JP2006047779A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2006047779A
JP2006047779A JP2004229724A JP2004229724A JP2006047779A JP 2006047779 A JP2006047779 A JP 2006047779A JP 2004229724 A JP2004229724 A JP 2004229724A JP 2004229724 A JP2004229724 A JP 2004229724A JP 2006047779 A JP2006047779 A JP 2006047779A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
reg
toner
reference pattern
endless belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004229724A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4806171B2 (ja
Inventor
Noboru Sawayama
昇 沢山
Yuji Hirayama
裕士 平山
Shinji Kato
真治 加藤
Makoto Hasegawa
真 長谷川
Hitoshi Ishibashi
均 石橋
Kouta Fujimori
仰太 藤森
Naoto Watanabe
直人 渡辺
Kayoko Ikegami
加余子 池上
Takashi Enami
崇史 榎並
Shinji Kobayashi
信二 小林
Kazumi Kobayashi
一三 小林
Fukutoshi Uchida
福年 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2004229724A priority Critical patent/JP4806171B2/ja
Publication of JP2006047779A publication Critical patent/JP2006047779A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4806171B2 publication Critical patent/JP4806171B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】プロセスコントロールにおける基準パターン像の作像・検知時間を短縮でき、画像形成動作(プリント動作)における生産性の向上を図れるようにする。
【解決手段】基準パターン像を中間転写ベルト8に転写し、該中間転写ベルト8上の基準パターン像の付着状態を転写部材としての2次転写ローラ19の下流に設けられた画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ40で検知し、その検知結果により作像条件を変化させる画像形成装置において、中間転写ベルト8上の基準パターン像が2次転写ローラ19を通過するとき、2次転写ローラ19が中間転写ベルト8に接触した状態で2次転写ローラ19にトナーと同極性の電圧を印加する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関し、詳しくは、画像形成装置のプロセス制御技術に関する。
本発明は、トナー濃度検知装置、磁性体検知装置、導体検知装置等に応用することができる。
例えば、複数の感光体を並置したタンデム型の画像形成装置では、各感光体に形成された色の異なるトナー像を中間転写ベルトに重ね転写し、転写された重ね画像を中間転写ベルトと2次転写ローラ間の2次転写ニップに所定のタイミングで搬送された転写紙に一括転写するようになっている。
従来から、電子写真方式の画像形成装置では、画像品質の安定化を目的として、画像濃度センサを用いて所定のタイミングで像形成性能などの作像性能をテストする技術が知られている。
詳しくは、まず、像担持体としての感光体上の転写紙に転写されない位置に所定の作像条件で基準パターン像を形成し、各色の基準パターン像を中間転写ベルト上にパターンブロックとして転写する。転写された中間転写ベルト上の基準パターン像のトナー付着量を画像濃度センサで測定し、測定した画像濃度によって像形成性能を判別し、その結果をフィードバックすることで作像条件を変更し画像濃度が一定となるように制御するプロセスコントロール技術が知られている。
温湿度変化や経時変化によって作像能力は変化するため、前述したプロセスコントロールを所定のプリント枚数毎や、所定の時間毎に自動的に実行することによって、一定の画像品質を維持している。
パターンブロックは、中間転写ベルトの無端移動に伴って画像濃度センサ(反射型フォトセンサ)との対向位置に移動するが、2次転写ローラの下(ニップ)を通過する際、基準パターン像が2次転写ローラによって乱されるのを防止するために、2次転写ローラを中間転写ベルトから離間させるようにしている。基準パターン像により2次転写ローラが汚れることを防止するためにも離間させるようにしている。2次転写ローラが汚れると、実際にプリントする時に印刷画像の裏側(転写紙裏面)を汚す結果になるからである。
実開平6−76961号公報 特開平7−248676号公報
しかしながら、画像をLD光で感光体に書き込んでいる時に、2次転写ローラを中間転写ベルトから離間させたり接触させたりすると、中間転写ベルトの走行が乱れ、画像にバンディングと呼ばれる筋状のムラを発生する。
従って、2次転写ローラを中間転写ベルトから離間させる場合、最後の色(例えばブラック)が書き終わってから、2次転写ローラの離間を開始するようになっている。そして、離間が終わった段階で、4色の基準パターンを同時に書き込みし、4色の基準パターン像を同時に作像する。
また、すべての基準パターン像が離間された2次転写ローラの下を乱されることなく通過した後に、2次転写ローラを中間転写ベルトに接触する動きが開始される。2次転写ローラが中間転写ベルトに接触した後、次の画像の書き込みが、例えばイエローより順次開始される。
従って、連続プリント中に基準パターン像を検知する場合は、かなりの時間プリント動作を中断する必要があり、その分生産性が落ちるという問題があった。
そこで、本発明は、基準パターン像の作像・検知時間を短縮でき、画像形成動作(プリント動作)における生産性の向上を図れる画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明では、像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像手段と、トナー像に接触するように記録媒体を搬送するエンドレスベルトと、トナー像に接触した上記記録媒体の裏面からトナーの電荷と逆極性の電圧を印加する転写部材を有し、上記像担持体上の上記記録媒体に転写されない位置に所定の作像条件で基準パターン像を作像し、該基準パターン像を上記エンドレスベルトに転写し、該エンドレスベルト上の基準パターン像の付着状態を上記転写部材の下流に設けられた画像濃度検知手段で検知し、その検知結果により作像条件を変化させる画像形成装置において、上記エンドレスベルト上の基準パターン像が上記転写部材を通過するとき、上記転写部材が上記エンドレスベルトに接触した状態で上記転写部材にトナーと同極性の電圧を印加することを特徴とする。
ここでは、特に、基準パターン像の作像・検知時間の短縮を目的としている。
請求項2記載の発明では、像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像手段と、上記像担持体上のトナー像を転写されて一時的に保持するエンドレスベルトと、該エンドレスベルト上のトナー像に接触するように記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、トナー像に接触した上記記録媒体の裏面からトナーの電荷と逆極性の電圧を印加する転写部材を有し、上記像担持体上の上記記録媒体に転写されない位置に所定の作像条件で基準パターン像を作像し、該基準パターン像を上記エンドレスベルトに転写し、該エンドレスベルト上の基準パターン像の付着状態を画像濃度検知手段で検知し、その検知結果により作像条件を変化させる画像形成装置において、上記エンドレスベルト上の基準パターン像が上記転写部材を通過するとき、上記転写部材が上記エンドレスベルトに接触した状態で上記転写部材にトナーと同極性の電圧を印加することを特徴とする。
ここでは、特に、基準パターン像の作像・検知時間の短縮を目的としている。
請求項3記載の発明では、請求項1又は2記載の画像形成装置において、少なくとも1回、上記エンドレスベルト上の基準パターン像が上記転写部材を通過する前の紙間で、上記転写部材にトナーと同極性の電圧を印加することを特徴とする。
基準パターン像を通過させるとき、トナーと同極性のバイアスを印加するために、転写部材に付着したトナーがエンドレスベルトに付着し、基準パターン像を乱す。特に、基準パターン像の前後のトナーを付着させない部分(地肌部)に転写部材からトナーが移行すると、検知結果に大きく影響する。ここでは特にこれを防止することを目的としている。
請求項4記載の発明では、請求項1又は2記載の画像形成装置において、基準パターン像の上記エンドレスベルト上の付着量をトナー1層分以下にすることを特徴とする。
ここでは、特に、転写部材の汚れ防止、基準パターン像の検知精度アップ(基準パターン像を検知する光センサ(画像濃度検知手段)が転写部材の下流側にある場合、転写部材に転写した分だけ検知誤差になる。)を目的としている。
請求項5記載の発明では、請求項1又は2記載の画像形成装置において、上記画像濃度検知手段が、上記エンドレスベルトからの正反射光を検知する光学系を有し、上記エンドレスベルトからの正反射光の検知電圧Vsg_regに対し、基準パターン像の検知電圧Vsp_regが以下の式を満たすことを特徴とする。
Vsg_reg<10×Vsp_reg
ここでは、特に、転写部材の汚れ防止、基準パターン像の検知精度アップ(基準パターン像を検知する光センサ(画像濃度検知手段)が転写部材の下流側にある場合、転写部材に転写した分だけ検知誤差になる。)を目的としている。
請求項6記載の発明では、請求項1又は2記載の画像形成装置において、上記画像濃度検知手段が、上記エンドレスベルトからの正反射光を検知する光学系を有し、上記エンドレスベルトからの正反射光の検知電圧Vsg_regに対し、基準パターン像の検知電圧Vsp_regが以下の式を満たすことを特徴とする。
Vsg_reg<2×Vsp_reg
ここでは、特に、転写部材の汚れ防止、基準パターン像の検知精度アップ(基準パターン像を検知する光センサ(画像濃度検知手段)が転写部材の下流側にある場合、転写部材に転写した分だけ検知誤差になる。)を目的としている。
請求項7記載の発明では、請求項1又は2記載の画像形成装置において、上記画像濃度検知手段が、上記エンドレスベルトからの正反射光を検知する光学系を有し、上記エンドレスベルトからの正反射光の検知電圧Vsg_reg、基準パターン像の検知電圧Vsp_regとし、少なくとも2つの基準パターン像を作像し、第1のパターンが
Vsg_reg<2×Vsp_reg
を満たし、第2のパターンが
2×Vsp_reg<Vsg_reg<10×Vsp_reg
を満たすことを特徴とする。
請求項8記載の発明では、像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像手段と、トナー像に接触するように記録媒体を搬送するエンドレスベルトと、トナー像に接触した上記記録媒体の裏面からトナーの電荷と逆極性の電圧を印加する転写ローラを有し、上記像担持体上の上記記録媒体に転写されない位置に所定の作像条件で基準パターン像を作像し、該基準パターン像を上記エンドレスベルトに転写し、該エンドレスベルト上の基準パターン像の付着状態を画像濃度検知手段で検知し、その検知結果により作像条件を変化させる画像形成装置において、
少なくとも2つの基準パターン像を作像し、第1のパターンが
Vsg_reg<2×Vsp_reg
を満たし、第2のパターンが
2×Vsp_reg<Vsg_reg<10×Vsp_reg
を満たし、全てのパターンが
Vsg_reg<10×Vsp_reg
を満たし、全てのパターンが作像される長さが、上記転写ローラの周長より短いことを特徴とする。
ここでは、特に、転写部材の汚れ防止、基準パターン像の検知精度アップ(基準パターン像を検知する光センサ(画像濃度検知手段)が転写部材の下流側にある場合、転写部材に転写した分だけ検知誤差になる。)を目的としている。
請求項1記載の発明によれば、エンドレスベルトによる記録媒体の搬送による直接転写方式において、転写部材を退避させることなく基準パターン像の検知が出来るため、転写紙の間隔を延ばす必要がないので、基準パターン像の作像・検知時間は実質ゼロとなり、画像形成動作(プリント動作)における生産性の向上を図ることができる。
請求項2記載の発明によれば、中間転写方式において、転写部材を退避させることなく基準パータン像の検知が出来るため、転写紙の間隔を延ばす必要がないので、基準パターン像の作像・検知時間は実質ゼロとなり、画像形成動作(プリント動作)における生産性の向上を図ることができる。
請求項3記載の発明によれば、基準パターン像の通過前に転写部材のトナー汚れを無くすことができる。転写部材のトナー汚れは転写紙が1枚通過する分であり、通常極めて少ないので検知結果に影響することはない。
請求項4記載の発明によれば、トナー層を1層以下にすることで、転写部材への転写を無視出来るレベルに抑えることができる。
請求項5記載の発明によれば、下記式
Vsg_reg<10×Vsp_reg
を満たす場合、一般にトナー付着量は1層の約50%〜80%程度である。従って、転写部材への転写を無視できるレベルに抑えることができ、転写部材の汚れを防止することができる。
また、上記式を持たす領域では、検知電圧Vspは概略下記式を満たす。
Vsp(x)=Vsg_reg−(Vsg_reg−Vmin)exp(−x/ms)
Vmin:検知電圧の最小値
ms:シャドーファクター
従って、Vsg_reg<10×Vsp_regの条件下では感度も維持できる。
請求項6記載の発明によれば、Vsg_reg<2×Vsp_regを満たす場合、一般にトナー付着量は1層の約30%以下である。従って、転写部材への転写を無視できるレベルに抑えることができ、転写部材の汚れを防止することができる。また、上記式を持たす領域では、検知電圧Vspは概略Vsp(x)=Vsg_reg−(Vsg_reg−Vmin)exp(−x/ms)を満たす。
従って、Vsg_reg<2×Vsp_regの条件下では十分高い感度が維持できる。
請求項7記載の発明によれば、転写部材の汚れを防止することができる。また、第1のパターンと第2のパターンの濃度から推定される現像量の差を、それぞれの作像ポテンシャルの差で割ることで、現像能力(現像γ)を推定することができる。この現像γから、周知の手法により種々の作像パラメータを決定することができる。
請求項8記載の発明によれば、転写部材を退避させることなく基準パターン像の検知が出来るため、転写紙の間隔を延ばす必要がないので、基準パターン像の作像・検知時間は実質ゼロとなり、画像形成動作(プリント動作)における生産性の向上を図ることができる。
また、転写部材の汚れを防止することができる。また、第1のパターンと第2のパターンの濃度から推定される現像量の差を、それぞれの作像ポテンシャルの差で割ることで、現像能力(現像γ)を推定することができる。この現像γから、周知の手法により種々の作像パラメータを決定することができる。
以下、本発明の第1の実施形態を図1乃至図6に基づいて説明する。
まず、図1に基づいて、本実施形態における画像形成装置としての電子写真方式のレーザープリンタ(以下、単に「プリンタ」という)の全体構成の概要を説明する。
プリンタ100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を生成するための4つの作像ステーション6Y、6M、6C、6Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY、M、C、Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
Yトナー像を生成するための作像ステーション6Yを代表してその構成を説明すると、図2に示すように、像担持体としてのドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、現像装置5Y等を備えている。
帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに方向に回転せしめられる感光体1Yの表面を一様に帯電せしめる。一様に帯電せしめられた感光体1Yの表面は、レーザー光Lによって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。
このYの静電潜像は、Yトナーを用いる現像装置5YによってYトナー像に現像される。そして、エンドレスベルトとしての中間転写ベルト8上に中間転写される。
ドラムクリーニング装置2Yは、中間転写工程を経た後の感光体1Y表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体1Yの残留電荷を除電する。この除電により、感光体1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他の作像ステーション6M、6C、6Kにおいても、同様の構成を有しており、同様にして感光体1M、1C、1K上にM、C、Kトナー像が形成され、中間転写ベルト8上に転写される。
現像装置5Yには、少なくとも磁性キャリアとYトナーを含む二成分現像剤が充填され、内部に磁石を配した現像ローラ51Yに吸着され搬送される。現像剤はドクター52Yで一定量に規制され、感光体1Yに接触させられ、感光体1Yに形成された潜像にトナーを静電的に付着させて現像する。
トナーが現像されることにより現像剤中のトナー濃度が下がるので、これを補充する必要があり、トナーカートリッジ32Y(図1参照)から図示しない経路を通じて現像器内にトナーが補給される。現像剤中のトナーの量(トナー濃度)はトナー濃度センサ56Yに依って検知され、その電気信号が制御部57Yに送られ所定の基準に従って補給量トナーの量が決定され、トナー補給ローラの駆動モータ41Yが駆動される。図2において、符号55Yは現像剤を攪拌・搬送する部材を示す。
図1に示すように、作像ステーション6Y、6M、6C、6Kの図中下方には、露光装置7が配設されている。潜像形成手段としての露光装置7は、画像情報に基づいて発したレーザー光Lを、作像ステーション6Y、6M、6C、6Kにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体1Y、1M、1C、1K上にY、M、C、K用の静電潜像が形成される。なお、露光装置7は、光源から発したレーザー光Lを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射する周知の構成を有している。
露光装置7の図中下側には、給紙カセット26、該給紙カセット26に組み込まれた給紙ローラ27、レジストローラ対28など有する給紙手段が配設されている。
給紙カセット26は、記録媒体としての転写紙Sが複数枚重ねて収納されており、それぞれの一番上の転写紙Sには給紙ローラ27が当接している。給紙ローラ27が図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転せしめられると、一番上の転写紙Sがレジストローラ対28のローラ間(ニップ)に向けて給紙される。レジストローラ対28は、転写紙Sを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Sを適切なタイミングで後述する2次転写ニップに向けて送り出す。かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ27と、タイミングローラ対としてのレジストローラ対28との組合せによって記録媒体搬送手段が構成されている。この記録媒体搬送手段は、転写紙Sを給紙カセット26から後述の2次転写ニップまで搬送するものである。
作像ステーション6Y、6M、6C、6Kの図中上方には、中間転写体としての中間転写ベルト8を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット15が配設されている。
中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8の他、4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9K、クリーニング装置10などを備えている。また、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14なども備えている。中間転写ベルト8は、これら3つのローラに張架されながら、少なくとも何れか1つのローラの回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。
1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト8を感光体1Y、1M、1C、1Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト8の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスを印加する方式のものである。
1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト8は、その無端移動に伴ってY、M、C、K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体1Y、1M、1C、1K上のY、M、C、Kトナー像が重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト8上に4色重ね合わせトナー像(以下、「4色トナー像」という)が形成される。
2次転写バックアップローラ12は、転写部材としての2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。中間転写ベルト8上に形成された4色トナー像は、この2次転写ニップで転写紙Sに転写される。
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト8には、転写紙Sに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置10によってクリーニングされる。
2次転写ニップにおいては、転写紙Sが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト8と2次転写ローラ19との間に挟まれて、レジストローラ対28側とは反対方向に搬送される。2次転写ニップから送り出された転写紙Sは、定着装置20のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された4色トナー像が定着される。その後、転写紙Sは、排紙ローラ対29のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の上面には、スタック部30が形成されており、排紙ローラ対29によって機外に排出された転写紙Sは、このスタック部30に順次スタックされる。
スタック部30の下部には、トナーカートリッジ2Y、32M、32C、32Kが配置されている。
図1において、2次転写バックアップローラ12の上方には画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ40が配設されており、中間転写ベルト8上の光反射率に応じた信号を出力するように構成されている。
この反射型フォトセンサ40には、拡散光検出型か正反射光検出型のうち、中間転写ベルト8の表面の反射光量と、後述の基準パターン像の反射光量との差を十分な値にし得る方が用いられる。なお、反射型フォトセンサ40の役割については後述する。
図3は本レーザープリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。図において制御部150はそれぞれ電気的に接続されたトナー像形成部6Y、6M、6C、6K、光書込みユニット7、給紙カセット26、レジストローラ対28、転写ユニット15、反射型フォトセンサ40などを制御する。また、この制御部150は、演算部などを制御するCPU150aと、データを記憶するRAM150bとを備えている。
制御部150は、図示しない主電源の投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上のプリントを出力したあとの待機時など、所定のタイミングで、各トナー像形成部6Y、6M、6C、6Kの像形成性能などの作像性能を試験し、試験結果を作像条件にフィードバックして画像品質を安定化するように構成されている。
具体的には、この所定のタイミングが到来すると、まず、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kを回転しながら一様に帯電せしめる。この帯電については、通常のプリント時における一様な帯電(例えば−700V)とは異なり、その電位を徐々に大きくしていくようにする。そして、上記レーザ光Lの走査によって基準パターン像用の静電潜像を形成しながら、現像ユニット6Y、6M、6C、6Kで現像する。
この現像により、各色のバイアス現像パターン像(基準パターン像)が感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上に形成される。なお、現像の際、制御部150は、それぞれの現像ユニット20の現像ローラ22に印加される現像バイアスの値も徐々に高くしていくように制御する。
これら各色のバイアス現像パターン像は、中間転写ベルト8上に重なり合わずに並ぶように転写される。この転写により、中間転写ベルト8上には各色の基準パターン像によって構成されるパターンブロックが形成される。
図4は、基準パターン像Px(x=y、m、c、k)を示す模式図である。図において、基準パターン像Pxは、互いに間隔15mmを置いて並ぶ3つの基準像101で構成されている。本レーザープリンタにおいて、各基準像101は縦15mm×横15mmの大きさで、15mmの間隙を介して形成される。よって、中間転写ベルト8上の基準パターン像Pxの長さはそれぞれL2=75mmとなる。
基準パターン像Pxは、プリントプロセス時に形成される各色のトナー像とは異なり、中間転写ベルト8上に重なり合わずに並ぶように転写される。このような転写により、中間転写ベルト8上には各色の基準パターン像Py、Pm、Pc、Pkによって構成される1つのパターンブロックPBが形成される。
図5は、感光体1の設置ピッチを示す模式図である。図示のように、感光体1Y、1M、1C、1KはそれぞれL1=90mmの間隔に設定されている。上述のように、基準パターン像Pxの長さL2はそれぞれ75mmであり、感光体1の設置ピッチL1よりも短い。このため、基準パターン像Px(x=y、m、c、k)は、それぞれの端部を重ね合わせないように独立して転写されることが可能になる。
図6は中間転写ベルト8上に形成されたパターンブロックPBが反射型フォトセンサ40を通過する様子を模式的に示す図である。中間転写ベルト8上に形成されたパターンブロックPBは、中間転写ベルト8の無端移動に伴って反射型フォトセンサ40との対向位置に移動するが、パターンブロックPBが2次転写ローラ19の下(中間転写ベルト8との対向部位)を通過する際、従来は、2次転写ローラ19は中間転写ベルト8から離間し、基準パターン像Pxが2次転写ローラ19に因って乱されるのを防ぐようにしている。
これはまた、2次転写ローラ19が汚れるのを防止する役目も果たす。もし、二次転写ローラ19が汚れると、実際にプリントする時に印刷画像の裏側を汚す結果になる。
反射型フォトセンサ40では、基準パターン像Pxの光反射量が検知され、電気信号として上記制御部150に出力される。制御部150は、反射型フォトセンサ40から順次送られてくるこの出力信号に基づいて、各基準パターン像の光反射率を演算し、濃度パタンデータとしてRAM150aに格納していく。
反射型フォトセンサ40との対向位置を通過したパターンブロックPBは、クリーニング装置10によってクリーニングされる。
従来技術での動作を、連続プリント中に基準パターン像Pxを作像する場合を例にとって説明する。
1つの画像を作像する場合、Y、M、C、Kの順で感光体間隔L1を中間転写ベルト8が進む時間ずらして、レーザー光で画像情報が感光体1に書き込まれる。感光体1はこれに先立ち、帯電ローラ4で一様に帯電させられているが、レーザー光が照射された所は、感光層の中で正負の電荷が発生し、先に一様に帯電された電荷を消失するように作用する。つまり、光書き込みに応じた潜像ができる。
この潜像が夫々の色のトナーで現像され、中間転写ベルト8へ向けて運ばれる。中間転写ベルト8と感光体1が接触する位置の中間転写ベルト8の裏側には、1次転写ローラ9が配置され、これにトナーと逆極性の電圧を印加することで、トナーを感光体1から中間転写ベルト8側に引き寄せる、つまり転写する。
光書き込みのタイミングは、Y、M、C、Kのトナー像は中間転写ベルト8上で重なるようにずらしてある。4色重ねられたトナー像が、2次転写ローラ19の所に来たところで、別経路より運ばれてきた転写紙Sと重ねられる。転写紙Sの裏側の2次転写ローラ19に、トナーと逆極性の電圧を印加して、4色のトナー像を一度に転写紙Sに転写する。
ところで、反射型フォトセンサ40で基準パターン像を検知する場合には、図6bに示すように、2次転写ローラ19を中間転写ベルト8から離間(退避)させて、基準パターン像のトナー像を2次転写ローラ19が乱さないようにして、反射型フォトセンサ40で基準パターン像を検知する。
しかしながら、上述したように、画像をレーザー光で感光体1に書き込んでいる時に、2次転写ローラ19を中間転写ベルト8から離間させたり接触させたりすると、中間転写ベルトの走行が乱れ、画像にバンディングと呼ばれる筋状のムラを発生する。従って、2次転写ローラ19を中間転写ベルト8から離間させる場合、最後の色(この場合K)が書き終わってから、2次転写ローラ19の離間を開始する。そして、離間が終わった段階で、4色のパターンを同時に書き込みし、基準パターン像Pxを同時に作像する。
また、すべての基準パターン像Pxが離間された2次転写ローラ19の下を乱されることなく通過した後に、2次転写ローラ19を中間転写ベルト8に接触する動きが開始される。2次転写ローラ19を中間転写ベルト8に接触した後、次の画像の書き込みがYより順次開始される。
従って、連続プリント中に基準パターン像を検知する場合は、かなりの時間プリント動作を中断する必要があり、その分生産性が落ちると言う問題があった。
2次転写ローラ19を中間転写ベルト8から退避させずに基準パターン像を検知すると、像を乱すのみならず、2次転写ローラ19を汚し(基準パターン像のトナーがローラに付着する)、これが次の転写紙Sの裏面を汚すという問題が発生する。本発明は、この様な問題を解決するためになされたものである。
画像品質、特にカラー画像品質を維持するということは、色空間を維持するということが前提であり、極めて多くのパラメータを適性に維持する必要がある。
しかしながら、本発明者らは鋭意努力した結果、光センサで検知出来る中間特性値の幾つかの組合せを所定の値に管理することで色空間を維持することができ、しかもその内の殆どのものが2次転写ローラ19を退避させなくともトナー像を乱すことなく、また、2次転写ローラ19の汚れも実質無害なレベルに維持できることを見出した。
その一つが、基準パターン像のベルト上の付着量をトナー1層分以下にし、2次転写ローラ19にトナーと同極性の電圧を印加することである。
また、エンドレスベルト(搬送ベルト又は中間転写ベルト)からの正反射光の検知電圧Vsg_regに対し、基準パターン像の検知電圧Vsp_regが以下の式を満たすことが更に望ましい。
Vsg_reg<10×Vsp_reg
これは、どのような光学系の光センサを用いるかによって異差はあるが、トナーが搬送ベルト(各感光体の像を順次転写可能に記録媒体を搬送するエンドレスベルト)又は中間転写ベルト8の表面を60%〜80%覆う状態に相当している。この様な状態では、2次転写ローラ19が中間転写ベルト8に接触していても、トナーと同極性の電圧が印加されていれば、トナー像は殆ど乱されず、また2次転写ローラ19の汚れ(トナーの転移)も少ない。また、信号としてもベルト上のトナー量に対する感度もよい。
図7のフローチャートに基づいて、本実施形態におけるプリント動作及び前述した像形成性能などの作像性能を試験するプロセスコントロールの実行タイミングを説明する。
印刷要求があった場合(S1)、制御部150は出力データがイメージデータか又はテキストデータかを判断する(S2)。イメージデータか否かの判断は、ドットカウンタから算出される画像部の面積と出力する用紙の面積から算出される画像の面積率で判断する。
例えば、ドットカウンタから算出される画像部の面積が124.6cm、出力する用紙サイズがA4(623cm)、画像部の面積率の閾値が10%の場合、画像の面積率は124.6/623=20%となり、閾値の10%以上のためイメージデータであると判断する。イメージメージデータの場合、通常白部がテキストデータより少ないため、画像面積が大きくなる傾向にある。そのため、イメージデータと判断するパラメータを上述のように画像の面積率とし、閾値以上の画像面積の場合にはイメージデータと判断する方法は有効である。
また、フルカラー画像形成装置の場合、4色の画像面積率のデータが得られるが、1色でも面積率が閾値10%を超えた場合イメージデータと判断する。
ここで、出力画像がイメージデータの場合、制御部150は、前回のプロセスコントロール実行後からの出力枚数をカウントアップしている枚数カウンタがイメージデータ枚数閾値より大きいかどうかを判断し(S3)、大きい場合にはプロセスコントロールを実行する(S4)。
このようにして、イメージデータ出力の際に画像調整が必要な場合、作像開始前にプロセスコントロールを実行するため、画像品質を高く保つことができる。
また、イメージデータ枚数閾値は画像品質が変化しないように短く設定することで、画像品質が高いままイメージデータを出力し続けることを可能にする。プロセスコントロールを実行した場合、枚数カウンタをクリアする(S5)。
次いで、又はS2において出力画像がテキストデータと判断された場合、プロセスコントロールを実行せずに作像開始とする(S6)。このようにすることで、テキストデータの場合はプリント時間短縮を優先に、イメージデータの場合は画像品質を優先にすることができる。作像開始後、枚数カウンタカウントアップを行い(S7)、作像を終了する(S8)。
作像終了後は次の印刷要求があるか否かを判断し(S9)、印刷要求があった場合再度出力画像がイメージデータかどうかの判断に戻る。
作像終了後印刷要求が無い場合、枚数カウンタがテキストデータ枚数閾値を超えていないかどうかを判断する(S10)。ここで、テキストデータ枚数閾値はイメージデータ枚数閾値よりも大きい値を設定し、多少画像品質が落ちても機械(プリンタ)に不具合が生じない限りプロセスコントロールを実行しないようにしないようにする。この条件において枚数カウンタがテキストデータ枚数閾値を超えている場合にはプロセスコントロールを実行し(S11)、枚数カウンタをクリアして(S12)終了する。
上記実施形態では、中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置について例示したが、搬送ベルト(エンドレスベルト)で転写紙を搬送しながら順次感光体上の画像を転写していく直接転写方式のカラー画像形成装置においても同様に実施することができる。直接転写方式の場合、転写部材は紙転写部材と称することができる。
次に、第2の実施形態を説明する。なお上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する。
本実施形態では、少なくとも1回、中間転写ベルト8上の基準パターン像が2次転写ローラ19を通過する前の紙間(転写紙間)で、2次転写ローラ19にトナーと同極性の電圧を印加することを特徴とする。
これにより、基準パターン像の通過前に転写部材(2次転写ローラ19)のトナー汚れを無くすことができる。すなわち、転写部材のトナー汚れは転写紙Sが1枚通過する分であり、通常極めて少ないので反射型フォトセンサ40の検知結果に影響することはない。
以下の式を満たすようにしてもよい(第3の実施形態)。
Vsg_reg<2×Vsp_reg
この場合、トナーが搬送ベルト又は中間転写ベルト8の表面を疎ら40%以下に覆う状態で、2次転写ローラ19が中間転写ベルト8に接触していても、トナーと同極性の電圧が印加されていれば、トナー像は乱されず、また2次転写ローラ19の汚れ(トナーの転移)も極めて僅かである。
エンドレスベルトからの正反射光の検知電圧Vsg_reg、基準パターン像の検知電圧Vsp_regとし、少なくとも2つの基準パターン像を作像し、第1のパターンが
Vsg_reg<2×Vsp_reg
を満たし、第2のパターンが
2×Vsp_reg<Vsg_reg<10×Vsp_reg
を満たすようにしてもよい(第4の実施形態)
また、トナー像に接触するように記録媒体を搬送するエンドレスベルトと、トナー像に接触した記録媒体の裏面からトナーの電荷と逆極性の電圧を印加する転写ローラを有する構成において、少なくとも2つの基準パターン像を作像し、第1のパターンが
Vsg_reg<2×Vsp_reg
を満たし、第2のパターンが
2×Vsp_reg<Vsg_reg<10×Vsp_reg
を満たし、全てのパターンが
Vsg_reg<10×Vsp_reg
を満たし、全てのパターンが作像される長さを、転写ローラの周長より短くするようにしてもよい(第5の実施形態)。
本発明の第1の実施形態における画像形成装置としてのプリンタの概要正面図である。 イエロー画像に対応する作像ステーションの拡大概要正面図である。 制御ブロック図である。 基準パターン像の配置関係を示す模式図である。 感光体の配設ピッチを示す模式図である。 中間転写ベルト上に形成されるパターンブロックの模式図である。 制御動作を示すフローチャートである。
符号の説明
8 エンドレスベルトとしての中間転写ベルト
19 転写部材としての2次転写ローラ
40 画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサ
101 基準パターン像
S 記録媒体としての転写紙

Claims (8)

  1. 像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像手段と、トナー像に接触するように記録媒体を搬送するエンドレスベルトと、トナー像に接触した上記記録媒体の裏面からトナーの電荷と逆極性の電圧を印加する転写部材を有し、上記像担持体上の上記記録媒体に転写されない位置に所定の作像条件で基準パターン像を作像し、該基準パターン像を上記エンドレスベルトに転写し、該エンドレスベルト上の基準パターン像の付着状態を上記転写部材の下流に設けられた画像濃度検知手段で検知し、その検知結果により作像条件を変化させる画像形成装置において、
    上記エンドレスベルト上の基準パターン像が上記転写部材を通過するとき、上記転写部材が上記エンドレスベルトに接触した状態で上記転写部材にトナーと同極性の電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
  2. 像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像手段と、上記像担持体上のトナー像を転写されて一時的に保持するエンドレスベルトと、該エンドレスベルト上のトナー像に接触するように記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、トナー像に接触した上記記録媒体の裏面からトナーの電荷と逆極性の電圧を印加する転写部材を有し、上記像担持体上の上記記録媒体に転写されない位置に所定の作像条件で基準パターン像を作像し、該基準パターン像を上記エンドレスベルトに転写し、該エンドレスベルト上の基準パターン像の付着状態を画像濃度検知手段で検知し、その検知結果により作像条件を変化させる画像形成装置において、
    上記エンドレスベルト上の基準パターン像が上記転写部材を通過するとき、上記転写部材が上記エンドレスベルトに接触した状態で上記転写部材にトナーと同極性の電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1又は2記載の画像形成装置において、
    少なくとも1回、上記エンドレスベルト上の基準パターン像が上記転写部材を通過する前の紙間で、上記転写部材にトナーと同極性の電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1又は2記載の画像形成装置において、
    基準パターン像の上記エンドレスベルト上の付着量をトナー1層分以下にすることを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1又は2記載の画像形成装置において、
    上記画像濃度検知手段が、上記エンドレスベルトからの正反射光を検知する光学系を有し、上記エンドレスベルトからの正反射光の検知電圧Vsg_regに対し、基準パターン像の検知電圧Vsp_regが以下の式を満たすことを特徴とする画像形成装置。
    Vsg_reg<10×Vsp_reg
  6. 請求項1又は2記載の画像形成装置において、
    上記画像濃度検知手段が、上記エンドレスベルトからの正反射光を検知する光学系を有し、上記エンドレスベルトからの正反射光の検知電圧Vsg_regに対し、基準パターン像の検知電圧Vsp_regが以下の式を満たすことを特徴とする画像形成装置。
    Vsg_reg<2×Vsp_reg
  7. 請求項1又は2記載の画像形成装置において、
    上記画像濃度検知手段が、上記エンドレスベルトからの正反射光を検知する光学系を有し、上記エンドレスベルトからの正反射光の検知電圧Vsg_reg、基準パターン像の検知電圧Vsp_regとし、少なくとも2つの基準パターン像を作像し、第1のパターンが
    Vsg_reg<2×Vsp_reg
    を満たし、第2のパターンが
    2×Vsp_reg<Vsg_reg<10×Vsp_reg
    を満たすことを特徴とする画像形成装置。
  8. 像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像手段と、トナー像に接触するように記録媒体を搬送するエンドレスベルトと、トナー像に接触した上記記録媒体の裏面からトナーの電荷と逆極性の電圧を印加する転写ローラを有し、上記像担持体上の上記記録媒体に転写されない位置に所定の作像条件で基準パターン像を作像し、該基準パターン像を上記エンドレスベルトに転写し、該エンドレスベルト上の基準パターン像の付着状態を画像濃度検知手段で検知し、その検知結果により作像条件を変化させる画像形成装置において、
    少なくとも2つの基準パターン像を作像し、第1のパターンが
    Vsg_reg<2×Vsp_reg
    を満たし、第2のパターンが
    2×Vsp_reg<Vsg_reg<10×Vsp_reg
    を満たし、全てのパターンが
    Vsg_reg<10×Vsp_reg
    を満たし、全てのパターンが作像される長さが、上記転写ローラの周長より短いことを特徴とする画像形成装置。
JP2004229724A 2004-08-05 2004-08-05 画像形成装置 Expired - Fee Related JP4806171B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004229724A JP4806171B2 (ja) 2004-08-05 2004-08-05 画像形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004229724A JP4806171B2 (ja) 2004-08-05 2004-08-05 画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006047779A true JP2006047779A (ja) 2006-02-16
JP4806171B2 JP4806171B2 (ja) 2011-11-02

Family

ID=36026393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004229724A Expired - Fee Related JP4806171B2 (ja) 2004-08-05 2004-08-05 画像形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4806171B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007286176A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Ricoh Co Ltd 画像形成装置、画像形成制御方法及びプログラム
JP2011048257A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Kyocera Mita Corp タンデム型カラー画像形成装置
JP2011064715A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
EP2395401A1 (en) 2010-06-10 2011-12-14 Ricoh Company, Ltd. Transfer device and image forming apparatus incorporating transfer device
US8725016B2 (en) 2010-07-23 2014-05-13 Sharp Kabushiki Kaisha High speed image forming apparatus and image forming method thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11174753A (ja) * 1997-12-17 1999-07-02 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2001324841A (ja) * 2000-05-16 2001-11-22 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2001324855A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Canon Inc 画像形成装置
JP2002268462A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Fuji Xerox Co Ltd トナー量検出装置
JP2003270948A (ja) * 2002-03-15 2003-09-25 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置及びキャリア排出・回収方法
JP2004045877A (ja) * 2002-07-12 2004-02-12 Canon Inc 画像形成装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11174753A (ja) * 1997-12-17 1999-07-02 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2001324855A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Canon Inc 画像形成装置
JP2001324841A (ja) * 2000-05-16 2001-11-22 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2002268462A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Fuji Xerox Co Ltd トナー量検出装置
JP2003270948A (ja) * 2002-03-15 2003-09-25 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置及びキャリア排出・回収方法
JP2004045877A (ja) * 2002-07-12 2004-02-12 Canon Inc 画像形成装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007286176A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Ricoh Co Ltd 画像形成装置、画像形成制御方法及びプログラム
JP2011048257A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Kyocera Mita Corp タンデム型カラー画像形成装置
JP2011064715A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
EP2395401A1 (en) 2010-06-10 2011-12-14 Ricoh Company, Ltd. Transfer device and image forming apparatus incorporating transfer device
US8682189B2 (en) 2010-06-10 2014-03-25 Ricoh Company, Ltd. Transfer device and image forming apparatus incorporating transfer device
US8725016B2 (en) 2010-07-23 2014-05-13 Sharp Kabushiki Kaisha High speed image forming apparatus and image forming method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP4806171B2 (ja) 2011-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7260335B2 (en) Image-information detecting device and image forming apparatus
JP4866583B2 (ja) 画像形成装置
JP5194372B2 (ja) トナー濃度制御装置及び画像形成装置
JP2001027852A (ja) 画像形成装置
JP4023573B2 (ja) 画像形成装置
JP4794226B2 (ja) 画像形成装置
JP2006235391A (ja) 画像形成装置
JP4639099B2 (ja) 画像形成装置
JP2541193B2 (ja) 画像形成装置
JP4731937B2 (ja) 画像形成装置
JP2009168906A (ja) 画像形成装置
JP4806171B2 (ja) 画像形成装置
JP2004240369A (ja) 画像形成装置
JP5168851B2 (ja) 画像形成装置
JP2005202110A (ja) 画像形成装置
JP2001083853A (ja) 画像形成装置
JP3787484B2 (ja) 画像形成装置
JP4813805B2 (ja) 画像形成装置
JP4786979B2 (ja) 画像形成装置
JP2005352379A (ja) 画像形成装置
JP2013054182A (ja) 画像形成装置
JP2001092202A (ja) 画像形成装置
JP2005189494A (ja) 画像形成装置
JP5123265B2 (ja) 画像形成装置
JP4606859B2 (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070619

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100402

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100511

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101214

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110809

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110812

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140819

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees