JP2004021176A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像像の濃度を検知する濃度検知手段(センサ)29を具備させている画像形成装置について、該センサの汚れを少なくするように工夫して、清掃機構等によるコストアップの低減や、清掃機構を装着した場合でもその清掃頻度を低減することでセンサ寿命の向上を実現し、またトナーの付着による清掃機構の動作不良等のない画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体17に対し転写手段27を略上部に配置し、現像手段20と転写手段27の間に濃度検知手段29を配置する。あるいは像担持体に対し転写手段を略上部に配置し、転写手段の上部に濃度検知手段を配置する。あるいは像担持体に対し転写手段を略上部に配置し、クリーニング手段と転写手段の間に濃度検知手段を配置する。
【選択図】図1
【解決手段】像担持体17に対し転写手段27を略上部に配置し、現像手段20と転写手段27の間に濃度検知手段29を配置する。あるいは像担持体に対し転写手段を略上部に配置し、転写手段の上部に濃度検知手段を配置する。あるいは像担持体に対し転写手段を略上部に配置し、クリーニング手段と転写手段の間に濃度検知手段を配置する。
【選択図】図1
Description
【0001】
【発明の属する分野】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式等の画像形成装置に関する。
【0002】
より詳しくは、現像像の濃度を検知する濃度検知手段を具備させている画像形成装置について、該濃度検知手段の現像剤汚れを低減するための作像機器レイアウトに関する。
【0003】
【従来の技術】
便宜上、電子写真方式の画像形成装置、特にはカラー複写機・カラープリンタ等の多色電子写真装置を例にして説明する。
【0004】
一般に、電子写真方式の画像形成装置、特に複数色のカラートナーを用いたカラー複写機等は濃度階調性を所望のものとするために、画像信号をエンジンの特性にあった信号値に変換するルックアップテーブルを持っている。このルックアップテーブルは、カラー複写機の場合、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色についてそれぞれ持っており、それぞれの色毎に最適化することで、所望のフルカラー画像を出力できるようにしている。
【0005】
しかしながら、電子写真方式の画像形成装置は、周囲の環境、使用状況等によって、その特性が変化しやすく、固定の画像形成条件では、常に色味の安定した画像を出力することは難しい。
【0006】
そこで、像担持体である感光体ドラム上などに形成された現像像の濃度を検知する現像濃度検知手段を具備させ、該現像濃度検知手段からの情報によって、所望の階調特性が得られるように、画像形成条件などを制御している。より具体的には、ルックアップテーブルを補正したり、静電潜像を形成する感光体ドラムの帯電条件や現像条件の変更などである。
【0007】
図19は現像濃度検知手段を有する画像形成装置の一例の概略構成模式図である。この画像形成装置は電子写真方式のデジタルカラー複写機である。Aは複写機本体であり、該複写機本体内の略上半部に複写機構部を、略下半部に給紙機構部を配設してある。給紙機構部は詳しい説明は省略するが、複数個の給紙カセット給紙部、手差し給紙部、両面コピーモード時の反転再給紙部等からなる。Bは複写機本体の上部に搭載させたカラーイメージリーダー(カラー画像読み取り装置)である。
【0008】
カラーイメージリーダーBはこれにセットしたカラー画像原稿Oの画像を移動光学系により走査してCCD(固体撮像素子)1により色分解光電読み取りする。得られたアナログ画像信号は増幅器で所定のレベルまで増幅され、アナログ/デジタル変換器(A/D変換器)により例えば8ビット(0〜255階調)のデジタル画像信号に変換される。
【0009】
次に、このデジタル画像信号はγ変換器(本例では256バイトのデータで構成され、ルックアップテーブル方式で濃度変換を行う変換器)に供給され、γ補正された後デジタル/アナログ変換器(D/A変換器)に入力される。ここでデジタル画像信号は再びアナログ画像信号に変換されてコンパレータの一方の入力に供給される。
【0010】
コンパレータの他方の入力には三角波発生回路から発生される所定周期の三角波信号が供給されており、上記コンパレータの一方に供給されたアナログ画像信号はこの三角波信号と比較されパルス幅変調される。
【0011】
このパルス幅変調された2値化画像信号は複写機本体Aのレーザ駆動回路に入力され、レーザダイオード2の発光のオン/オフ制御信号として使用される。
【0012】
複写機本体内の略上半部の複写機構部において、17は像担持体としての感光体ドラムであり、矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動され、露光器18で均一に除電された後、一次帯電器19により均一に例えばマイナスに帯電される。その帯電処理面がレーザービームスキャナー14により走査露光されることで静電潜像の形成がなされる。すなわち前記のレーザダイオード2から放射されたレーザ光はスキャナー14のポリゴンミラーにより主走査方向に走査され、fθレンズ、及び反射ミラー16を経て感光体ドラム17上に照射され、レーザービーム走査露光パターン(画像信号)に対応した静電潜像を形成する事になる。
【0013】
この静電潜像はイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの各色に対する4つの現像器20y・20c・20m・20bkの内のどれかによって可視画像(トナー像)に現像される。この時、現像器には静電潜像形成条件に応じたDCバイアス成分と現像効率を向上させるためにACバイアス成分が重畳され印加されている。
【0014】
27は転写手段としての転写ドラムであり、感光体ドラム17に接触させて、または近接させて配設され、矢印の反時計方向に感光体ドラム17の周速度とほぼ同じ周速度にて回転駆動され、給紙機構部から所定の制御タイミングにて給送された転写材Pをその周面に巻き付かせて担持し搬送する。
【0015】
そして、感光体ドラム17面にカラー画像色分解成分の、イエロートナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、ブラックトナー画像が順次に形成され、それ等のトナー画像が転写ドラム27の周面に巻き付いて搬送される同一の転写材Pの面に順次に所定に位置合わせされた状態で都合4回、転写帯電器22の電界作用によって重畳転写されて、転写材Pの面にカラートナー画像が合成形成される。
【0016】
また、イエロートナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、ブラックトナー画像の各転写時に、感光体ドラム17上に残った残留トナーはその後クリーナ24でかき落とされ回収される。
【0017】
このようにカラートナー画像が合成形成された転写材Pは転写ドラム27から分離されて熱定着装置9へ導入され、画像定着処理を受け、カラー画像形成物(コピー、プリント)として排紙トレイ10に排紙される。または、両面コピーモードのときは給紙機構部の反転再給紙部に進路変更されて導入される。
【0018】
29は現像濃度検知手段であり、ブラックの現像器20bkと転写ドラム27との間において感光体ドラム17の面に検知面を対向させて配設してある。この現像濃度検知手段は、感光体ドラム17に対する、イエロートナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、ブラックトナー画像の各形成時に、階調制御用の画像信号によって形成された静電潜像を現像したパッチ状のトナー像の濃度を検知するもので、以下、パッチセンサと記す。このパッチセンサ29内のLED等の光源から光を照射しその反射光を光電素子で受光しその出力値を濃度変換し、検知する事によって、その検知した濃度信号の情報によってルックアップテーブルを新たに作成したり、または補正などを行い、所望の階調特性を維持している。
【0019】
図20は現像濃度検知手段を有する画像形成装置の他の例の概略構成模式図である。本例の画像形成装置は所謂タンデム(直列)式の電子写真方式デジタルカラー複写機である。
【0020】
I・II・III・IVは左側から右側に順にタンデムに配列した第1から第4の4つの画像形成ユニットである。本例において、第1の画像形成ユニットIはイエロー画像形成部、第2の画像形成ユニットIIはシアン画像形成部、第3の画像形成ユニットIIIはマゼンタ画像形成部、第4の画像形成ユニットIVはブラック画像形成部である。
【0021】
第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVは何れも電子写真作像機構であり、像担持体としての感光体ドラム17と、一次帯電器19と、レーザービームスキャナー14と、現像器20と、クリーナ24と、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29等を備えている。
【0022】
第1の画像形成ユニットIの現像器20は現像剤にイエロートナーを有する現像器であり、第2の画像形成ユニットIIの現像器20は現像剤にシアントナーを有する現像器であり、第3の画像形成ユニットIIIの現像器20は現像剤にマゼンッタトナーを有する現像器であり、第4の画像形成ユニットIVの現像器20は現像剤にブラックトナーを有する現像器である。
【0023】
27は転写手段としての転写ベルトで、2個のローラ25・26間に懸回張設してあり、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの下側において各画像形成ユニットに渡らせてある。この転写ベルト27は矢印の時計方向に回動される。転写ベルト27の内側には各画像形成ユニットI・II・III・IVの感光体ドラム17の下面部に対して転写ベルト27の上行側ベルト部分を加圧当接させて転写部を形成する4つの転写帯電器(帯電ローラ)22を配設してある。
【0024】
転写ベルト27の上行側ベルト上にベルト左側より不図示の給紙機構で転写材Pが給紙される。転写ベルト27上に給紙された転写材Pはベルト面に静電吸着保持されて転写ベルト27の回動に伴い第1〜第4の転写部を順次に搬送され、第1の画像形成ユニットIの転写部において該ユニットの感光体ドラム17面に形成されたイエロートナー画像の転写、第2の画像形成ユニットIIの転写部において該ユニットの感光体ドラム17面に形成されたシアントナー画像の転写、第3の画像形成ユニットIIIの転写部において該ユニットの感光体ドラム17面に形成されたマゼンタトナー画像の転写、第4の画像形成ユニットIVの転写部において該ユニットの感光体ドラム17面に形成されたブラックトナー画像の転写、の都合4回のトナー画像の重畳転写を受けて、転写材P面にはフルカラートナー画像が合成形成される。そして、この転写材Pは転写ベルト27上から分離されて熱定着装置9へ導入され、転写材面の未定着のフルカラートナー画像が熱と圧力で永久固着画像として定着される。
【0025】
第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて、現像濃度検知手段であるパッチセンサ29は現像器20と転写ベルト27との間において感光体ドラム17の面に検知面を対向させて配設してあり、トナー画像の形成時に、階調制御用の画像信号によって形成された静電潜像を現像したパッチ状のトナー像の濃度を検知し、その検知した濃度信号の情報によってルックアップテーブルを新たに作成したり、または補正などを行い、所望の階調特性を維持している。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構成の画像形成装置は極めて良好に作動するものの、以下のような問題が起こった。
【0027】
すなわち、図19の画像形成装置における現像濃度検知手段であるパッチセンサ29は、感光体ドラム17に対する対向面である検知面(センサ面)が上部を向いていることから機内飛散したトナーなどがセンサ表面に堆積し出力が低下したり、またあるいは図20の画像形成装置におけるパッチセンサ29のようにほぼ水平に近い方向に設定しても現像器20がセンサ上部にあるため、現像器20から飛散落下してくるトナー等によりセンサ面が汚れやすかった。クリーナがセンサ上部にある構成の場合にもクリーナから飛散してくるトナー等によりセンサ面が汚れやすかった。
【0028】
センサの清掃機構を備えればこの問題は軽減するが、清掃機構のコストアップ、あるいは清掃機構を使用した場合でもその清掃を頻繁に行う必要があり、センサ面の傷等による劣化やフィルム等の防塵処理をしているものではフィルムはがれ等による寿命、トナーの付着による清掃機構の動作不良等の問題があった。
【0029】
本発明の目的は、現像像の濃度を検知する濃度検知手段(センサ)を具備させている画像形成装置について、該センサの汚れを少なくするように工夫して、清掃機構等によるコストアップの低減や、清掃機構を装着した場合でもその清掃頻度を低減することでセンサ寿命の向上を実現し、またトナーの付着による清掃機構の動作不良等のない画像形成装置を提供するものである。
【0030】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の装置構成を特徴とする画像形成装置である。
【0031】
(1)像担持体と、
前記像担持体に潜像形成する潜像形成手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
現像像の濃度を検知する濃度検知手段と、
現像像を転写する転写手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体に対し前記転写手段を略上部に配置し、前記現像手段と前記転写手段の間に前記濃度検知手段を配置することを特徴とする画像形成装置。
【0032】
(2)像担持体と、
前記像担持体に潜像形成する潜像形成手段と、
前記像相持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
現像像の濃度を検知する濃度検知手段と、
現像像を転写する転写手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体に対し前記転写手段を略上部に配置し、前記転写手段の上部に前記濃度検知手段を配置することを特徴とする画像形成装置。
【0033】
(3)像担持体と、
前記像担持体に潜像形成する潜像形成手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
現像像の濃度を検知する濃度検知手段と、
現像像を転写する転写手段と、
転写後に像担持体上に残留する現像剤を除去するクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体に対し前記転写手段を略上部に配置し、前記クリーニング手段と前記転写手段の間に前記濃度検知手段を配置することを特徴とする画像形成装置。
【0034】
【発明の実施の形態】
〈実施例1〉
以下の(1)から(5)に夫々記載した、図1、図5、図6、図7、図8の各画像形成装置は、いずれも像担持体に対し転写手段を略上部に配置し、現像手段と転写手段の間に濃度検知手段を配置したタイプの画像形成装置である。
【0035】
(1)図1の画像形成装置は電子写真方式のモノクロ(単色)複写機であり、像担持体としての感光体ドラム17と、一次帯電器19と、レーザービームスキャナー14と、現像器20と、転写手段としての転写ベルト27と、クリーナ24と、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29、熱定着器9等を備えており、感光体ドラム17に対して転写ベルト27を略上部に配置し、現像器20と転写ベルト27との間においてパッチセンサ29をその検知面を感光体ドラム1に対して対向させて配置してある。
【0036】
感光体ドラム17は矢印の時計方向に回転駆動され、一次帯電器19、レーザービームスキャナー14、現像器20により、回転する感光体ドラム17面に現像像が形成される。転写ベルト27は図示しない給紙手段により送られた紙等の転写材Pを保持して転写部に搬送し、感光体ドラム17に対向する転写帯電器22の電界作用によって感光体ドラム17上の現像像を転写材P上に転写させる。現像像の転写を受けた転写材Pは転写ベルト27から分離されて熱定着器9に導入され、加圧加熱されて現像像の定着処理を受け、機外に排出される。
【0037】
転写材Pに対する現像像転写後の感光体ドラム17の面はクリーナ24により転写残現像剤等の除去を受けて清掃されて繰返して作像に供される。28は転写ベルト27の面を清掃する転写ベルトクリーナである。
【0038】
感光体ドラムクリーナ24や転写ベルトクリーナ28は感光体ドラムや転写ベルトに板状のブレードを当接させてトナーをかきとる方法や、ブラシ状ローラを当接させて回転させてブラシでとなーを回収する方法など、いくつかの方法が提案されている。本実施例では、板状のブレードを用いたクリーナであるが、他のクリーニング手段でもよい。
【0039】
現像器20に対して感光体ドラム17は下側から回転してくることから現像器20で現像された静電潜像の現像像は感光体ドラム17の回転によって現像器上部へ移動することになる。
【0040】
現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29は現像器20と転写ベルト27の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。パッチセンサ29の配置角度は、図2に示すように配置上可能であれば、水平位置から90度(垂直)まで配置可能であり、現像器20の上部に配置されていれば良い。
【0041】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による現像濃度検知は、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像が感光ドラムの回動によりパッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。
【0042】
感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像は、転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させてクリーナ24により感光ドラム17面上から除去される。
【0043】
感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させる手段構成としては、パッチ状トナー像が転写部を通過する時には、転写ベルト27を感光体ドラム27より機械的に離間させる装置構成にする、あるいはまた転写部にトナー像と同極性のバイアスを印加することでトナーと転写ベルト27間の静電気力を斥力として働くように設定してトナーを転写ベルトに転写させないようにする等が挙げられる。
【0044】
本実施例で使用したパッチセンサ29の一例を図3に示す。LED等の光源50、光源50から感光体ドラム1面に形成されたパッチ状のトナー像(現像像)に照射し、その反射光を受光する濃度測定用受光素子51、光源50の光量を一定にするために光源50の光量を直接受光する光量調整用受光素子52からなる。パッチセンサ29はいくつかのものが提案されており、センサ自体は本実施例に示したものに限定されるものではない。またセンサ面(検知面)にシャッター等の汚れ防止部材や、センサ面清掃部材が装着される場合もあるが、当然使用可能である。
【0045】
またパッチセンサ29の利用方法として例を示すと以下のようなことに使用することができる。
【0046】
1)現像によって現像器20内の変化したトナー濃度を補正するために、濃度制御用の画像信号によって形成された静電潜像を現像したパッチ状のトナー像の濃度を、LED等の光源から光を照射しその反射光を光電素子で受光しその出力値を濃度変換し、検知する事によって、あらかじめ決められた検知濃度と必要トナー補給量の変換テーブルに応じて、現像器20内にトナーを補給する。
【0047】
2)電子写真方式による画像形成装置は、周囲の環境や、使用枚数等により画像濃度のγ特性の変化が生じ、特にカラー画像は色味の変化やハイライト部の階調変動として現れ画像形成の不安定要因となる。そのために感光体ドラム上にパッチを形成し、その検知した濃度情報によってγ変換器のルックアップテーブル(以下、LUT)を再度作成しそれに基づいてγ補正する事で、例えば図4のように、所望の階調特性を維持している。
【0048】
次に感光体ドラム17上に形成されたパッチ濃度の検知方法について説明する。予め定められた濃度に対応する信号レベルを有する参照画像信号を発生する参照画像発生回路を設け、この発生回路からの参照画像信号をパルス幅変調回路に供給し上記予め定められた濃度に対応するパルス幅を有するレーザ駆動パルスを発生させる。このレーザ駆動パルスを半導体レーザに供給し、このレーザをそのパルス幅に対応する時間だけ発光させ、感光体ドラム17を走査する。これによって、上記予め定められた濃度に対応する参照静電潜像を感光体ドラム17上に形成し、この参照静電潜像を現像器20によって現像する。このようにして得られたパッチ状の参照トナー像にLED等の光源50から光を照射し、その反射光を光電変換素子51で受光する。この光電変換素子51の出力信号は、出力電圧(センサ出力電圧)と画像濃度の関係を示す変換式によって、上記参照トナー像の濃度に対応づける事が出来る。
【0049】
現像器20は静電潜像を現像する際には、スリーブを回転する。その際スリーブ上のトナーは少なからず機内に飛散し、機内を汚染する。飛散したトナーは時間とともに重力方向に落下し機内に堆積していく。
【0050】
本実施例のように、像担持体である感光体ドラム17に対し転写手段である転写ベルト27を略上部に配置し、現像手段である現像器20と転写ベルト27の間に現像濃度検知手段であるパッチセンサを配置する構成、すなわち、パッチセンサセンサ29を現像器20の上部に配置し、かつ図2のa,bの領域に示すように感光体ドラム17の水平方向より上部に配置することによってセンサ面(検知面)も下方に向き、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れは低減することができる。
【0051】
本実施例のように構成すれば、パッチセンサ29に関して、通常現像下部等に配置されていたために生じる、現像器からの飛散トナー等によるセンサ面への堆積を低減することが可能となり、シャッターや清掃部材等が不要となり、コストアップ無しにセンサ汚れを低減することが可能となった。
【0052】
また本実施例では、センサ清掃部材を使用しなかったが、清掃部材を使用するセンサ構成においても汚れの低減効果があるのは当然である。
【0053】
(2)図5の画像形成装置は、前述した図19の転写ドラム27を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、感光体ドラム17に対して転写手段としての転写ドラム27を略上部に配置し、ブラック現像器20bkと転写ドラム27との間においてパッチセンサ29をその検知面を感光体ドラム1に対して対向させて配置することで、パッチセンサ29の検知面を斜め下向きとさせている。
【0054】
感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を転写部において転写ドラム27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図1の画像形成装置と同様である。
【0055】
この画像形成装置の場合も図1の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0056】
(3)図6の画像形成装置は、前述した図20のタンデム式の電子写真方式デジタルカラー複写機について、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの各感光体ドラム17に対して転写手段としての転写ベルト27を略上部に配置し、各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて現像器20と転写ベルト27との間にパッチセンサ29をその検知面を感光体ドラム1に対して対向させて配置することで、各パッチセンサ29の検知面を斜め下向きとさせている。
【0057】
第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて、感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図1の画像形成装置と同様である。
【0058】
この画像形成装置の場合も図1の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0059】
(4)図7の画像形成装置は、前述した図5の転写ドラム27を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、感光体ドラム17の上部に配設した転写ドラム27を中間転写ベルト41に変更したものである。
【0060】
中間転写ベルト41は2個のローラ42・43間に懸回張設してあり、矢印の反時計方向に回動される。転写ベルト27の内側には感光体ドラム17の上面部に対して中間転写ベルト41の下行側ベルト部分を加圧当接させて転写部を形成する一次転写帯電器(帯電ローラ)40を配設してある。
【0061】
ローラ43側には二次転写帯電器(帯電ローラ)22を配設してあり、この二次転写帯電器22は常時は中間転写ベルト41には非接触の状態に保持され、二次転写時に転写材Pを挟んで中間転写ベルト41に当接するように揺動制御される。
【0062】
また、ローラ42側には中間転写ベルトクリーナ44を配設してあり、中間転写ベルト41に対するトナー像転写形成時には中間転写ベルト41に非接触の状態に保持されている。
【0063】
この画像形成装置においては、回動する中間転写ベルト41の面に対して感光体ドラム17から、イエロートナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、ブラックトナー画像が順次に所定に位置合わせされた状態で都合4回、一次転写帯電器40の電界作用によって重畳転写されてカラートナー画像が合成形成される。この間、二次転写帯電器22と中間転写ベルトクリーナ44は中間転写ベルト41に非接触の状態に保持されている。
【0064】
中間転写ベルト41の面に合成形成されたカラートナー画像は二次転写部においてこの二次転写部に不図示の給紙機構部から給送された転写材Pに、該転写材Pを挟んで中間転写ベルト41に当接移動された二次転写帯電器22の電界作用により一括二次転写される。
【0065】
カラートナー画像の転写を受けた転写材Pは定着器9により加圧加熱されて定着処理を受け、機外に排出される。
【0066】
二次転写帯電器22は転写材Pの後端部が二次転写部を通過したときに中間転写ベルト41から離間される。
【0067】
転写材Pに対するカラートナー画像の一括転写後の中間転写ベルト41面はこれに当接移動されたクリーナ44により清掃される。
【0068】
この画像形成装置の場合も感光体ドラム17に対して一次転写手段としての中間転写ベルト41を略上部に配置し、ブラック現像器20bkと転写ベルト41との間においてパッチセンサ29をその検知面を感光体ドラム1に対して対向させて配置することで、パッチセンサ29の検知面を斜め下向きとさせている。
【0069】
感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を一次転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく一次転写部を通過させる手段構成は図1の画像形成装置の転写ベルト27の場合と同様である。またこの画像形成装置の場合は、感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を一次転写部において中間転写ベルト41面に転写させて中間転写ベルトクリーナ44で除去する構成にすることもできる。
【0070】
この画像形成装置の場合も図1の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0071】
(5)図8の画像形成装置は、前述した図6のタンデム式の電子写真方式のデジタルカラー複写機について、感光体ドラム17の上部に配設した転写ベルト27を中間転写ベルト41に変更したものである。
【0072】
中間転写ベルト41は2個のローラ42・43間に懸回張設してあり、矢印の反時計方向に回動される。中間転写ベルト41の内側には各画像形成ユニットI・II・III・IVの感光体ドラム17の上面部に対して中間転写ベルト41の下行側ベルト部分を加圧当接させて転写部を形成する一次転写帯電器(帯電ローラ)40を配設してある。
【0073】
二次転写帯電器(帯電ローラ)22、中間転写ベルトクリーナ44、熱定着器9は図7の装置と同じである。
【0074】
この画像形成装置においては、回動する中間転写ベルト41の面に対して第1から第4の画像形成ユニットI・II・III・IVの感光体ドラム17から、イエロートナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、ブラックトナー画像が順次に所定に位置合わせされた状態で都合4回、各画像形成ユニットI・II・III・IVの一次転写帯電器40の電界作用によって重畳転写されてカラートナー画像が合成形成される。
【0075】
中間転写ベルト41の面に合成形成されたカラートナー画像は二次転写部においてこの二次転写部に不図示の給紙機構部から給送された転写材Pに、該転写材Pを挟んで中間転写ベルト41に当接移動された二次転写帯電器22の電界作用により一括二次転写される。
【0076】
この画像形成装置の場合も第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて感光体ドラム17に対して一次転写手段としての中間転写ベルト41を略上部に配置し、現像器20と中間転写ベルト41との間においてパッチセンサ29をその検知面を感光体ドラム1に対して対向させて配置することで、パッチセンサ29の検知面を斜め下向きとさせている。
【0077】
第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて、感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を一次転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく一次転写部を通過させる手段構成は図1の画像形成装置の転写ベルト27の場合と同様である。またこの画像形成装置の場合は、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて、感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を一次転写部において中間転写ベルト41面に転写させて中間転写ベルトクリーナ44で除去する構成にすることもできる。
【0078】
この画像形成装置の場合も図1の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0079】
〈実施例2〉
以下の(1)から(5)に夫々記載した、図9、図10、図11、図12、図13の各画像形成装置は、いずれも像担持体に対し転写手段を略上部に配置し、転写手段の上部に濃度検知手段を配置したタイプの画像形成装置である。
【0080】
(1)図9の画像形成装置は、前述した図1の画像形成装置において、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、転写ベルト27の上部に変更したものである。より具体的には、パッチセンサ29を、転写ベルト27のローラ26側の端部上面に対して検知面(センサ面)を下向きに対向させて配設してある。
【0081】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による現像濃度検知は、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写ベルト27面に転写させ、その転写ベルト27面に転写されたパッチ状のトナー像が転写ベルト27の回動によりパッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。転写ベルト27面上の濃度検知後のパッチ状トナー像は転写ベルトクリーナ28により除去される。
【0082】
パッチセンサ29の転写ベルト27に対する配設角度は配置上可能であれば、水平位置から90度(垂直)まで配置可能であり、転写ベルト27の上部に配置されていればよい。より好ましくは、図9のように水平位置から90度(垂直)の角度に配置し、センサ面が下側を向いているのがよい。
【0083】
本実施例のように、パッチセンサ29を転写ベルト27上に対向するように配置することによってセンサ面も現像部やクリーナ部より重力方向で上方になるので、センサ汚れが低減した。
【0084】
また図9のように転写ベルト上部にパッチセンサ29を配置することで、センサ面をした側に向けることが出来、トナーの堆積を防止することができるとともに、転写ベルト27が簡易的に現像部とクリーナ部を遮断することができ、パッチセンサ部に到達する飛散トナーをほとんど防ぐことが可能となった。
【0085】
(2)図10の画像形成装置は、前述した図6のタンデム式の電子写真方式のデジタルカラー複写機において、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVに具備させた各現像濃度検知手段としてのパッチセンサを無しにして、その代わりにパッチセンサ29を転写ベルト27の上部に配設したものである。より具体的には、パッチセンサ29を、転写ベルト27のローラ26側の端部上面に対して検知面(センサ面)を下向きに対向させて配設してある。
【0086】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの現像濃度検知は、各画像形成ユニットI・II・III・IVの感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写ベルト27面に転写させ、その転写ベルト27面に転写されたパッチ状のトナー像が転写ベルト27の回動によりパッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。転写ベルト27面上の濃度検知後のパッチ状トナー像は転写ベルトクリーナ28により除去される。
【0087】
従って、この画像形成装置の場合も図9の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0088】
この図10の画像形成装置構成は、図6の画像形成装置との対比において使用するパッチセンサ29の数を低減することができる。
【0089】
(3)図11の画像形成装置は、図7の中間転写ベルト41を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、中間転写ベルト41の上部に変更したものである。より具体的には、パッチセンサ29を、中間転写ベルト41のローラ43側の端部上面に対して検知面(センサ面)を下向きに対向させて配設してある。
【0090】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による現像濃度検知は、各現像器20y・20c・20m・20bkについて、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を中間転写ベルト41面に転写させ、その中間転写ベルト41面に転写されたパッチ状のトナー像が中間転写ベルト41の回動によりパッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。中間転写ベルト41面上の濃度検知後のパッチ状トナー像は中間転写ベルトクリーナ44により除去される。
【0091】
従って、この画像形成装置の場合も図9の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0092】
(4)図12の画像形成装置は、図8の中間転写ベルト41を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVに具備させた各現像濃度検知手段としてのパッチセンサを無しにして、その代わりにパッチセンサ29を中間転写ベルト41の上部に配設したものである。より具体的には、パッチセンサ29を、中間転写ベルト41のローラ43側の端部上面に対して検知面(センサ面)を下向きに対向させて配設してある。
【0093】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの現像濃度検知は、各画像形成ユニットI・II・III・IVの感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を中間転写ベルト41面に転写させ、その中間転写ベルト41面に転写されたパッチ状のトナー像が中間転写ベルト41の回動によりパッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。中間転写ベルト27面上の濃度検知後のパッチ状トナー像は中間転写ベルトクリーナ44により除去される。
【0094】
従って、この画像形成装置の場合も図9の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0095】
この図12の画像形成装置構成は、図8の画像形成装置との対比において使用するパッチセンサ29の数を低減することができる。
【0096】
(5)図13の画像形成装置は、図11の中間転写ベルトを用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、中間転写ベルト41を3本のローラ42・43・45に懸回張設させて、装置レイアウトを変更したものである。この画像形成装置の場合も現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29を中間転写ベルト41のローラ43側の端部上面に対して検知面(センサ面)を略下向きに対向させて配設してあり、図9の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0097】
図11の画像形成装置との対比において、図11の画像形成装置は二次転写部よりも中間転写ベルト移動方向下流側にパッチセンサ29を配置したが、図13の画像形成装置のように構成して二次転写部よりも中間転写ベルト移動方向上流側にパッチセンサ29を配置することも可能である。
【0098】
〈実施例3〉
以下の(1)から(5)に夫々記載した画像形成装置は、いずれも像担持体に対し転写手段を略上部に配置し、クリーニング手段と転写手段の間に濃度検知手段を配置したタイプの画像形成装置である。
【0099】
(1)図17の画像形成装置は、前述した図1の画像形成装置において、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、クリーナ24と転写ベルト27の間に変更したものである。より具体的には、クリーナ24と転写ベルト27の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。パッチセンサ29の配置角度は、図2に示すように配置上可能であれば、水平位置から90度(垂直)まで配置可能であり、クリーナ24の上部に配置されていれば良い。
【0100】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による現像濃度検知は、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させ、パッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。
【0101】
パッチ状トナー像を転写部において転写ベルト27面に転写させることなく転写部を通過させる手段構成としては、パッチ状トナー像が転写部を通過する時には、転写ベルト27を感光体ドラム27より機械的に離間させる装置構成にする、あるいはまた転写部にトナー像と同極性のバイアスを印加することでトナーと転写ベルト27間の静電気力を斥力として働くように設定してトナーを転写ベルトに転写させないようにする等が挙げられる。
【0102】
現像器20に対して感光体ドラム17は下側から回転してくることから現像器20で現像された現像像(パッチ)は感光ドラム17の回転によって現像器上部、更に転写部分を通過し、クリーナ上部に移動することになる。
【0103】
本実施例のように、パッチセンサ29をクリーナ上部に配置し、且つ図2のa,bの領域に示すように感光体ドラムの水平方向より上部に配置することによってセンサ面も下方に向き飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減させることができる。
【0104】
(2)図15の画像形成装置は、前述した図5の転写ドラム27を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、クリーナ24と転写ベルト27の間に変更したものである。より具体的には、クリーナ24と転写ベルト27の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。
【0105】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による現像濃度検知は、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させ、パッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。
【0106】
パッチ状のトナー像を転写部において転写ドラム27面に転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図14の画像形成装置と同様である。
【0107】
この画像形成装置の場合も図14の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0108】
(3)図16の画像形成装置は、前述した図6のタンデム式の電子写真方式のデジタルカラー複写機において、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、クリーナ24と転写ベルト27の間に変更したものである。より具体的には、クリーナ24と転写ベルト27の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。
【0109】
この画像形成装置において、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおけるパッチセンサ29による現像濃度検知は、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させ、パッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。
【0110】
パッチ状のトナー像を転写部において転写ドラム27面に転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図14の画像形成装置と同様である。
【0111】
この画像形成装置の場合も図14の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0112】
(4)図17の画像形成装置は、図7の中間転写ベルト41を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、クリーナ24と転写ベルト27の間に変更したものである。より具体的には、クリーナ24と転写ベルト27の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。
【0113】
この画像形成装置においては、各現像器20y・20c・20m・20bkについて、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく転写部を通過させ、パッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29により現像濃度検知がなされる。
【0114】
パッチ状のトナー像を転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図14の画像形成装置の転写ベルト27と同様である。
【0115】
この画像形成装置の場合も図14の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0116】
(5)図18の画像形成装置は、図8の中間転写ベルト41を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、クリーナ24と中間転写転写ベルト41の間に変更したものである。より具体的には、クリーナ24と中間転写ベルト41の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。
【0117】
この画像形成装置においては、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく転写部を通過させ、パッチセンサ29の位置を移動していく過程で該パッチセンサ29によりパッチ状トナー像の現像濃度検知がなされる。
【0118】
パッチ状トナー像を転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図14の画像形成装置の転写ベルト27と同様である。
【0119】
この画像形成装置の場合も図14の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0120】
〈その他〉
1)図5、図7、図11、図13、図15、図17の各画像形成装置において、複数の現像器20y・20c・20m・20bkはロータリ方式の回転現像器にすることもできる。
【0121】
2)各実施例において、感光体ドラム17に対する転写ベルト27、あるいは中間転写ベルト41の配置は図面上ほぼ水平であるが、角度的にはこれに限定されるものではなく、その他の構成に合わせて角度を持たせることは当然可能である。また、二次転写位置も、例えば図11と図13の画像画像形成装置の対比のように、構成に合わせて、自由に配置できることは当然である。
【0122】
3)転写ベルト27または中間転写ベルト41を回転ドラム型にした装置構成にすることもできる。
【0123】
4)各実施例の画像形成装置は感光体ドラムクリーナ24を使用した画像形成装置であるが、クリーナ24を使用しないクリーナレス構成(現像同時クリーニングシステム)の画像形成装置にも本発明は適用可能である。
【0124】
5)画像形成装置の作像プロセス機構は、実施例の画像形成装置の電子写真プロセス機構に限られず、像担持体として静電記録誘電体を用いる静電記録プロセス機構等にすることも出来る。
【0125】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現像像の濃度を検知する濃度検知手段(センサ)を具備させている画像形成装置について、該センサの汚れを低減することが可能となり、シャッターや清掃部材等が不要となり、コストアップ無しにセンサ汚れを低減することが可能となり、センサ汚れの少ない構成で清掃機構等によるコストアップの低減や、清掃機構を装着した場合でもその清掃頻度を低減することでセンサ寿命の向上を実現し、またトナーの付着による清掃機構の動作不良等のない画像形成装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の画像形成装置(その1)を示す概略構成図
【図2】パッチセンサ(現像濃度検知手段)の配置可能領域を示した図
【図3】パッチセンサの一例の概略構成図
【図4】LUTの作成を示した図
【図5】実施例1の画像形成装置(その2)を示す概略構成図
【図6】実施例1の画像形成装置(その3)を示す概略構成図
【図7】実施例1の画像形成装置(その4)を示す概略構成図
【図8】実施例1の画像形成装置(その5)を示す概略構成図
【図9】実施例2の画像形成装置(その1)を示す概略構成図
【図10】実施例2の画像形成装置(その2)を示す概略構成図
【図11】実施例2の画像形成装置(その3)を示す概略構成図
【図12】実施例2の画像形成装置(その4)を示す概略構成図
【図13】実施例2の画像形成装置(その5)を示す概略構成図
【図14】実施例3の画像形成装置(その1)を示す概略構成図
【図15】実施例3の画像形成装置(その2)を示す概略構成図
【図16】実施例3の画像形成装置(その3)を示す概略構成図
【図17】実施例3の画像形成装置(その4)を示す概略構成図
【図18】実施例3の画像形成装置(その5)を示す概略構成図
【図19】従来の画像形成装置の一例の全体構成を示す説明図
【図20】従来の画像形成装置の他の例の全体構成を示す説明図
【符号の説明】
17・・像担持体(感光体ドラム)、19・・一次帯電器、14・・レーザービームスキャナ、20・・現像器、27・・転写ベルト、24・・クリーナ、29・・パッチセンサ(現像濃度検知手段)
【発明の属する分野】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式等の画像形成装置に関する。
【0002】
より詳しくは、現像像の濃度を検知する濃度検知手段を具備させている画像形成装置について、該濃度検知手段の現像剤汚れを低減するための作像機器レイアウトに関する。
【0003】
【従来の技術】
便宜上、電子写真方式の画像形成装置、特にはカラー複写機・カラープリンタ等の多色電子写真装置を例にして説明する。
【0004】
一般に、電子写真方式の画像形成装置、特に複数色のカラートナーを用いたカラー複写機等は濃度階調性を所望のものとするために、画像信号をエンジンの特性にあった信号値に変換するルックアップテーブルを持っている。このルックアップテーブルは、カラー複写機の場合、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色についてそれぞれ持っており、それぞれの色毎に最適化することで、所望のフルカラー画像を出力できるようにしている。
【0005】
しかしながら、電子写真方式の画像形成装置は、周囲の環境、使用状況等によって、その特性が変化しやすく、固定の画像形成条件では、常に色味の安定した画像を出力することは難しい。
【0006】
そこで、像担持体である感光体ドラム上などに形成された現像像の濃度を検知する現像濃度検知手段を具備させ、該現像濃度検知手段からの情報によって、所望の階調特性が得られるように、画像形成条件などを制御している。より具体的には、ルックアップテーブルを補正したり、静電潜像を形成する感光体ドラムの帯電条件や現像条件の変更などである。
【0007】
図19は現像濃度検知手段を有する画像形成装置の一例の概略構成模式図である。この画像形成装置は電子写真方式のデジタルカラー複写機である。Aは複写機本体であり、該複写機本体内の略上半部に複写機構部を、略下半部に給紙機構部を配設してある。給紙機構部は詳しい説明は省略するが、複数個の給紙カセット給紙部、手差し給紙部、両面コピーモード時の反転再給紙部等からなる。Bは複写機本体の上部に搭載させたカラーイメージリーダー(カラー画像読み取り装置)である。
【0008】
カラーイメージリーダーBはこれにセットしたカラー画像原稿Oの画像を移動光学系により走査してCCD(固体撮像素子)1により色分解光電読み取りする。得られたアナログ画像信号は増幅器で所定のレベルまで増幅され、アナログ/デジタル変換器(A/D変換器)により例えば8ビット(0〜255階調)のデジタル画像信号に変換される。
【0009】
次に、このデジタル画像信号はγ変換器(本例では256バイトのデータで構成され、ルックアップテーブル方式で濃度変換を行う変換器)に供給され、γ補正された後デジタル/アナログ変換器(D/A変換器)に入力される。ここでデジタル画像信号は再びアナログ画像信号に変換されてコンパレータの一方の入力に供給される。
【0010】
コンパレータの他方の入力には三角波発生回路から発生される所定周期の三角波信号が供給されており、上記コンパレータの一方に供給されたアナログ画像信号はこの三角波信号と比較されパルス幅変調される。
【0011】
このパルス幅変調された2値化画像信号は複写機本体Aのレーザ駆動回路に入力され、レーザダイオード2の発光のオン/オフ制御信号として使用される。
【0012】
複写機本体内の略上半部の複写機構部において、17は像担持体としての感光体ドラムであり、矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動され、露光器18で均一に除電された後、一次帯電器19により均一に例えばマイナスに帯電される。その帯電処理面がレーザービームスキャナー14により走査露光されることで静電潜像の形成がなされる。すなわち前記のレーザダイオード2から放射されたレーザ光はスキャナー14のポリゴンミラーにより主走査方向に走査され、fθレンズ、及び反射ミラー16を経て感光体ドラム17上に照射され、レーザービーム走査露光パターン(画像信号)に対応した静電潜像を形成する事になる。
【0013】
この静電潜像はイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの各色に対する4つの現像器20y・20c・20m・20bkの内のどれかによって可視画像(トナー像)に現像される。この時、現像器には静電潜像形成条件に応じたDCバイアス成分と現像効率を向上させるためにACバイアス成分が重畳され印加されている。
【0014】
27は転写手段としての転写ドラムであり、感光体ドラム17に接触させて、または近接させて配設され、矢印の反時計方向に感光体ドラム17の周速度とほぼ同じ周速度にて回転駆動され、給紙機構部から所定の制御タイミングにて給送された転写材Pをその周面に巻き付かせて担持し搬送する。
【0015】
そして、感光体ドラム17面にカラー画像色分解成分の、イエロートナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、ブラックトナー画像が順次に形成され、それ等のトナー画像が転写ドラム27の周面に巻き付いて搬送される同一の転写材Pの面に順次に所定に位置合わせされた状態で都合4回、転写帯電器22の電界作用によって重畳転写されて、転写材Pの面にカラートナー画像が合成形成される。
【0016】
また、イエロートナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、ブラックトナー画像の各転写時に、感光体ドラム17上に残った残留トナーはその後クリーナ24でかき落とされ回収される。
【0017】
このようにカラートナー画像が合成形成された転写材Pは転写ドラム27から分離されて熱定着装置9へ導入され、画像定着処理を受け、カラー画像形成物(コピー、プリント)として排紙トレイ10に排紙される。または、両面コピーモードのときは給紙機構部の反転再給紙部に進路変更されて導入される。
【0018】
29は現像濃度検知手段であり、ブラックの現像器20bkと転写ドラム27との間において感光体ドラム17の面に検知面を対向させて配設してある。この現像濃度検知手段は、感光体ドラム17に対する、イエロートナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、ブラックトナー画像の各形成時に、階調制御用の画像信号によって形成された静電潜像を現像したパッチ状のトナー像の濃度を検知するもので、以下、パッチセンサと記す。このパッチセンサ29内のLED等の光源から光を照射しその反射光を光電素子で受光しその出力値を濃度変換し、検知する事によって、その検知した濃度信号の情報によってルックアップテーブルを新たに作成したり、または補正などを行い、所望の階調特性を維持している。
【0019】
図20は現像濃度検知手段を有する画像形成装置の他の例の概略構成模式図である。本例の画像形成装置は所謂タンデム(直列)式の電子写真方式デジタルカラー複写機である。
【0020】
I・II・III・IVは左側から右側に順にタンデムに配列した第1から第4の4つの画像形成ユニットである。本例において、第1の画像形成ユニットIはイエロー画像形成部、第2の画像形成ユニットIIはシアン画像形成部、第3の画像形成ユニットIIIはマゼンタ画像形成部、第4の画像形成ユニットIVはブラック画像形成部である。
【0021】
第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVは何れも電子写真作像機構であり、像担持体としての感光体ドラム17と、一次帯電器19と、レーザービームスキャナー14と、現像器20と、クリーナ24と、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29等を備えている。
【0022】
第1の画像形成ユニットIの現像器20は現像剤にイエロートナーを有する現像器であり、第2の画像形成ユニットIIの現像器20は現像剤にシアントナーを有する現像器であり、第3の画像形成ユニットIIIの現像器20は現像剤にマゼンッタトナーを有する現像器であり、第4の画像形成ユニットIVの現像器20は現像剤にブラックトナーを有する現像器である。
【0023】
27は転写手段としての転写ベルトで、2個のローラ25・26間に懸回張設してあり、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの下側において各画像形成ユニットに渡らせてある。この転写ベルト27は矢印の時計方向に回動される。転写ベルト27の内側には各画像形成ユニットI・II・III・IVの感光体ドラム17の下面部に対して転写ベルト27の上行側ベルト部分を加圧当接させて転写部を形成する4つの転写帯電器(帯電ローラ)22を配設してある。
【0024】
転写ベルト27の上行側ベルト上にベルト左側より不図示の給紙機構で転写材Pが給紙される。転写ベルト27上に給紙された転写材Pはベルト面に静電吸着保持されて転写ベルト27の回動に伴い第1〜第4の転写部を順次に搬送され、第1の画像形成ユニットIの転写部において該ユニットの感光体ドラム17面に形成されたイエロートナー画像の転写、第2の画像形成ユニットIIの転写部において該ユニットの感光体ドラム17面に形成されたシアントナー画像の転写、第3の画像形成ユニットIIIの転写部において該ユニットの感光体ドラム17面に形成されたマゼンタトナー画像の転写、第4の画像形成ユニットIVの転写部において該ユニットの感光体ドラム17面に形成されたブラックトナー画像の転写、の都合4回のトナー画像の重畳転写を受けて、転写材P面にはフルカラートナー画像が合成形成される。そして、この転写材Pは転写ベルト27上から分離されて熱定着装置9へ導入され、転写材面の未定着のフルカラートナー画像が熱と圧力で永久固着画像として定着される。
【0025】
第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて、現像濃度検知手段であるパッチセンサ29は現像器20と転写ベルト27との間において感光体ドラム17の面に検知面を対向させて配設してあり、トナー画像の形成時に、階調制御用の画像信号によって形成された静電潜像を現像したパッチ状のトナー像の濃度を検知し、その検知した濃度信号の情報によってルックアップテーブルを新たに作成したり、または補正などを行い、所望の階調特性を維持している。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構成の画像形成装置は極めて良好に作動するものの、以下のような問題が起こった。
【0027】
すなわち、図19の画像形成装置における現像濃度検知手段であるパッチセンサ29は、感光体ドラム17に対する対向面である検知面(センサ面)が上部を向いていることから機内飛散したトナーなどがセンサ表面に堆積し出力が低下したり、またあるいは図20の画像形成装置におけるパッチセンサ29のようにほぼ水平に近い方向に設定しても現像器20がセンサ上部にあるため、現像器20から飛散落下してくるトナー等によりセンサ面が汚れやすかった。クリーナがセンサ上部にある構成の場合にもクリーナから飛散してくるトナー等によりセンサ面が汚れやすかった。
【0028】
センサの清掃機構を備えればこの問題は軽減するが、清掃機構のコストアップ、あるいは清掃機構を使用した場合でもその清掃を頻繁に行う必要があり、センサ面の傷等による劣化やフィルム等の防塵処理をしているものではフィルムはがれ等による寿命、トナーの付着による清掃機構の動作不良等の問題があった。
【0029】
本発明の目的は、現像像の濃度を検知する濃度検知手段(センサ)を具備させている画像形成装置について、該センサの汚れを少なくするように工夫して、清掃機構等によるコストアップの低減や、清掃機構を装着した場合でもその清掃頻度を低減することでセンサ寿命の向上を実現し、またトナーの付着による清掃機構の動作不良等のない画像形成装置を提供するものである。
【0030】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の装置構成を特徴とする画像形成装置である。
【0031】
(1)像担持体と、
前記像担持体に潜像形成する潜像形成手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
現像像の濃度を検知する濃度検知手段と、
現像像を転写する転写手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体に対し前記転写手段を略上部に配置し、前記現像手段と前記転写手段の間に前記濃度検知手段を配置することを特徴とする画像形成装置。
【0032】
(2)像担持体と、
前記像担持体に潜像形成する潜像形成手段と、
前記像相持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
現像像の濃度を検知する濃度検知手段と、
現像像を転写する転写手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体に対し前記転写手段を略上部に配置し、前記転写手段の上部に前記濃度検知手段を配置することを特徴とする画像形成装置。
【0033】
(3)像担持体と、
前記像担持体に潜像形成する潜像形成手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
現像像の濃度を検知する濃度検知手段と、
現像像を転写する転写手段と、
転写後に像担持体上に残留する現像剤を除去するクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体に対し前記転写手段を略上部に配置し、前記クリーニング手段と前記転写手段の間に前記濃度検知手段を配置することを特徴とする画像形成装置。
【0034】
【発明の実施の形態】
〈実施例1〉
以下の(1)から(5)に夫々記載した、図1、図5、図6、図7、図8の各画像形成装置は、いずれも像担持体に対し転写手段を略上部に配置し、現像手段と転写手段の間に濃度検知手段を配置したタイプの画像形成装置である。
【0035】
(1)図1の画像形成装置は電子写真方式のモノクロ(単色)複写機であり、像担持体としての感光体ドラム17と、一次帯電器19と、レーザービームスキャナー14と、現像器20と、転写手段としての転写ベルト27と、クリーナ24と、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29、熱定着器9等を備えており、感光体ドラム17に対して転写ベルト27を略上部に配置し、現像器20と転写ベルト27との間においてパッチセンサ29をその検知面を感光体ドラム1に対して対向させて配置してある。
【0036】
感光体ドラム17は矢印の時計方向に回転駆動され、一次帯電器19、レーザービームスキャナー14、現像器20により、回転する感光体ドラム17面に現像像が形成される。転写ベルト27は図示しない給紙手段により送られた紙等の転写材Pを保持して転写部に搬送し、感光体ドラム17に対向する転写帯電器22の電界作用によって感光体ドラム17上の現像像を転写材P上に転写させる。現像像の転写を受けた転写材Pは転写ベルト27から分離されて熱定着器9に導入され、加圧加熱されて現像像の定着処理を受け、機外に排出される。
【0037】
転写材Pに対する現像像転写後の感光体ドラム17の面はクリーナ24により転写残現像剤等の除去を受けて清掃されて繰返して作像に供される。28は転写ベルト27の面を清掃する転写ベルトクリーナである。
【0038】
感光体ドラムクリーナ24や転写ベルトクリーナ28は感光体ドラムや転写ベルトに板状のブレードを当接させてトナーをかきとる方法や、ブラシ状ローラを当接させて回転させてブラシでとなーを回収する方法など、いくつかの方法が提案されている。本実施例では、板状のブレードを用いたクリーナであるが、他のクリーニング手段でもよい。
【0039】
現像器20に対して感光体ドラム17は下側から回転してくることから現像器20で現像された静電潜像の現像像は感光体ドラム17の回転によって現像器上部へ移動することになる。
【0040】
現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29は現像器20と転写ベルト27の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。パッチセンサ29の配置角度は、図2に示すように配置上可能であれば、水平位置から90度(垂直)まで配置可能であり、現像器20の上部に配置されていれば良い。
【0041】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による現像濃度検知は、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像が感光ドラムの回動によりパッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。
【0042】
感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像は、転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させてクリーナ24により感光ドラム17面上から除去される。
【0043】
感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させる手段構成としては、パッチ状トナー像が転写部を通過する時には、転写ベルト27を感光体ドラム27より機械的に離間させる装置構成にする、あるいはまた転写部にトナー像と同極性のバイアスを印加することでトナーと転写ベルト27間の静電気力を斥力として働くように設定してトナーを転写ベルトに転写させないようにする等が挙げられる。
【0044】
本実施例で使用したパッチセンサ29の一例を図3に示す。LED等の光源50、光源50から感光体ドラム1面に形成されたパッチ状のトナー像(現像像)に照射し、その反射光を受光する濃度測定用受光素子51、光源50の光量を一定にするために光源50の光量を直接受光する光量調整用受光素子52からなる。パッチセンサ29はいくつかのものが提案されており、センサ自体は本実施例に示したものに限定されるものではない。またセンサ面(検知面)にシャッター等の汚れ防止部材や、センサ面清掃部材が装着される場合もあるが、当然使用可能である。
【0045】
またパッチセンサ29の利用方法として例を示すと以下のようなことに使用することができる。
【0046】
1)現像によって現像器20内の変化したトナー濃度を補正するために、濃度制御用の画像信号によって形成された静電潜像を現像したパッチ状のトナー像の濃度を、LED等の光源から光を照射しその反射光を光電素子で受光しその出力値を濃度変換し、検知する事によって、あらかじめ決められた検知濃度と必要トナー補給量の変換テーブルに応じて、現像器20内にトナーを補給する。
【0047】
2)電子写真方式による画像形成装置は、周囲の環境や、使用枚数等により画像濃度のγ特性の変化が生じ、特にカラー画像は色味の変化やハイライト部の階調変動として現れ画像形成の不安定要因となる。そのために感光体ドラム上にパッチを形成し、その検知した濃度情報によってγ変換器のルックアップテーブル(以下、LUT)を再度作成しそれに基づいてγ補正する事で、例えば図4のように、所望の階調特性を維持している。
【0048】
次に感光体ドラム17上に形成されたパッチ濃度の検知方法について説明する。予め定められた濃度に対応する信号レベルを有する参照画像信号を発生する参照画像発生回路を設け、この発生回路からの参照画像信号をパルス幅変調回路に供給し上記予め定められた濃度に対応するパルス幅を有するレーザ駆動パルスを発生させる。このレーザ駆動パルスを半導体レーザに供給し、このレーザをそのパルス幅に対応する時間だけ発光させ、感光体ドラム17を走査する。これによって、上記予め定められた濃度に対応する参照静電潜像を感光体ドラム17上に形成し、この参照静電潜像を現像器20によって現像する。このようにして得られたパッチ状の参照トナー像にLED等の光源50から光を照射し、その反射光を光電変換素子51で受光する。この光電変換素子51の出力信号は、出力電圧(センサ出力電圧)と画像濃度の関係を示す変換式によって、上記参照トナー像の濃度に対応づける事が出来る。
【0049】
現像器20は静電潜像を現像する際には、スリーブを回転する。その際スリーブ上のトナーは少なからず機内に飛散し、機内を汚染する。飛散したトナーは時間とともに重力方向に落下し機内に堆積していく。
【0050】
本実施例のように、像担持体である感光体ドラム17に対し転写手段である転写ベルト27を略上部に配置し、現像手段である現像器20と転写ベルト27の間に現像濃度検知手段であるパッチセンサを配置する構成、すなわち、パッチセンサセンサ29を現像器20の上部に配置し、かつ図2のa,bの領域に示すように感光体ドラム17の水平方向より上部に配置することによってセンサ面(検知面)も下方に向き、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れは低減することができる。
【0051】
本実施例のように構成すれば、パッチセンサ29に関して、通常現像下部等に配置されていたために生じる、現像器からの飛散トナー等によるセンサ面への堆積を低減することが可能となり、シャッターや清掃部材等が不要となり、コストアップ無しにセンサ汚れを低減することが可能となった。
【0052】
また本実施例では、センサ清掃部材を使用しなかったが、清掃部材を使用するセンサ構成においても汚れの低減効果があるのは当然である。
【0053】
(2)図5の画像形成装置は、前述した図19の転写ドラム27を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、感光体ドラム17に対して転写手段としての転写ドラム27を略上部に配置し、ブラック現像器20bkと転写ドラム27との間においてパッチセンサ29をその検知面を感光体ドラム1に対して対向させて配置することで、パッチセンサ29の検知面を斜め下向きとさせている。
【0054】
感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を転写部において転写ドラム27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図1の画像形成装置と同様である。
【0055】
この画像形成装置の場合も図1の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0056】
(3)図6の画像形成装置は、前述した図20のタンデム式の電子写真方式デジタルカラー複写機について、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの各感光体ドラム17に対して転写手段としての転写ベルト27を略上部に配置し、各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて現像器20と転写ベルト27との間にパッチセンサ29をその検知面を感光体ドラム1に対して対向させて配置することで、各パッチセンサ29の検知面を斜め下向きとさせている。
【0057】
第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて、感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図1の画像形成装置と同様である。
【0058】
この画像形成装置の場合も図1の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0059】
(4)図7の画像形成装置は、前述した図5の転写ドラム27を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、感光体ドラム17の上部に配設した転写ドラム27を中間転写ベルト41に変更したものである。
【0060】
中間転写ベルト41は2個のローラ42・43間に懸回張設してあり、矢印の反時計方向に回動される。転写ベルト27の内側には感光体ドラム17の上面部に対して中間転写ベルト41の下行側ベルト部分を加圧当接させて転写部を形成する一次転写帯電器(帯電ローラ)40を配設してある。
【0061】
ローラ43側には二次転写帯電器(帯電ローラ)22を配設してあり、この二次転写帯電器22は常時は中間転写ベルト41には非接触の状態に保持され、二次転写時に転写材Pを挟んで中間転写ベルト41に当接するように揺動制御される。
【0062】
また、ローラ42側には中間転写ベルトクリーナ44を配設してあり、中間転写ベルト41に対するトナー像転写形成時には中間転写ベルト41に非接触の状態に保持されている。
【0063】
この画像形成装置においては、回動する中間転写ベルト41の面に対して感光体ドラム17から、イエロートナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、ブラックトナー画像が順次に所定に位置合わせされた状態で都合4回、一次転写帯電器40の電界作用によって重畳転写されてカラートナー画像が合成形成される。この間、二次転写帯電器22と中間転写ベルトクリーナ44は中間転写ベルト41に非接触の状態に保持されている。
【0064】
中間転写ベルト41の面に合成形成されたカラートナー画像は二次転写部においてこの二次転写部に不図示の給紙機構部から給送された転写材Pに、該転写材Pを挟んで中間転写ベルト41に当接移動された二次転写帯電器22の電界作用により一括二次転写される。
【0065】
カラートナー画像の転写を受けた転写材Pは定着器9により加圧加熱されて定着処理を受け、機外に排出される。
【0066】
二次転写帯電器22は転写材Pの後端部が二次転写部を通過したときに中間転写ベルト41から離間される。
【0067】
転写材Pに対するカラートナー画像の一括転写後の中間転写ベルト41面はこれに当接移動されたクリーナ44により清掃される。
【0068】
この画像形成装置の場合も感光体ドラム17に対して一次転写手段としての中間転写ベルト41を略上部に配置し、ブラック現像器20bkと転写ベルト41との間においてパッチセンサ29をその検知面を感光体ドラム1に対して対向させて配置することで、パッチセンサ29の検知面を斜め下向きとさせている。
【0069】
感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を一次転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく一次転写部を通過させる手段構成は図1の画像形成装置の転写ベルト27の場合と同様である。またこの画像形成装置の場合は、感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を一次転写部において中間転写ベルト41面に転写させて中間転写ベルトクリーナ44で除去する構成にすることもできる。
【0070】
この画像形成装置の場合も図1の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0071】
(5)図8の画像形成装置は、前述した図6のタンデム式の電子写真方式のデジタルカラー複写機について、感光体ドラム17の上部に配設した転写ベルト27を中間転写ベルト41に変更したものである。
【0072】
中間転写ベルト41は2個のローラ42・43間に懸回張設してあり、矢印の反時計方向に回動される。中間転写ベルト41の内側には各画像形成ユニットI・II・III・IVの感光体ドラム17の上面部に対して中間転写ベルト41の下行側ベルト部分を加圧当接させて転写部を形成する一次転写帯電器(帯電ローラ)40を配設してある。
【0073】
二次転写帯電器(帯電ローラ)22、中間転写ベルトクリーナ44、熱定着器9は図7の装置と同じである。
【0074】
この画像形成装置においては、回動する中間転写ベルト41の面に対して第1から第4の画像形成ユニットI・II・III・IVの感光体ドラム17から、イエロートナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、ブラックトナー画像が順次に所定に位置合わせされた状態で都合4回、各画像形成ユニットI・II・III・IVの一次転写帯電器40の電界作用によって重畳転写されてカラートナー画像が合成形成される。
【0075】
中間転写ベルト41の面に合成形成されたカラートナー画像は二次転写部においてこの二次転写部に不図示の給紙機構部から給送された転写材Pに、該転写材Pを挟んで中間転写ベルト41に当接移動された二次転写帯電器22の電界作用により一括二次転写される。
【0076】
この画像形成装置の場合も第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて感光体ドラム17に対して一次転写手段としての中間転写ベルト41を略上部に配置し、現像器20と中間転写ベルト41との間においてパッチセンサ29をその検知面を感光体ドラム1に対して対向させて配置することで、パッチセンサ29の検知面を斜め下向きとさせている。
【0077】
第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて、感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を一次転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく一次転写部を通過させる手段構成は図1の画像形成装置の転写ベルト27の場合と同様である。またこの画像形成装置の場合は、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて、感光ドラム17面上の濃度検知後のパッチ状トナー像を一次転写部において中間転写ベルト41面に転写させて中間転写ベルトクリーナ44で除去する構成にすることもできる。
【0078】
この画像形成装置の場合も図1の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0079】
〈実施例2〉
以下の(1)から(5)に夫々記載した、図9、図10、図11、図12、図13の各画像形成装置は、いずれも像担持体に対し転写手段を略上部に配置し、転写手段の上部に濃度検知手段を配置したタイプの画像形成装置である。
【0080】
(1)図9の画像形成装置は、前述した図1の画像形成装置において、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、転写ベルト27の上部に変更したものである。より具体的には、パッチセンサ29を、転写ベルト27のローラ26側の端部上面に対して検知面(センサ面)を下向きに対向させて配設してある。
【0081】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による現像濃度検知は、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写ベルト27面に転写させ、その転写ベルト27面に転写されたパッチ状のトナー像が転写ベルト27の回動によりパッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。転写ベルト27面上の濃度検知後のパッチ状トナー像は転写ベルトクリーナ28により除去される。
【0082】
パッチセンサ29の転写ベルト27に対する配設角度は配置上可能であれば、水平位置から90度(垂直)まで配置可能であり、転写ベルト27の上部に配置されていればよい。より好ましくは、図9のように水平位置から90度(垂直)の角度に配置し、センサ面が下側を向いているのがよい。
【0083】
本実施例のように、パッチセンサ29を転写ベルト27上に対向するように配置することによってセンサ面も現像部やクリーナ部より重力方向で上方になるので、センサ汚れが低減した。
【0084】
また図9のように転写ベルト上部にパッチセンサ29を配置することで、センサ面をした側に向けることが出来、トナーの堆積を防止することができるとともに、転写ベルト27が簡易的に現像部とクリーナ部を遮断することができ、パッチセンサ部に到達する飛散トナーをほとんど防ぐことが可能となった。
【0085】
(2)図10の画像形成装置は、前述した図6のタンデム式の電子写真方式のデジタルカラー複写機において、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVに具備させた各現像濃度検知手段としてのパッチセンサを無しにして、その代わりにパッチセンサ29を転写ベルト27の上部に配設したものである。より具体的には、パッチセンサ29を、転写ベルト27のローラ26側の端部上面に対して検知面(センサ面)を下向きに対向させて配設してある。
【0086】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの現像濃度検知は、各画像形成ユニットI・II・III・IVの感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写ベルト27面に転写させ、その転写ベルト27面に転写されたパッチ状のトナー像が転写ベルト27の回動によりパッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。転写ベルト27面上の濃度検知後のパッチ状トナー像は転写ベルトクリーナ28により除去される。
【0087】
従って、この画像形成装置の場合も図9の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0088】
この図10の画像形成装置構成は、図6の画像形成装置との対比において使用するパッチセンサ29の数を低減することができる。
【0089】
(3)図11の画像形成装置は、図7の中間転写ベルト41を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、中間転写ベルト41の上部に変更したものである。より具体的には、パッチセンサ29を、中間転写ベルト41のローラ43側の端部上面に対して検知面(センサ面)を下向きに対向させて配設してある。
【0090】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による現像濃度検知は、各現像器20y・20c・20m・20bkについて、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を中間転写ベルト41面に転写させ、その中間転写ベルト41面に転写されたパッチ状のトナー像が中間転写ベルト41の回動によりパッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。中間転写ベルト41面上の濃度検知後のパッチ状トナー像は中間転写ベルトクリーナ44により除去される。
【0091】
従って、この画像形成装置の場合も図9の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0092】
(4)図12の画像形成装置は、図8の中間転写ベルト41を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVに具備させた各現像濃度検知手段としてのパッチセンサを無しにして、その代わりにパッチセンサ29を中間転写ベルト41の上部に配設したものである。より具体的には、パッチセンサ29を、中間転写ベルト41のローラ43側の端部上面に対して検知面(センサ面)を下向きに対向させて配設してある。
【0093】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの現像濃度検知は、各画像形成ユニットI・II・III・IVの感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を中間転写ベルト41面に転写させ、その中間転写ベルト41面に転写されたパッチ状のトナー像が中間転写ベルト41の回動によりパッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。中間転写ベルト27面上の濃度検知後のパッチ状トナー像は中間転写ベルトクリーナ44により除去される。
【0094】
従って、この画像形成装置の場合も図9の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0095】
この図12の画像形成装置構成は、図8の画像形成装置との対比において使用するパッチセンサ29の数を低減することができる。
【0096】
(5)図13の画像形成装置は、図11の中間転写ベルトを用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、中間転写ベルト41を3本のローラ42・43・45に懸回張設させて、装置レイアウトを変更したものである。この画像形成装置の場合も現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29を中間転写ベルト41のローラ43側の端部上面に対して検知面(センサ面)を略下向きに対向させて配設してあり、図9の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0097】
図11の画像形成装置との対比において、図11の画像形成装置は二次転写部よりも中間転写ベルト移動方向下流側にパッチセンサ29を配置したが、図13の画像形成装置のように構成して二次転写部よりも中間転写ベルト移動方向上流側にパッチセンサ29を配置することも可能である。
【0098】
〈実施例3〉
以下の(1)から(5)に夫々記載した画像形成装置は、いずれも像担持体に対し転写手段を略上部に配置し、クリーニング手段と転写手段の間に濃度検知手段を配置したタイプの画像形成装置である。
【0099】
(1)図17の画像形成装置は、前述した図1の画像形成装置において、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、クリーナ24と転写ベルト27の間に変更したものである。より具体的には、クリーナ24と転写ベルト27の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。パッチセンサ29の配置角度は、図2に示すように配置上可能であれば、水平位置から90度(垂直)まで配置可能であり、クリーナ24の上部に配置されていれば良い。
【0100】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による現像濃度検知は、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させ、パッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。
【0101】
パッチ状トナー像を転写部において転写ベルト27面に転写させることなく転写部を通過させる手段構成としては、パッチ状トナー像が転写部を通過する時には、転写ベルト27を感光体ドラム27より機械的に離間させる装置構成にする、あるいはまた転写部にトナー像と同極性のバイアスを印加することでトナーと転写ベルト27間の静電気力を斥力として働くように設定してトナーを転写ベルトに転写させないようにする等が挙げられる。
【0102】
現像器20に対して感光体ドラム17は下側から回転してくることから現像器20で現像された現像像(パッチ)は感光ドラム17の回転によって現像器上部、更に転写部分を通過し、クリーナ上部に移動することになる。
【0103】
本実施例のように、パッチセンサ29をクリーナ上部に配置し、且つ図2のa,bの領域に示すように感光体ドラムの水平方向より上部に配置することによってセンサ面も下方に向き飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減させることができる。
【0104】
(2)図15の画像形成装置は、前述した図5の転写ドラム27を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、クリーナ24と転写ベルト27の間に変更したものである。より具体的には、クリーナ24と転写ベルト27の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。
【0105】
この画像形成装置において、パッチセンサ29による現像濃度検知は、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させ、パッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。
【0106】
パッチ状のトナー像を転写部において転写ドラム27面に転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図14の画像形成装置と同様である。
【0107】
この画像形成装置の場合も図14の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0108】
(3)図16の画像形成装置は、前述した図6のタンデム式の電子写真方式のデジタルカラー複写機において、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、クリーナ24と転写ベルト27の間に変更したものである。より具体的には、クリーナ24と転写ベルト27の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。
【0109】
この画像形成装置において、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおけるパッチセンサ29による現像濃度検知は、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写部において転写ベルト27面や転写材Pに転写させることなく転写部を通過させ、パッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29によりなされる。
【0110】
パッチ状のトナー像を転写部において転写ドラム27面に転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図14の画像形成装置と同様である。
【0111】
この画像形成装置の場合も図14の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0112】
(4)図17の画像形成装置は、図7の中間転写ベルト41を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、クリーナ24と転写ベルト27の間に変更したものである。より具体的には、クリーナ24と転写ベルト27の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。
【0113】
この画像形成装置においては、各現像器20y・20c・20m・20bkについて、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく転写部を通過させ、パッチセンサ29の位置を移動していく過程において該パッチセンサ29により現像濃度検知がなされる。
【0114】
パッチ状のトナー像を転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図14の画像形成装置の転写ベルト27と同様である。
【0115】
この画像形成装置の場合も図14の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0116】
(5)図18の画像形成装置は、図8の中間転写ベルト41を用いた電子写真方式のデジタルカラー複写機について、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVの現像濃度検知手段としてのパッチセンサ29の配設位置を、クリーナ24と中間転写転写ベルト41の間に変更したものである。より具体的には、クリーナ24と中間転写ベルト41の間において検知面を感光体ドラム17の面に対向させて、感光体ドラム17の回転方向の水平位置より約45度の角度で配置してあり、感光体ドラム17の面に対向するセンサ面(検知面)は斜め下向きとなる。
【0117】
この画像形成装置においては、第1〜第4の各画像形成ユニットI・II・III・IVにおいて、感光体ドラム17上に濃度制御用の画像信号によって形成された潜像を現像したパッチ状のトナー像を転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく転写部を通過させ、パッチセンサ29の位置を移動していく過程で該パッチセンサ29によりパッチ状トナー像の現像濃度検知がなされる。
【0118】
パッチ状トナー像を転写部において中間転写ベルト41面に転写させることなく転写部を通過させる手段構成は図14の画像形成装置の転写ベルト27と同様である。
【0119】
この画像形成装置の場合も図14の画像形成装置で述べたと同様に、飛散トナーの堆積によるセンサ汚れを低減する効果が得られる。
【0120】
〈その他〉
1)図5、図7、図11、図13、図15、図17の各画像形成装置において、複数の現像器20y・20c・20m・20bkはロータリ方式の回転現像器にすることもできる。
【0121】
2)各実施例において、感光体ドラム17に対する転写ベルト27、あるいは中間転写ベルト41の配置は図面上ほぼ水平であるが、角度的にはこれに限定されるものではなく、その他の構成に合わせて角度を持たせることは当然可能である。また、二次転写位置も、例えば図11と図13の画像画像形成装置の対比のように、構成に合わせて、自由に配置できることは当然である。
【0122】
3)転写ベルト27または中間転写ベルト41を回転ドラム型にした装置構成にすることもできる。
【0123】
4)各実施例の画像形成装置は感光体ドラムクリーナ24を使用した画像形成装置であるが、クリーナ24を使用しないクリーナレス構成(現像同時クリーニングシステム)の画像形成装置にも本発明は適用可能である。
【0124】
5)画像形成装置の作像プロセス機構は、実施例の画像形成装置の電子写真プロセス機構に限られず、像担持体として静電記録誘電体を用いる静電記録プロセス機構等にすることも出来る。
【0125】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現像像の濃度を検知する濃度検知手段(センサ)を具備させている画像形成装置について、該センサの汚れを低減することが可能となり、シャッターや清掃部材等が不要となり、コストアップ無しにセンサ汚れを低減することが可能となり、センサ汚れの少ない構成で清掃機構等によるコストアップの低減や、清掃機構を装着した場合でもその清掃頻度を低減することでセンサ寿命の向上を実現し、またトナーの付着による清掃機構の動作不良等のない画像形成装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の画像形成装置(その1)を示す概略構成図
【図2】パッチセンサ(現像濃度検知手段)の配置可能領域を示した図
【図3】パッチセンサの一例の概略構成図
【図4】LUTの作成を示した図
【図5】実施例1の画像形成装置(その2)を示す概略構成図
【図6】実施例1の画像形成装置(その3)を示す概略構成図
【図7】実施例1の画像形成装置(その4)を示す概略構成図
【図8】実施例1の画像形成装置(その5)を示す概略構成図
【図9】実施例2の画像形成装置(その1)を示す概略構成図
【図10】実施例2の画像形成装置(その2)を示す概略構成図
【図11】実施例2の画像形成装置(その3)を示す概略構成図
【図12】実施例2の画像形成装置(その4)を示す概略構成図
【図13】実施例2の画像形成装置(その5)を示す概略構成図
【図14】実施例3の画像形成装置(その1)を示す概略構成図
【図15】実施例3の画像形成装置(その2)を示す概略構成図
【図16】実施例3の画像形成装置(その3)を示す概略構成図
【図17】実施例3の画像形成装置(その4)を示す概略構成図
【図18】実施例3の画像形成装置(その5)を示す概略構成図
【図19】従来の画像形成装置の一例の全体構成を示す説明図
【図20】従来の画像形成装置の他の例の全体構成を示す説明図
【符号の説明】
17・・像担持体(感光体ドラム)、19・・一次帯電器、14・・レーザービームスキャナ、20・・現像器、27・・転写ベルト、24・・クリーナ、29・・パッチセンサ(現像濃度検知手段)
Claims (16)
- 像担持体と、
前記像担持体に潜像形成する潜像形成手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
現像像の濃度を検知する濃度検知手段と、
現像像を転写する転写手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体に対し前記転写手段を略上部に配置し、前記現像手段と前記転写手段の間に前記濃度検知手段を配置することを特徴とする画像形成装置。 - 前記濃度検知手段の検知面の像担持体に対向する方向は水平方向より下方を向くように配置することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記転写手段は前記像担持体より転写材に現像像を転写することを特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記転写手段は前記像担持体より中間転写体上に現像像を転写することを特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の画像形成装置。
- 像担持体の回転方向は、前記現像手段に対して、前記像担持体が下方から上方に向けて回転する方向であることを特徴とする請求項1、2、3、4のいずれかに記載の画像形成装置。
- 像担持体と、
前記像担持体に潜像形成する潜像形成手段と、
前記像相持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
現像像の濃度を検知する濃度検知手段と、
現像像を転写する転写手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体に対し前記転写手段を略上部に配置し、前記転写手段の上部に前記濃度検知手段を配置することを特徴とする画像形成装置。 - 前記濃度検知手段の検知面の像担持体に対向する方向は水平方向より下方を向くように配置することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記転写手段は前記像担持体より転写材に現像像を転写することを特徴とする請求項6、7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記転写手段は前記像担持体より中間転写体上に現像像を転写することを特徴とする請求項6、7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記濃度検知手段は前記中間転写体上から転写材上に転写する2次転写位置よりも中間転写体移動方向下流側の位置に配置されたことを特徴とする請求項6、7、9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記濃度検知手段は前記中間転写体上から転写材上に転写する2次転写位置よりも中間転写体移動方向上流側の位置に配置されたことを特徴とする請求項6、7、9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 像担持体と、
前記像担持体に潜像形成する潜像形成手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
現像像の濃度を検知する濃度検知手段と、
現像像を転写する転写手段と、
転写後に像担持体上に残留する現像剤を除去するクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体に対し前記転写手段を略上部に配置し、前記クリーニング手段と前記転写手段の間に前記濃度検知手段を配置することを特徴とする画像形成装置。 - 前記濃度検知手段の検知面の像担持体に対向する方向は水平方向より下方を向くように配置することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記転写手段は前記像担持体より転写材に現像像を転写することを特徴とする請求項12、13のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記転写手段は前記像担持体より中間転写体上に現像像を転写することを特徴とする請求項12、13のいずれかに記載の画像形成装置。
- 像担持体の回転方向は、前記クリーニング手段に対して、前記像担持体が上方から下方に向けて回転する方向であることを特徴とする請求項12、13、14、15のいずれかに記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002179639A JP2004021176A (ja) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002179639A JP2004021176A (ja) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | 画像形成装置 |
Publications (1)
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JP2004021176A true JP2004021176A (ja) | 2004-01-22 |
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JP2002179639A Pending JP2004021176A (ja) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | 画像形成装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007322774A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2009258245A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Canon Inc | 画像形成装置 |
-
2002
- 2002-06-20 JP JP2002179639A patent/JP2004021176A/ja active Pending
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