を形成し、画像形成ユニットから中間転写
   ベルト上に転写し、中間転写ベルトから画像形成媒体上
   にさらに転写させる画像形成装置において、 中間転写ベルト上への現像剤の付着量を検知する検知手
   段と、 検知手段が検知する現像剤の付着量を表す信号に基づい
   て、画像形成ユニットでの画像形成条件を制御する制御
   手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記検知手段は、前記中間転写ベルト上
   への現像剤の付着量を、反射率と濃度とのうちの少なく
   とも一方で検知す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】 前記画像形成ユニットは、前記電子写真
   方式で静電潜像を形成する像担持体と、像担持体の静電
   潜像に現像剤を供給する現像剤担持体とを含み、 像担持体および現像剤担持体は、速度および印加電圧を
   個別に制御可能であり、 前記制御手段は、前記画像形成ユニットでの画像形成条
   件として、現像剤担持体の像担持体に対する速度比と、
   現像剤担持体に印加する現像電圧とのうちの少なくとも
   一方を変化させ、前記中間転写ベルト上への現像剤の付
   着量を制御することを特徴とする請求項１または２記載
   の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記画像形成ユニットは、前記電子写真
   方式で、一様に帯電させた後で露光によって静電潜像を
   形成する像担持体と、像担持体の電位を測定する測定手
   段とを含み、 前記制御手段は、測定手段によって測定される電位、お
   よび像担持体への書込の露光量と時間とのうちの少なく
   とも一方を変化させて、前記中間転写ベルト上への現像
   剤の付着量を制御することを特徴とする請求項１〜３の
   いずれかに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記中間転写ベルトへは、複数の色毎に
   設けられる画像形成ユニットから各色の現像剤が転写さ
   れてカラー画像が形成され、 前記検知手段は、該複数のうちの２色以上についてそれ
   ぞれ現像剤の付着量を検知することを特徴とする請求項
   １〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記検知手段は、前記現像剤の付着量検
   知する色毎に設けられ、 前記制御手段は、付着量を検知した色毎に、検知手段か
   らの信号に基づいて、該色の現像剤を中間転写ベルトに
   転写させる画像形成ユニットの制御を行うことを特徴と
   する請求項５記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記中間転写ベルトは、予め定める経路
   を循環し、 前記検知手段は、中間転写ベルトの循環方向に垂直な幅
   方向について、前記現像剤の付着量の分布を検知し、 前記画像形成ユニットは、中間転写ベルトの該幅方向に
   関して、前記画像形成条件を制御可能であり、 前記制御手段は、検知手段からの信号に基づき、画像形
   成ユニットの画像形成条件を該幅方向に制御して、中間
   転写ベルト上への現像剤の付着量が該幅方向について均
   一化させることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに
   記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記検知手段は、ラインセンサまたは撮
   像素子であり、 前記制御手段は、該検知手段からの信号に基づき、前記
   中間転写ベルト上への現像剤の付着量、および前記幅方
   向に対する付着量のむらをそれぞれ算出し、算出結果に
   基づいて前記電子写真方式での静電潜像形成用の露光条
   件を幅方向に補正して、該中間転写ベルト上への現像剤
   の付着量、および該幅方向に対する付着量のむらをそれ
   ぞれ均一化するように制御することを特徴とする請求項
   ７記載の画像形成装置。