JP2003323023A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセスステーション通過時に濃度パッチが
受ける影響を抑え、且つ、ＥＴＢ上の濃度パッチと実際
のプリント画像との相関を正確にすることで、プリント
画像の色味変動を抑えることにある。 【解決手段】 ＥＴＢ１上に形成された検知パターン
が、プロセスステーション２０１〜２０４を通過する際
の転写バイアス条件を、雰囲気環境検知手段の結果に基
づいて制御する様に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置としては、電子写真
方式・熱転写方式・インクジェット方式等さまざまな方
式が用いられている。このうち、電子写真方式を用いた
ものは高速・高画質・静粛性の点で他の方式より優れて
おり、近年普及してきている。この電子写真においても
さまざまな方式に分かれており、例えば従来良く知られ
ている多重転写方式・中間転写体方式のほかに、感光体
表面にカラー像を重ねた後一括転写して像形成を行う多
重現像方式、また、複数の異なる色の画像形成手段（プ
ロセスステーション）を直列に配置し、転写ベルトによ
り搬送された転写材にトナー像像を転写するインライン
方式等がある。このうちインライン方式は、高速化が可
能・像転写の回数が少なく画質に有利といった理由で優
れた方式である。

【０００３】図４にインライン方式の構成を示す。図４
で静電吸着搬送ベルト（以下ＥＴＢ）１は駆動ローラ６
・吸着対向ローラ７・テンションローラ８及び９の各ロ
ーラにより張架され、矢印で示す方向に回転する。ＥＴ
Ｂ１の周面には異なる色のプロセスステーション２０１
（ｙｅｌｌｏｗ）・２０２（ｍａｇｅｎｔａ）・２０３
（ｃｙａｎ）・２０４（ｂｌａｃｋ）が一列に配置され
ており、各プロセスステーション内の感光体がＥＴＢ１
を介して転写ローラ３に当接されている。また、プロセ
スステーションの上流には吸着ローラ５が配置され吸着
対向ローラ６に当接している。ここで、転写材ｐは吸着
ローラ５と吸着対向ローラ７とで形成するニップ部を通
過する際にバイアスを印加され、ＥＴＢ１に静電的に吸
着され、矢印で示した方向に搬送される。

【０００４】従来ＥＴＢ１としては、厚さ５０〜２００
μｍ、体積抵抗率１０^９〜１０^１６Ωｃｍ程度のＰＶｄ
Ｆ、ＥＴＦＥ、ポリイミド、ＰＥＴ、ポリカーボネート
等の樹脂フィルムや、あるいは、厚さ０．５〜２ｍｍ程
度の、例えばＥＰＤＭ等ゴムの基層の上に、例えばウレ
タンゴムにＰＴＦＥなどフッ素樹脂を分散したものを表
層として設けたものを用いる。

【０００５】ここで、画像形成プロセスについて説明す
る。

【０００６】まず、プロセスステーション内の画像形成
プロセスについて説明する。説明はｙｅｌｌｏｗのプロ
セスステーションを用いて行うが、他の色のステーショ
ンも同様である。

【０００７】図５にプロセスステーションの構成を示
す。感光体２１１は帯電器２１２によって一様に帯電さ
れ、露光光学系２１３により走査光２１４で潜像が形成
される。この潜像は現像ローラ２１５によって現像さ
れ、感光体２１１上にトナー像が形成される。後に述べ
る転写プロセスで転写されなかった転写残トナーはクリ
ーニングブレード２１７により掻き落とされ、廃トナー
容器２１８に収容される。

【０００８】次に、転写プロセスについて説明する。

【０００９】一般的に用いられる反転現像方式におい
て、感光体が例えば負極性のＯＰＣ感光体の場合、露光
部を現像する際には負極性トナーが用いられる。したが
って、転写ローラ３にはバイアス電源４より正極性の転
写バイアスが印加される。ここで、転写ローラとしては
低抵抗ローラを用いるのが一般的である。

【００１０】実際のプリントプロセスにおいては、ＥＴ
Ｂ１の移動速度と各プロセスステーションの転写位置間
の距離を考慮して、転写材上に形成される各色のトナー
像の位置が一致するタイミングでプロセスステーション
での画像形成・転写プロセス・転写材ｐの搬送を行い、
転写材ｐがプロセスステーション２０１〜２０４を一度
通過する間に転写材上にトナー像が完成される。転写材
上にトナー像が完成された後、転写材ｐは従来公知の定
着装置（不図示）に通され、転写材ｐ上にトナー像が定
着される。

【００１１】また、画像形成装置を使用する温湿度条件
やプロセスステーションの使用度合いにより、画像濃度
が変動する。この変動を補正するために、画像濃度の制
御が行われる。ここで、この画像濃度制御について説明
する。

【００１２】従来は、画像濃度制御に関しては、上記の
ような装置においてはＥＴＢ上や感光体上に、また中間
転写体（以下ＩＴＢと称す）を用いた装置ではＩＴＢ上
に各色の濃度パッチ画像を形成し、これを濃度検知セン
サで読み取って、高圧条件やレーザーパワーといったプ
ロセス形成条件にフィードバックする事によって各色の
最大濃度、ハーフトーン階調特性を合わせる手段が用い
られている。

【００１３】一般的には濃度検知センサは、濃度パッチ
を光源で照射し、反射光強度を受光センサで検知する。
その反射光強度の信号はＡ／Ｄ変換された後、ＣＰＵ１
５で処理され、プロセス形成条件にフィードバックされ
る。

【００１４】画像濃度制御は、各色の最大濃度を一定に
保つ事（以下Ｄｍａｘ制御と称す）と、ハーフトーンの
階調特性を画像信号に対してリニアに保つこと（以下Ｄ
ｈａｌ制御と称す）を目的とする。また、Ｄｍａｘ制御
は、各色のカラーバランスを一定に保つことと同時に、
トナーの載りすぎによる色重ねした文字の飛び散りや、
定着不良を防止する意味も大きい。

【００１５】具体的にＤｍａｘ制御は、画像形成条件を
変えて形成した複数の濃度パッチを光学センサで検知
し、その結果から所望の最大濃度を得られる条件を計算
し、画像形成条件を変更する。ここで、濃度パッチはハ
ーフトーンで形成するのが好ましい場合が多い。その理
由は、いわゆるべた画像を検知した場合、トナー量の変
化に対するセンサ出力の変化の幅が小さくなってしま
い、十分な検知精度が得られないからである。

【００１６】一方、Ｄｈａｌｆ制御は、電子写真特有の
非線形的な入出力特性（γ特性）によって、入力画像信
号に対して出力濃度がずれて自然な画像が形成できない
事を防止するため、γ特性を打ち消して入出力特性をリ
ニアに保つような画像処理を行う。具体的には、入力画
像信号が異なる複数の濃度パッチを光学センサで検知し
て、入力画像信号と濃度の関係を得、その関係からホス
トコンピュータからの入力画像信号に対して所望の濃度
が出るよう、画像形成装置に入力する画像信号を、画像
形成装置のコントローラにより変換する。このＤｈａｌ
ｆ制御はＤｍａｘ制御により画像形成条件を決定した後
行うのが一般的である。

【００１７】ＥＴＢ上に形成された濃度パッチは、クリ
ーニングプロセスによってプロセス装置に静電的に回収
される。クリーニングプロセス時には、転写部で転写ロ
ーラ３にトナーと同極性のバイアス電圧を印加すること
により、トナーを感光体に逆転写させ、転写残トナーと
同様クリーニングブレード２１７で掻き取られる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特にイ
ンライン形式においては、濃度パッチがＥＴＢ上に形成
された後、下流にあるプロセスステーションを通過する
際に影響を受けてしまい、濃度検知精度が低下してしま
うことがある。また、搬送転写ベルト（ＥＴＢ）を使う
場合には、濃度検知時と実際のプリント時とで条件が異
なる（転写材の有無）ので、濃度検知の結果がプリント
に正確に反映されず、結果として、プリントの色味変動
を引き起こしてしまう場合がある。

【００１９】そこで本発明の目的は、プロセスステーシ
ョン通過時に濃度パッチが受ける影響を抑え、且つ、Ｅ
ＴＢ上の濃度パッチと実際のプリント画像との相関を正
確にすることで、プリント画像の色味変動を抑えること
にある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、それぞれが像
担持体、該像担持体を帯電する帯電手段、該像担持体上
に形成された静電潜像を可視化する現像手段を含む複数
のプロセス手段と、該像担持体に当接する転写回転体
と、該転写回転体を介して該像担持体に当接する転写部
材とを有し、前記プロセス手段を制御して、所定の検知
パターンを該転写回転体上に形成する検知パターン形成
手段と、前記検知パターン形成手段により形成される検
知パターンを検知する検知手段と、該検知手段の検知結
果に基づいて画像形成条件を制御する制御手段とを有す
る画像形成装置において、該転写回転体上に形成された
検知パターンが、前記プロセス手段を通過する際に該プ
ロセス手段または該プロセス手段に当接する転写部材に
印加するバイアス条件を、雰囲気環境検知手段の結果に
基づいて制御することを特徴とする。

【００２１】また、本発明は、それぞれが像担持体、該
像担持体を帯電する帯電手段、該像担持体上に形成され
た静電潜像を可視化する現像手段を含む複数のプロセス
手段と、該像担持体に当接する転写回転体と、該転写回
転体を介して該像担持体に当接する転写部材とを有し、
前記プロセス装置を制御して、所定の検知パターンを該
転写回転体上に形成する検知パターン発生手段と、該検
知パターンを検知する検知手段と、該検知手段の出力に
基づいて画像形成条件を制御する、画像形成条件制御手
段とを有する画像形成装置において、該転写回転体上に
形成された検知パターンが、前記プロセス手段を通過す
る際に該プロセス手段もしくは該プロセス手段に当接す
る転写部材に印加するバイアス条件を、画像形成装置内
に設けられた転写部材抵抗検知手段の検知結果に基づい
て制御することを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例について、
添付図面に基づき説明を行うが、本発明の実施形態はこ
れにより限定されるものではない。また、主として発明
の特徴部分についてのみ説明を行う。

【００２３】（第１実施例）図１に本発明の第１実施例
における構成を示す。以下、この図に基づいて説明を行
うが、従来例と同様の構成・作用をするものは、同一の
番号を付し、説明は略す。

【００２４】本実施例においては、ＥＴＢ１として周長
８００ｍｍ、厚さ１００μｍのＰＶｄＦの樹脂フィルム
を用いている。また、光学センサとして図６に示したも
のを用いている。ここで、この光学センサについて説明
する。

【００２５】図６に示したように光学センサ１３は、Ｌ
ＥＤなどの発光素子３０１と、フォトダイオードなどの
受光素子３０２からなる。発光素子３０１による照射光
は、ＥＴＢ１に対し３０°の角度で入射し、検知位置３
０３で反射される。受光素子３０２は反射光の照射光と
同じ角度で反射された反射光を検知する位置に設けられ
ている。本実施例で使用している光学センサは、その特
性として反射光強度が強くなるほど電圧が高くなる。

【００２６】この光学センサ１３で濃度パッチを検知し
たときに検出される反射光の特性について詳述する。

【００２７】下地となるＥＴＢ上に照射された光は、図
７に示すようにＥＴＢの材質固有の屈折率と表面状態で
決まる屈折率に応じて反射され、受光素子で検知され
る。ここに濃度パッチが形成されるとトナーがある部分
の下地が隠され、反射光量が減少する（図８）。したが
って、図９に示すように濃度パッチのトナー量増加と共
に反射光量は減少し、この減少量を基に濃度パッチの濃
度を求める。実際には、ＥＴＢの使用度合いによって下
地の表面状態が変動することで反射光量も変動してしま
うので、濃度パッチの反射光量を下地の反射光量で規格
化した後、濃度情報に変換するのが一般的である。

【００２８】ところが、濃度パッチは下流のプロセスス
テーションを通過する際に該プロセスステーションに印
加されている転写バイアスの影響を受けてしまう。

【００２９】高湿環境下においては、トナートリボが低
下するため、濃度パッチのトナーに含まれる反転成分
（正極性に帯電されたトナー）が増加し、正極性の転写
バイアスにより反転成分が感光ドラムに剥ぎ取られてし
まう、いわゆる再転写が発生し、パッチの濃度が低下す
る。この対策として、濃度パッチ通過時の転写バイアス
をＯＦＦするもしくは弱めるといった提案が、特開２０
００−１６２８８０・特開２００１−１６６５５８など
で提案されている。

【００３０】ところが、搬送転写ベルト（ＥＴＢ）を用
いた場合、濃度検知時と実際のプリント時とで条件が異
なる（転写材の有無）ので、飛び散り等の条件を濃度検
知時とプリント時とで揃えなければ、色味変動を引き起
こしてしまうことが、本件出願人等の検討により判明し
た（詳細は後述）。

【００３１】そこで本実施例では、画像形成装置内に設
けられた環境検知センサの結果に基づいて、ＥＴＢ上に
形成された濃度パッチが下流のプロセスステーションを
通過する際に該プロセスステーションに印加される転写
バイアスの値を可変とすることによって、上記の問題を
解決している。

【００３２】まず、高湿環境下においては、前述した再
転写によるパッチ濃度の低下を防止するために、ＥＴＢ
上に形成された濃度パッチが下流のプロセスステーショ
ンを通過する際に該プロセスステーションに印加される
転写バイアスの値を０Ｖとしている。

【００３３】一方低湿環境下においては、トナートリボ
が上昇するので、転写材上にトナーを保持するためによ
り大きな力が必要になるために、プリント時に画像飛び
散りが発生しやすく、画像濃度が濃くなってしまう。そ
の際に、高湿環境下と同様に濃度検知時にＥＴＢ上に形
成された濃度パッチが下流のプロセスステーションを通
過する際に該プロセスステーションに印加される転写バ
イアスの値を０Ｖとすると、濃度パッチには画像飛び散
りが発生しないため、プリント時と濃度検知時の画像の
相関がなくなり、結果として色味変動を引き起こしてし
まう。

【００３４】そこで本発明では、濃度パッチとしてハー
フトーンパッチを用いた場合、該パッチがプロセスステ
ーションを通過する際に印加される転写バイアスの値が
大きい場合には、濃度パッチの飛び散りが発生し、下地
が隠される部分が増加してしまうため、パッチの濃度が
増加したように見えることを利用して、濃度検知時とプ
リント時とで画像飛び散り等の条件を揃えている。

【００３５】具体的には低湿環境下において、ＥＴＢ上
に形成された濃度パッチが下流のプロセスステーション
を通過する際に該プロセスステーションに印加される転
写バイアスの値を、濃度パッチ形成時に印加される転写
バイアスと同程度の値とすることで、濃度パッチの画像
飛び散りを実際の紙上へのプリント時と略同程度に発生
させ、濃度検知時とプリント時の画像飛び散りの特性を
揃えることで、色味変動を防止している。雰囲気環境
と、ＥＴＢ上に形成された濃度パッチが下流のプロセス
ステーションを通過する際に該プロセスステーションに
印加される転写バイアスの値の関係を図２に示す。

【００３６】以上のような構成をとることで、雰囲気環
境によらず、濃度パッチが受ける影響を抑え、且つ、Ｅ
ＴＢ上の濃度パッチと実際のプリント画像との相関を正
確にすることで、プリント画像の色味変動を抑えること
が可能となった。

【００３７】（第２実施例）本実施例においても第１実
施例同様、雰囲気環境に応じてＥＴＢ上に形成された濃
度パッチが下流のプロセスステーションを通過する際に
該プロセスステーションに印加される転写バイアスの値
を可変とすることで、濃度パッチが受ける影響を抑え、
且つ、ＥＴＢ上の濃度パッチと実際のプリント画像との
相関を正確にすることで、プリント画像の色味変動を抑
えている。

【００３８】本実施例においては、第１実施例で用いた
環境検知センサに代えて、濃度検知に先立って行われ
る、転写に関わる部材の抵抗検知（以下ＡＴＶＣと称
す）の結果に基づいて、ＥＴＢ上に形成された濃度パッ
チが下流のプロセスステーションを通過する際に該プロ
セスステーションに印加される転写バイアスの値を決定
している。本実施例においては、非通紙時において第１
プロセスステーションに１ｋＶ転写バイアスを印加した
際の転写電流を検知し、その高低により雰囲気環境を判
断し、ＥＴＢ上に形成された濃度パッチが下流のプロセ
スステーションを通過する際に該プロセスステーション
に印加される転写バイアスの値を決定している。また、
濃度パッチを形成する際に使用する転写バイアス値もこ
のＡＴＶＣの結果に基づいて決定されている。非通紙時
において第１プロセスステーションに１ｋＶ転写バイア
スを印加した際に検知された転写電流と、その際に選択
される濃度パッチ形成時の転写バイアス値（Ｔｒ＿
Ａ）、及び、ＥＴＢ上に形成された濃度パッチが下流の
プロセスステーションを通過する際に該プロセスステー
ションに印加される転写バイアス（Ｔｒ＿Ｂ）の値の関
係のテーブルを図３に示す。

【００３９】以上のような構成をとることにより、環境
検知センサの設置によるコストアップを招くことなく、
雰囲気環境によらず、濃度パッチが受ける影響を抑え、
且つ、ＥＴＢ上の濃度パッチと実際のプリント画像との
相関を正確にすることで、プリント画像の色味変動を抑
えることが可能となった。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、濃
度パッチが下流側のプロセスステーションを通過する際
に、該プロセスステーションに印加する転写バイアス
を、雰囲気環境に応じて可変とすることで、濃度パッチ
が受ける影響を抑え、且つ、ＥＴＢ上の濃度パッチと実
際のプリント画像との相関を正確にすることで、プリン
ト画像の色味変動を抑えることが可能となった。

【００４１】また、雰囲気環境の検知を、いわゆるＡＴ
ＶＣの結果に基づいて行うことで、環境センサなどの特
別な装置を設ける必要がなくなり、コストアップを招く
ことなくＥＴＢ上の濃度パッチと実際のプリント画像と
の相関を正確にすることができ、プリント画像の色味変
動を抑えることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の画像形成装置構成

【図２】雰囲気環境と濃度パッチ通過時に印加される転
写バイアスの関係

【図３】１ｋＶ印加時の転写電流値と濃度パッチ通過時
に印加される転写バイアスの関係

【図４】本発明の従来例の画像形成装置構成

【図５】プロセスステーションの構成

【図６】光学センサ

【図７】照射光と正反射光の様子

【図８】ＥＴＢ上にトナー像が存在する場合の照射光と
正反射光の様子

【図９】トナー量と正反射光の関係

【符号の説明】

１ ＥＴＢ（静電搬送ベルト） ２０１〜２０４ プロセスステーション ３ 転写ローラ ４・６・１７ バイアス電源 ５ 吸着ローラ ７ 吸着対向ローラ ６ 駆動ローラ ８・９ テンションローラ ２１７ クリーニング部材 ２１１，２２１，２３１，２４１ 第１、第２、第３、
第４プロセスステーションの感光ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA01 DA09 DA13 DA14 DA35 DE02 EA03 EB04 EC03 EC06 EC11 ED24 EE07 EF08 ZA07 2H200 FA01 FA05 GA12 GA23 GA47 HA02 HB12 HB22 JA02 JA28 JA29 JA30 JB06 JB25 JB45 JB46 JB47 LA23 MA04 MA20 MB04 NA02 PA02 PA19 PB27 PB28 2H300 EB04 EB07 EB12 EF02 EF06 EF08 EF13 EF14 EF17 EG02 EG05 EJ09 EJ47 GG12 GG30 HH23 KK03 MM10 MM25 MM27 PP02 QQ02 RR08 RR10 RR34 RR37 RR50 TT01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれが像担持体、該像担持体を帯電
   する帯電手段、該像担持体上に形成された静電潜像を可
   視化する現像手段を含む複数のプロセス手段と、 該像担持体に当接する転写回転体と、 該転写回転体を介して該像担持体に当接する転写部材
   と、 前記プロセス手段を制御して、所定の検知パターンを該
   転写回転体上に形成する検知パターン形成手段と、 前記検知パターン形成手段により形成される検知パター
   ンを検知する検知手段と、 該検知手段の検知結果に基づいて画像形成条件を制御す
   る制御手段とを有する画像形成装置において、 該転写回転体上に形成された検知パターンが、前記プロ
   セス手段を通過する際に該プロセス手段または該プロセ
   ス手段に当接する転写部材に印加するバイアス条件を、
   雰囲気環境検知手段の結果に基づいて制御することを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 それぞれが像担持体、該像担持体を帯電
   する帯電手段、該像担持体上に形成された静電潜像を可
   視化する現像手段を含む複数のプロセス手段と、 該像担持体に当接する転写回転体と、 該転写回転体を介して該像担持体に当接する転写部材
   と、 前記プロセス装置を制御して、所定の検知パターンを該
   転写回転体上に形成する検知パターン発生手段と、 該検知パターンを検知する検知手段と、 該検知手段の出力に基づいて画像形成条件を制御する、
   画像形成条件制御手段とを有する画像形成装置におい
   て、 該転写回転体上に形成された検知パターンが、前記プロ
   セス手段を通過する際に該プロセス手段もしくは該プロ
   セス手段に当接する転写部材に印加するバイアス条件
   を、画像形成装置内に設けられた転写部材抵抗検知手段
   の検知結果に基づいて制御することを特徴とする画像形
   成装置。