JP3744670B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白黒電子写真複写機、カラー電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機等の画像形成装置の改良に関し、特に中間転写ベルトを備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、中間転写体として中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置が広く使われている。このカラー画像形成装置では、ドラム状、ベルト状の感光体に静電写真法のプロセスを適用して、帯電、露光、現像のプロセスを経て所定の色のトナー像を形成する。また、中間転写ベルトは、感光体と対向配置されて感光体に当接され、感光体と同じ周速で回転駆動されている。上述した感光体上のトナー像はコロナ放電等を利用した一次転写手段により、中間転写ベルトに転写させられる。このような画像形成工程が感光体と中間転写ベルトとの位置合わせがなされた上に各色毎に繰り返されて、中間転写ベルト上に複数色のトナー像が重ねて転写されることによりカラー画像が形成される。さらに、中間転写ベルト上に形成されたカラー画像が、二次転写手段により転写材に一括転写され、さらに定着手段により定着されて、画像形成としての工程が終了する。
ここで、上記カラー画像形成装置の未使用時には、中間転写ベルトが停止しており、径の小さい(曲率の大きい)支持ローラに接している中間転写ベルトの部分が大きな塑性変形を生じる。特に、一晩放置して翌日に使用する場合や何日も使用しない後に急に稼働させた場合には、ローラと接する中間転写ベルト部分の塑性変形の程度が最悪である。この中間転写ベルトの塑性変形した部分は、トナー像の転写不良として顕在化し、画像不良として現れる。この現象は、特にハーフトーンのトナー像に発生し易く、ハーフトーンの多いカラー画像では目立つ。この原因は、中間転写ベルトの塑性変形によりベルトにカールが発生し、一次転写手段の位置において感光体と中間転写ベルトとの間にわずかなギャップが生じてギャップ放電が発生することにある。この中間転写ベルトのカールによって発生する画像不良を防止する方法としては、中間転写ベルトの停止時にローラ径の巻き付き角が最も小さいローラに接している領域を非画像領域としたり、中間転写ベルトの停止時には径の小さいローラを中間転写ベルトから離間させための離接機構を備えたりしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の前者の方法では、カール状態が最も激しい小径ローラとの接触部分に対しては、非画像領域とするので画像不良を回避できるが、その他のローラに接している領域まで非画像領域とすることが出来ず、相変わらず線状の白抜け画像等の不具合が発生していた。また、中間転写ベルト上への転写開始位置の制御が複雑で、非画像領域分だけをずらして転写するため画像形成の処理効率が落ちると云う不具合が発生している。さらに、上記後者の方法では、複雑な離接機構を必要とするため装置が大型化し、コストも掛かり、且つ画像形成の処理効率が落ちると云う不具合が起きている。
そこで、本発明は、中間転写ベルトのあらゆる領域で且つ複数のカールが発生しても、線状の白抜け画像もなく、且つ画像形成の処理効率の良い画像形成装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為、第1の請求項の画像形成装置は、像担持体に形成したトナー像を中間転写ベルトに転写し、中間転写ベルト上のトナー像を転写材に転写して画像を形成する画像形成装置において、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に接して動作する中間転写ベルトと、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルトに転写させる1次転写手段と、前記中間転写ベルトのカール状態を検知するベルト状態検知手段と、前記ベルト状態検知手段が前記中間転写ベルトのカール値が所定の値を超えていることを検知することにより、前記1次転写手段の転写条件を変更する転写条件変更手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記転写条件変更手段は、前記ベルト状態検知手段が前記中間転写ベルトのカール状態を検知することにより、前記中間転写ベルトを再度稼働してから所定枚数の画像形成が終了するまでの間、前記1次転写手段の転写条件を変更することを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記ベルト状態検知手段は、前記中間転写ベルトの不稼働時間が所定時間続いたことを検知することにより、前記中間転写ベルトにカールが発生したと判断することを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記ベルト状態検知手段は、中間転写ベルトに対向して設けられた反射型のフォトセンサーであることを特徴とする。
【0005】
【作用】
請求項1の発明は、ベルト状態検知手段によって中間転写ベルトのカール状態を検知し、中間転写ベルトのカール値が所定の値を超えていることによって転写条件変更手段は1次転写手段の転写条件を変更することが出来るので、中間転写ベルトの塑性変形が生じ易いカール状態を中間転写ベルトの始動時に検知して、転写条件変更手段によって1次転写手段の転写電流値を基準設定値からより少ない値に切り替えることが出来る。
請求項2の発明は、請求項1のように構成された画像形成装置の発明に加えて、ベルト状態検知手段によって始動時のカール状態を検知することにより、中間転写ベルトを再度稼働してから所定枚数の画像形成が終了するまでの間に、1次転写手段の転写条件を変更するようになっているので、中間転写ベルトを稼働させてから所定枚数の画像形成が終了するまで1次転写手段の転写電流値を基準設定値からより少ない値に切り替え、所定枚数の画像形成が終了すれば元通りの基準設定値に戻すことが出来る。
請求項3の発明は、請求項1又は2のように構成された画像形成装置の発明に加えて、ベルト状態検知手段は、中間転写ベルトの不稼働時間が所定時間続いたことを検知することにより、中間転写ベルトにカールが発生したと判断するので、中間転写ベルトの不稼働時間が所定時間続くと、中間転写ベルトを稼働させてから所定枚数の画像形成が終了するまで1次転写手段の転写電流値を基準設定値からより少ない値に切り替え、所定枚数の画像形成が終了すれば元通りの基準設定値に戻すことが出来る。
請求項4の発明は、請求項1又は2に記載の画像形成装置の発明に加えて、ベルト状態検知手段は中間転写ベルトに対向して設けられた反射型のセンサーとしたので、中間転写ベルトに触れることなく、安価で制御性がよくベルトのカール状態を検知することが出来るようになる。
【0006】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は、画像形成装置の代表例であるカラー複写機の主要部を示す側面図である。カラー画像読み取り装置(以下、カラースキャナーと云う)11は、コンタクトガラス等から構成される原稿台12上の原稿13を照明ランプ14により照明し、その反射光をミラー15〜17及びレンズ18を介してカラーセンサー19に結像して原稿13のカラー画像情報を例えばブルー(以下Bという)、グリーン(以下Gという)、レッド(以下Rという)に色分解して読み取り、電気的な画像信号に変換する。
カラーセンサー19は、B、G、Rの色分解手段と、光電変換素子としてのCCD(電荷結合素子等から構成される固体撮像素子)で構成されており、3色の同時読み取りを行う。図示しない画像処理部は、カラースキャナー11からのB、G、Rの画像信号の強度レベルをもとにして色変換処理等の画像処理を行い、ブラック(以下BKという)、シアン(以下Cという)、マゼンタ(以下Mという)、イエロー(以下Yという)の記録色の力ラー画像データを得る。
カラー画像記録装置(以下、カラープリンタと云う)20は、上記画像処理部からのカラー画像データを用いて次に述べるように4色のフルカラー画像を形成する。この場合、BK、C、M、Yの各色の画像データを得るためのカラースキャナー11はカラープリンタ20の動作とタイミングをとったスキャナースタート信号により照明ランプ14やミラー15〜17等で構成される可動光学系が矢印方向へ移動することで原稿13を走査してカラー画像データを得る。
次に、カラープリンタ20について説明する。像坦持体である感光体ドラム1は、駆動モータにより回転駆動されて矢印で示す如く反時計回りの向きに回転し、帯電手段としての帯電器28により均一に帯電される。露光手段としての書き込み光学ユニット21は、カラースキャナー11から画像処理部を介して入力される各色の画像データを光信号に変換し、この光信号により感光体ドラム1に原稿画像に対応した光書き込みを行って静電潜像を形成する。
【0007】
また、書き込み光学ユニット21は、レーザダイオード23からなる発光手段を図示しない発光駆動制御部で画像処理部からの画像データにより駆動し、モータ24により回転駆動されるポリゴンミラー25でレーザダイオード23からのレーザ光を偏向走査し、このポリゴンミラー25からのレーザ光をfθレンズ26、反射ミラー27を介して感光体ドラム1に照射する。
感光体ドラム1は、駆動モータにより回転駆動されて矢印で示す如く反時計回りの向きに回転するが、その周りには、感光体クリーニングユニット29、除電ランプ30、帯電器28、感光体ドラム1上の潜像電位を検知する電位センサ31、回転型現像装置32の選択された現像器、現像濃度パターン検知器33、中間転写体としての中間転写ベルト2等が配置されている。回転型現像装置32は、BK現像器32K、C現像器32C、M現像器32M、Y現像器32Yと、各現像器32K〜32Yを矢印で示す如く反時計回りの向きに回転させる図示しない回転駆動部などからなる。
これらの現像器32K〜32Yは、感光体ドラム1上の静電潜像を現像化するために、現像位置にて現像剤の穂を感光体ドラム1の表面に接触させて回転する現像スリーブ32KS、32CS、32MS、32YSと、現像剤を組み上げ攪拌するために回転する現像パドルなどで機成されている。
【0008】
さて、待機状態では、回転型現像装置32はBK現像器32BKが感光体ドラム1上の静電潜像を現像する現像位置にセットされており、複写動作が開始されると、カラースキャナー11で所定のタイミングからBK画像データを得るための原稿の読み取りが開始され、このカラースキャナー11からの画像データが画像処理部で処理されてBK画像データとして書き込み光学ユニット21に入力され、書き込み光学ユニット21がそのBK画像データに基づいて感光体ドラム1に光書き込みを行って静電潜像を形成する。以下、BK画像データによる静電潜像をBK潜像と言い、C、M、Yの各画像データによる静電潜像をそれぞれC潜像、M潜像、Y潜像と言う。
また、回転型現像装置32は、BK潜像をその先端部から現像するために、現像位置にBK潜像の先端部が到達する前に、BK現像器32Kの現像スリーブ32KSの回転を開始し、BK現像器32KにてBKトナーを含む現像剤により感光体ドラム1上のBK潜像を現像してBKトナー像とする。そして、以後、BK現像器32KがBK潜像の現像を続けるが、BK潜像の後端部が現像位置を通過した時点で、回転型現像装置32は速やかに次のC潜像の現像を行う現像器32Cが現像位置に達するまで回転する。この回転動作は、少なくとも、次のC潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了する。
【0009】
画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム1が矢印で示すように反時計回りの向きに回転して中間転写ベルト2が駆動モータにより時計回りの向きに回転する。中間転写ベルト2の回動に伴って上述のように感光体ドラム1上にBKトナー像が形成され、同様にCトナー像、Mトナー像、Yトナー像が順次形成され、BKトナー像、Cトナー像、Mトナー像、Yトナー像の順に中間転写ベルト2上に重ねて転写される。
上述のようなBKトナー像の形成では、帯電器28は暗中にてコロナ放電によって感光体ドラム1を負電荷で約−700Vに一様に帯電する。続いて、感光体ドラム1は、書き込み光学ユニット21によりBKの画像データに基づいてラスタ露光が行われて静電潜像が形成される。回転型現像装置32のBK現像器32Kは、トナーをフェライトキャリアとの攪拌によって負極性に帯電し、BK現像スリーブ32KSに負の直流電位と交流電位とが重畳された現像バイアス電位が印加され、感光体ドラム1上のBK潜像を現像してBKトナー像とする。
さらに、中間転写ベルト2は、駆動ローラ35、紙転写対向ローラ36、37、クリーニング対向ローラ38および支持ローラ39、従動ローラ40に張架されており、図示しない駆動モータにより駆動制御される。感光体ドラム1上のBKトナー像は、感光体ドラム1と接触状態で等速駆動されている中間転写ベルト2の表面へ一次転写手段であるベルト転写用コロナ放電器3により転写される。以下、感光体ドラム1から中間転写ベルト2へのトナー像転写を1次転写と称する。
【0010】
感光体ドラム1は、BKトナー像のベルト転写後に感光体クリーニングユニット29により清掃され、除電ランプ30により除電されて再使用可能となる。感光体クリーニングユニット29で回収されたトナーは、回収パイプを経由して図示しない排トナータンクに蓄えられる。ところで、BKトナー像形成工程の次にCトナー像形成工程に進み、感光体ドラム1が帯電器28により均一に帯電される。また、カラースキャナー11は所定のタイミングからC画像データを得るための原稿の読み取りを開始し、このカラースキャナー11からの画像データが画像処理部で処理されてC画像データとなって書き込み光学ユニット21に入力され、書き込み光学ユニット21がそのC画像データに基づいて感光体ドラム1に光書き込みを行ってC潜像を形成する。
回転型現像装置32は先のBK潜像後端部が現像位置を通過した後で且つ感光体ドラム1上のC潜像先端が現像位置に到達する前にC現像器32Cが現像位置に達するように回転動作を行い、C現像器32Cが感光体ドラム1上のC潜像を現像してCトナー像とする。以後、C現像器32CがC潜像の現像を続けるが、C潜像の後端部が現像位置を通過した時点で、回転型現像装置32は速やかに次のM潜像の現像を行う現像器32Mが現像位置に達するまで回転する。この回転動作は、少なくとも、次のM潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了する。感光体ドラム1上のCトナー像はベルト転写用コロナ放電器3により中間転写ベルト2上にBKトナー像と重ねて転写される。感光体ドラム1は、Cトナー像のベルト転写後に感光体クリーニングユニット29により清掃され、除電ランプ30により除電されて再使用可能となる。Cトナー像形成工程の次にMトナー像形成工程に進み、感光体ドラム1が帯電器28により均一に帯電される。
【0011】
また、カラースキャナー11は所定のタイミングからM画像データを得るための原稿の読み取りを開始し、このカラースキャナー11からの画像データが画像処理部で処理されてM画像データとなって書き込み光学ユニット21に入力され、書き込み光学ユニット21がそのM画像データに基づいて感光体ドラム1に光書き込みを行ってM潜像を形成する。回転型現像装置32は先のC潜像後端部が現像位置を通過した後で且つ感光体ドラム1上のM潜像先端か現像位置に到達する前にM現像器32Mが現像位置に達するように回転動作を行い、M現像器32Mが感光体ドラム1上のM潜像を現像してMトナー像とする。
以後、M現像器32MがM潜像の現像を続けるが、M潜像の後端部が現像位置を通過した時点で、回転型現像装置32は速やかに次のY潜像の現像を行う現像器32Yが現像位置に達するまで回転する。この回転動作は、少なくとも、次のY潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了する。感光体ドラム1上のMトナー像はベルト転写用コロナ放電器3により中間転写ベルト2上にBKトナー像、Cトナー像と重ねて転写される。感光体ドラム1は、Mトナー像のベルト転写後に感光体クリーニングユニット29により清掃され、除電ランプ30により除電されて再使用可能となる。Mトナー像形成工程の次にYトナー像形成工程に進み、感光体ドラム1が帯電器28により均一に帯電される。
【0012】
また、カラースキャナー11は所定のタイミングからY画像データを得るための原稿の読み取りを開始し、このカラースキャナー11からの画像データが画像処理部で処理されてY画像データとなって書き込み光学ユニット21に入力され、書き込み光学ユニット21がそのY画像データに基づいて感光体ドラム1に光書き込みを行ってY潜像を形成する。
回転型現像装置32は先のM潜像後端部が現像位置を通過した後で且つ感光体ドラム1上のY潜像先端が現像位置に到達する前にY現像器32Yが現像位置に達するように回転動作を行い、Y現像器32Yが感光体ドラム1上のY潜像を現像してYトナー像とする。感光体ドラム1上のYトナー像はベルト転写用コロナ放電器3により中間転写ベルト2上にBKトナー像、Cトナー像、Mトナー像と重ねて転写され、フルカラーのトナー像が得られる。感光体ドラム1は、Yトナー像のベルト転写後に感光体クリーニングユニット29により清掃され、除電ランプ30により除電される。
ベルトクリーニング装置42は、入口シール、ゴムブレード、排出コイルおよび、これら入口シールやゴムブレードを中間転写ベルト2に対して接離させる接離機構により構成される。このベルトクリーニング装置42は、1色目のBK画像をベルト転写した後、2、3、4色目のトナー像をベルト転写している間は接離機構によって中間転写ベルト2から入口シール、ゴムブレードなどが離間される。
【0013】
給紙バンク内の転写紙カセット44〜47には各種サイズの転写紙が収納され、指定されたサイズの用紙が収納している転写紙カセットから、給紙コロ48〜5lのいずれかによってレジストローラ対52へ給紙搬送される。また、OHP用紙や厚紙などの転写紙が給紙トレイ53から手差しでレジストローラ対52へ給紙搬送される。レジストローラ対52は、中間転写ベルト2上のフルカラーのトナー像に合わせて二次転写手段である紙転写器7と中間転写ベルト2との間へ転写紙を送出する。
この転写紙は、紙転写器7と中間転写ベルト2との間を通過する際に、紙転写器7からのコロナ放電電流により正電荷で荷電され、中間転写ベルト2上のフルカラーのトナー像が転写される。この転写紙は、紙転写器7の左側に配置された図示しない除電ブラシにより除電されて中間転写ベルト2から剥離され、紙搬送ベルト54により搬送される。さらに、転写紙は、定着器55にて所定温度にコントロールされた定着ローラ55Aと加圧ローラ55Bのニップ部でトナー像が溶融定着され、排出ロール対56で本体外にフルカラーコピーとして送り出される。また、中間転写ベルト2は、転写紙にカラートナー像を転写した後に、ベルトクリーニング装置42の接離機構でベルトクリーニング装置42のブレードなどが押圧されて表面がクリーニングされる。
【0014】
リピートコピーの場合には、カラースキャナー11および感光体ドラム1側では1枚目の4色目トナー像形成工程に引き続いて所定のタイミングで2枚目の1色目トナー像形成工程に進む。また、中間転写ベルト2は、1枚目のフルカラートナー像の転写紙への一括転写工程に引き続いてベルトクリーニング装置42でクリーニングされた領域に2枚目のBKトナー像のベルト転写が行われる。その後は、1枚目の複写動作と同様な動作が行われる。
以上は、4色フルカラーコピーを得るコピーモードの説明であるか、3色コピーモード、2色コピーモードの場合は指定された色と回数の分について以上述べたと同じ動作を行う。また、単色コピーモードの場合には、所定枚数の複写が終了するまでの間は回転型現像装置32の所定色の現像器のみを現像位置に位置させて現像作動状態にしておき、ベルトクリーニング装置42のブレードなどを中間転写ベルト2に押圧した状態のままで連続して複写動作を行う。
【0015】
また、位置検知用マークが中間転写ベルト2の外周面あるいは内周面に設けられる。但し、中間転写ベルト2の外周面側については位置検知用マークがベルトクリーニング装置42の通過域を避けて設ける工夫が必要であって配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合には位置検知用マークを中間転写ベルト2の内周面側に設ける。マーク検知用センサとしての光学センサ41は、中間転写ベルト2が架け渡されている駆動ローラ35と支持ローラ39との間の位置に設けられる。
さらに、ベルト転写用コロナ放電器3には、転写条件変更部5によって正の直流電圧または直流電流が印加されており、転写条件変更部5は制御部9(図2参照)に接続されている。また、中間転写ベルト2の始動時の特異状態を検知するベルト状態検知手段であるベルト状態検知センサー4が中間転写ベルト2に対向して取り付けられている。さらに、ベルト状態検知センサー4の出力はマイクロプロセッサ等で構成される制御部9に接続されている。即ち、ベルト状態検知センサー4によって中間転写ベルト2の始動時の特異状態を検知して、制御部9を介して転写条件変更部5に特異状態にあることを知らせる。そこで特異状態にあることを知らされた転写条件変更部5はベルト転写用コロナ放電器3の直流電圧または直流電流の値を変更するようになっている。
【0016】
図2は、本発明の実施形態例の一部を拡大して示したものである。感光体ドラム1と中間転写ベルト2は、ベルト転写用コロナ放電器3による一次転写位置で矢印で示す方向に同じ線速度で回転する。また、中間転写ベルト2の裏側には画像形成プロセスを開始するためのタイミングを設定する為のマークMCが設けられている。このマークMCは中間転写ベルト2とともに移動し、マークMCが通過する所定の通過領域には光学センサ41が不動部材に取り付けられている。この光学センサ41としては、反射型フォトセンサや透過型フォトセンサが用いられ、マークMCを検知した信号はマイクロプロセッサ等で構成される制御部9に伝達される。光学センサ41として反射型フォトセンサを用いた場合には中間転写ベルト2に反射性のテープ等の部材を貼り、反射型フォトセンサにて中間転写ベルト2上の反射性の低い表面から反射性の高いマークMCに変わる箇所(時期)、あるいはマークMCから中間転写ベルト2表面に変わる箇所(時期)を検知すればよい。
【0017】
画像形成に際しては、感光体ドラム1および中間転写ベルト2の回転中に光学センサ41によりマークMCが検知され、制御部9は光学センサ41のマーク検知信号に基づいてマークMCの検知から一定時間の経過後に上述した画像形成プロセスを開始させる。従って、感光体ドラム1は、帯電器28により均一に帯電されて書き込み光学ユニット21により光書き込みがなされることでBK潜像が形成され、回転型現像装置32のBK現像器32KによりBK潜像が現像されてBKトナー像となる。
次いで、このBKトナー像がベルト転写用コロナ放電器3により中間転写ベルト2に転写される。フルカラー画像を形成するモードでは、上述のようにBKトナー像に次いでCトナー像、Mトナー像、Yトナー像が感光体ドラム1上に形成されて中間転写ベルト2に重ねて転写されることで、4色重ねのフルカラートナー像が形成され、このフルカラートナー像が中間転写ベルト2の紙転写対向ローラ36、37による平面部の位置にて紙転写器7により転写紙Pへ一括して転写された後に、転写紙Pが中間転写ベルト2から分離される。なお、ベルト転写用コロナ放電器3には転写条件変更部5によって、紙転写器7には電源8によって、夫々正のあらかじめ決められた基準値の直流電圧または直流電流が印加されている。
【0018】
また、この発明例では、中間転写ベルト2の始動時の特異状態を検知するベルト状態検知センサー(ベルト状態検知手段)4が、中間転写ベルト2に対向して取り付けられている。さらに、ベルト状態検知センサー4の出力はマイクロプロセッサ等で構成される制御部9に伝達され、その結果は転写条件変更部5を介してベルト転写用コロナ放電器3の直流電圧または直流電流の値を変更する構成になっている。また、ベルト状態検知センサー4は始動開始時に、あらかじめ決められた所定時間を通して中間転写ベルト2が不稼働状態であった時間、またはベルトのカール値が所定値を越えた状態の始動時の特異状態を検知出来るようになっている。
さらに、この発明例では、中間転写ベルト2は6本のローラ35〜40に架け渡され、これらのローラの中で紙転写対向ローラ36、37が最も径が小さい構成になっている。従って、中間転写ベルト2が長時間不稼働となって停止している際は、紙転写対向ローラ36、37に押しつけられた部分に無理な力が加わりカールが一番発生し易い状態にあると言える。
【0019】
また、図3は、上記の図2で説明したベルト状態検知センサー4が、中間転写ベルト2のカールを検知するベルトカール検知手段であるベルトカール検知センサー4aである場合を示した図である。ベルトカール検知センサー4aは、発光素子と受光素子を組み合わせた光センサー等の非接触型のセンサーで構成されている。図2のベルト状態検知センサー4と同様に、ベルトカール検知センサー4aの出力は制御部9に伝達され、その結果は転写条件変更部5を介してベルト転写用コロナ放電器3の直流電圧または直流電流の値を変更する構成になっている。
即ち、中間転写ベルト2の動作開始時、ベルトカール検知センサー4aによってベルトのカール値が所定値を越えているか否かが検知される。ベルトのカール値が所定値を越えていれば制御部9に伝達され、制御部9では転写条件変更部5を介してベルト転写用コロナ放電器3に与える1次転写電流値または1次転写電圧値を基準設定値からより少ない値に切り替える。
【0020】
図4は、そのカールしたベルト部分が感光体ドラム1と接する様子を示したものである。図中の感光体ドラム1と中間転写ベルト2との矢印で示した部分にカールによる微少ギャップが生じ、その微少ギャップによって感光体ドラム1と中間転写ベルト2との間に放電が発生し、中間転写ベルト2上のトナーが感光体ドラム1側へ逆転写される現象が起きる。その結果、ベルト上には線状の白抜け部分が発生し、そのまま転写紙にも白抜け部分が生じる。この線状白抜けを防止するためには、カールによる微少ギャップ部分の放電を起こさないようにすればよい。そのためには良好な転写電圧または転写電流の範囲内で、且つ可能な限り低い値に設定することが必要となる。
【0021】
図5は、転写紙に白抜け部分が生じた様子を示している。即ち、斜線で現した正常の画像の間に線状白抜け部分が生じている。この線状白抜け部分の位置は特に定まってはいない。
図6は、中間転写ベルト2が長時間不稼働状態となってベルト部分にカールが発生し、図4のように微少ギャップが生じた状態においてベルト転写用コロナ放電器3の1次転写電流の値を変化させた時の線状白抜けレベルの発生状態を示したものである。線状白抜け状態はハーフトーン画像にすると顕在化し易い。また、図1のような本発明の画像形成装置の構成例においては、単色の画像形成時の1次転写電流の値は100μAが基準設定値であるが、ベルト部分にカールが発生した状態においては上述した微少ギャップ放電が起こり線状白抜けが発生した。そこで、1次転写電流の値を50μAまで下げると、線状白抜けのない良好な画像が得られた。
【0022】
図7は、1次転写電流の値を基準設定値の100μAにしたまま、線状白抜けが起きる状態から連続してコピーを取り続けた場合に、転写ベルトのカールが徐々に回復して、コピーが正常に取れる状態に戻る様子を示している。図から判るように本構成例では、コピー枚数が30枚位から正常に復帰することが判る。従って、図6と図7の結果から判断して、ベルト部分にカールが発生し微少ギャップ放電が起こる初期の状態においては、1次転写電流の値を基準設定値より下げて50μAにすることによって線状白抜けを防止し、コピーの枚数が最初の30枚程度、より好ましくは50枚程度に達してから1次転写電流の値を再び基準設定値の100μAに戻すことによって、常に線状白抜けのない画像を得ることが出来る。
従って、例えば、中間転写ベルトの不稼働時間が所定時間続いたときにこれを検知し、中間転写ベルトを稼働させてから所定枚数の画像形成が終了するまで1次転写手段の転写電流値を基準設定値からより少ない値に切り替え、所定枚数の画像形成が終了すれば元通りの基準設定値に戻すように制御することにより、ベルトのカールに起因する線状白抜けのない良好な画像を得ることができる。
また、ベルトカール検知手段4aによって所定カール値を越えたことが検知されたときに、中間転写ベルトを稼働させてから所定枚数の画像形成が終了するまで1次転写手段の転写電流値を基準設定値からより少ない値に切り替え、所定枚数の画像形成が終了すれば元通りの基準設定値に戻すようにすることにより、ベルトのカールに起因する線状白抜けのない良好な画像が得られ、且つ転写ベルト上への転写開始位置を決める複雑な制御が不要となるため処理効率の良い画像形成が可能となる。
【0023】
【発明の効果】
以上のように請求項1の発明によれば、ベルト状態検知手段によって中間転写ベルトのカール状態を検知し、中間転写ベルトのカール値が所定の値を超えていることによって転写条件変更手段は1次転写手段の転写条件を変更することが出来るので、中間転写ベルトの塑性変形が生じ易いカール状態を中間転写ベルトの始動時に検知して、転写条件変更手段によって1次転写手段の転写電流値を基準設定値からより少ない値に切り替えることが出来る。
請求項2の発明によれば、請求項1のように構成された画像形成装置の発明に加えて、ベルト状態検知手段によって始動時のカール状態を検知することにより、中間転写ベルトを再度稼働してから所定枚数の画像形成が終了するまでの間に、1次転写手段の転写条件を変更するようになっているので、中間転写ベルトを稼働させてから所定枚数の画像形成が終了するまで1次転写手段の転写電流値を基準設定値からより少ない値に切り替え、所定枚数の画像形成が終了すれば元通りの基準設定値に戻すことが出来る。
請求項3の発明によれば、請求項1又は2のように構成された画像形成装置の発明に加えて、ベルト状態検知手段は、中間転写ベルトの不稼働時間が所定時間続いたことを検知することにより、中間転写ベルトにカールが発生したと判断するので、中間転写ベルトの不稼働時間が所定時間続くと、中間転写ベルトを稼働させてから所定枚数の画像形成が終了するまで1次転写手段の転写電流値を基準設定値からより少ない値に切り替え、所定枚数の画像形成が終了すれば元通りの基準設定値に戻すことが出来る。
請求項4の発明によれば、請求項1又は2に記載の画像形成装置の発明に加えて、ベルト状態検知手段は中間転写ベルトに対向して設けられた反射型のセンサーとしたので、中間転写ベルトに触れることなく、安価で制御性がよくベルトのカール状態を検知することが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部の側面図である。
【図2】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を拡大した側面図である。
【図3】本発明の請求項4、請求項5、または請求項6の形態例を示す画像形成装置の主要部を拡大した側面図である。
【図4】カールした中間転写ベルトと感光体ドラムとの接する状態を説明する説明図である。
【図5】線状の白抜け部分が発生している転写紙の例を説明する説明図である。
【図6】1次転写電流に対する線状の白抜け状態の発生具合を説明する説明図である。
【図7】コピー枚数に対する線状の白抜け状態の回復具合を説明する説明図である。
【符号の説明】
1 像坦持体、または感光体ドラム、2 中間転写ベルト、3 一次転写手段、またはベルト転写用コロナ放電器、4 ベルト状態検知手段、またはベルト状態検知センサー、4a ベルトカール検知手段、またはベルトカール検知センサー、5 転写条件変更手段、または転写条件変更部 、7 二次転写手段、または紙転写器、8 電源、9 制御部、11 カラー画像読み取り装置、またはカラースキャナー、12 原稿台、13 原稿、14 照明ランプ、19 カラーセンサー、20 カラー画像記録装置、またはカラープリンタ、21 書き込み光学ユニット、28 帯電器、29 感光体クリーニングユニット、30 除電ランプ、31 電位センサ、32 回転型現像装置、33 現像濃度パターン検知器、35 駆動ローラ、36 紙転写対向ローラ、37 紙転写対向ローラ、38 クリーニング対向ローラ、39 支持ローラ、40 従動ローラ、41 光学センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in an image forming apparatus such as a black and white electrophotographic copying machine, a color electrophotographic copying machine, a laser printer, a facsimile, or a composite machine thereof, and more particularly to an image forming apparatus provided with an intermediate transfer belt.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a color image forming apparatus using an intermediate transfer belt as an intermediate transfer member has been widely used. In this color image forming apparatus, an electrophotographic process is applied to a drum-shaped or belt-shaped photoconductor, and a toner image of a predetermined color is formed through charging, exposure, and development processes. Further, the intermediate transfer belt is disposed to face the photoconductor and is in contact with the photoconductor, and is driven to rotate at the same peripheral speed as the photoconductor. The above-described toner image on the photosensitive member is transferred to the intermediate transfer belt by primary transfer means using corona discharge or the like. Such an image forming process is repeated for each color after the alignment of the photoreceptor and the intermediate transfer belt, and a color image is formed by transferring a plurality of color toner images on the intermediate transfer belt. It is formed. Further, the color image formed on the intermediate transfer belt is collectively transferred to the transfer material by the secondary transfer unit, and further fixed by the fixing unit, and the image forming process is completed.
Here, when the color image forming apparatus is not used, the intermediate transfer belt is stopped, and the portion of the intermediate transfer belt that is in contact with the support roller having a small diameter (large curvature) undergoes large plastic deformation. In particular, when it is left overnight and used for the next day, or when it is suddenly operated after not being used for many days, the degree of plastic deformation of the intermediate transfer belt portion in contact with the roller is the worst. The plastically deformed portion of the intermediate transfer belt becomes apparent as a toner image transfer failure and appears as an image failure. This phenomenon is particularly likely to occur in a halftone toner image, and is conspicuous in a color image with many halftones. The cause is that the intermediate transfer belt is curled due to plastic deformation, and a slight gap is generated between the photosensitive member and the intermediate transfer belt at the position of the primary transfer means to generate gap discharge. As a method of preventing image defects caused by the curl of the intermediate transfer belt, a region that is in contact with the roller having the smallest wrapping angle of the roller diameter when the intermediate transfer belt is stopped is set as a non-image region, or the intermediate transfer belt is stopped. Sometimes, a separation / contact mechanism for separating a roller having a small diameter from the intermediate transfer belt is provided.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former method, a non-image area can be avoided for the contact portion with the small-diameter roller in which the curl state is the most severe, so that an image defect can be avoided. And a defect such as a linear white-out image has occurred as usual. Further, the control of the transfer start position on the intermediate transfer belt is complicated, and there is a problem that the image forming processing efficiency is lowered because the transfer is performed by shifting only the non-image area. Furthermore, in the latter method, a complicated separating / connecting mechanism is required, so that the apparatus becomes large, costs are high, and the processing efficiency of image formation is reduced.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that is free of linear whiteout images and has high image formation processing efficiency even if a plurality of curls occur in any region of the intermediate transfer belt. To do.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the first claim transfers a toner image formed on an image carrier to an intermediate transfer belt, and transfers the toner image on the intermediate transfer belt to a transfer material. In an image forming apparatus to be formed, an image carrier that carries a toner image, an intermediate transfer belt that operates in contact with the image carrier, and a toner image that is formed on the image carrier is transferred to the intermediate transfer belt. A primary transfer unit, a belt state detection unit that detects a curl state of the intermediate transfer belt, and the belt state detection unit detects that the curl value of the intermediate transfer belt exceeds a predetermined value; Transfer condition changing means for changing the transfer condition of the primary transfer means.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the transfer condition changing unit operates the intermediate transfer belt again when the belt state detecting unit detects a curl state of the intermediate transfer belt. The transfer condition of the primary transfer unit is changed after the predetermined number of images are formed.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the belt state detecting unit detects that the intermediate transfer belt has been inactive for a predetermined time, thereby detecting the intermediate transfer. It is determined that curling has occurred on the belt.
The invention of claim 4 is the invention of claim 1. Or 2 In the image forming apparatus described above, the belt state detection unit is a reflection type photosensor provided to face the intermediate transfer belt.
[0005]
[Action]
In the first aspect of the present invention, the curl state of the intermediate transfer belt is detected by the belt state detecting means, and the transfer condition changing means causes the transfer condition of the primary transfer means to be exceeded when the curl value of the intermediate transfer belt exceeds a predetermined value. Therefore, the curl state in which the intermediate transfer belt is likely to be plastically deformed is detected at the start of the intermediate transfer belt, and the transfer condition changing means reduces the transfer current value of the primary transfer means from the reference set value. You can switch to a value.
According to the second aspect of the invention, in addition to the invention of the image forming apparatus configured as in the first aspect, the intermediate transfer belt is operated again by detecting the curl state at the time of starting by the belt state detecting means. Since the transfer conditions of the primary transfer unit are changed before the predetermined number of image formations are completed, the primary transfer is performed after the intermediate transfer belt is operated until the predetermined number of image formations are completed. The transfer current value of the means is switched from the reference set value to a smaller value, and when the predetermined number of images are formed, the original reference set value can be restored.
According to a third aspect of the invention, in addition to the invention of the image forming apparatus configured as in the first or second aspect, the belt state detecting means detects that the non-operation time of the intermediate transfer belt has continued for a predetermined time. Therefore, when the intermediate transfer belt has been inactive for a predetermined time, it is determined that the primary transfer means has been in operation until the predetermined number of images have been formed. When the transfer current value is switched from the reference set value to a smaller value and image formation for a predetermined number of images is completed, the original reference set value can be restored.
The invention of claim 4 is the invention of claim 1. Or 2 In addition to the invention of the image forming apparatus described above, since the belt state detecting means is a reflective sensor provided to face the intermediate transfer belt, the belt is inexpensive and has good controllability without touching the intermediate transfer belt. It becomes possible to detect the curl state.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a side view showing a main part of a color copying machine which is a typical example of an image forming apparatus. A color image reading device (hereinafter referred to as a color scanner) 11 illuminates a
The
A color image recording apparatus (hereinafter referred to as a color printer) 20 forms four full-color images as described below using color image data from the image processing unit. In this case, the color scanner 11 for obtaining the image data of each color of BK, C, M, and Y is constituted by an
Next, the
[0007]
Further, the writing
The photosensitive drum 1 is driven to rotate by a drive motor and rotates counterclockwise as indicated by an arrow. Around the photosensitive drum 1, a photosensitive member cleaning unit 29, a
The developing
[0008]
In the standby state, the
Further, the
[0009]
When the image forming cycle is started, the photosensitive drum 1 is rotated counterclockwise as indicated by an arrow, and the
In the formation of the BK toner image as described above, the charger 28 uniformly charges the photosensitive drum 1 to about −700 V with a negative charge by corona discharge in the dark. Subsequently, the photosensitive drum 1 is subjected to raster exposure based on the BK image data by the writing
Further, the
[0010]
The photosensitive drum 1 is cleaned by the photosensitive member cleaning unit 29 after the transfer of the BK toner image to the belt, is neutralized by the neutralizing
In the
[0011]
Further, the color scanner 11 starts reading a document for obtaining M image data from a predetermined timing, and the image data from the color scanner 11 is processed by the image processing unit to become M image data, and the writing
Thereafter, the
[0012]
Further, the color scanner 11 starts reading a document for obtaining Y image data from a predetermined timing, and the image data from the color scanner 11 is processed by the image processing unit to become Y image data, and the writing
In the
The
[0013]
The
When the transfer paper passes between the
[0014]
In the case of repeat copying, the color scanner 11 and the photosensitive drum 1 side proceed to the second color toner image forming process at a predetermined timing following the first color toner image forming process of the first sheet. Further, the
The above is a description of a copy mode for obtaining a four-color full-color copy. In the case of the three-color copy mode and the two-color copy mode, the same operation as described above is performed for the designated color and the number of times. Further, in the case of the single color copy mode, until the predetermined number of copies are completed, only the predetermined color developing device of the
[0015]
A position detection mark is provided on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the
Further, a positive DC voltage or DC current is applied to the belt transfer corona discharger 3 by the transfer condition changing unit 5, and the transfer condition changing unit 5 is connected to the control unit 9 (see FIG. 2). . Further, a belt state detection sensor 4 which is a belt state detection means for detecting a singular state at the start of the
[0016]
FIG. 2 is an enlarged view of a part of the embodiment of the present invention. The photosensitive drum 1 and the
[0017]
At the time of image formation, the mark MC is detected by the optical sensor 41 while the photosensitive drum 1 and the
Next, the BK toner image is transferred to the
[0018]
In the present invention example, a belt state detection sensor (belt state detection means) 4 for detecting a singular state at the start of the
Further, in this example of the invention, the
[0019]
FIG. 3 is a diagram showing a case where the belt state detection sensor 4 described with reference to FIG. 2 is a belt curl detection sensor 4 a which is a belt curl detection means for detecting the curl of the
That is, at the start of the operation of the
[0020]
FIG. 4 shows the curled belt portion in contact with the photosensitive drum 1. In the drawing, a minute gap due to curling is generated at a portion indicated by an arrow between the photosensitive drum 1 and the
[0021]
FIG. 5 shows a state in which white portions are generated on the transfer paper. That is, a line-shaped white spot portion is generated between normal images represented by oblique lines. The position of the linear white portion is not particularly defined.
FIG. 6 shows that the primary transfer current of the belt transfer corona discharger 3 in a state where the
[0022]
FIG. 7 shows that the curling of the transfer belt is gradually recovered when copying is continuously performed from the state where the linear white spot occurs while the primary transfer current value is set to the standard setting value of 100 μA. It shows a state that returns to a state where can be taken normally. As can be seen from the figure, in this configuration example, it can be seen that the number of copies returns to normal from about 30 copies. Therefore, judging from the results of FIGS. 6 and 7, in the initial state in which curling occurs in the belt portion and minute gap discharge occurs, the primary transfer current value is lowered from the reference set value to 50 μA. By preventing linear white spots and returning the value of the primary transfer current to the standard setting value of 100 μA again after the number of copies reaches about the first 30 sheets, more preferably about 50 sheets, linear white areas are always obtained. An image without missing can be obtained.
Accordingly, for example, when the intermediate transfer belt has been inactive for a predetermined time, this is detected, and the transfer current value of the primary transfer unit is used as a reference from when the intermediate transfer belt is operated until the predetermined number of images have been formed. By switching from a set value to a smaller value and controlling to return to the original reference set value when a predetermined number of images have been formed, a good image free from linear white spots caused by belt curl is obtained. be able to.
When the belt curl detecting unit 4a detects that the predetermined curl value is exceeded, the transfer current value of the primary transfer unit is set as a reference until the predetermined number of image formations are completed after the intermediate transfer belt is operated. By switching from a lower value to a smaller value and returning to the original reference setting value when a predetermined number of image formations are completed, a good image free of linear white spots due to belt curl can be obtained, Further, since complicated control for determining the transfer start position on the transfer belt is not required, image formation with high processing efficiency is possible.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the curling state of the intermediate transfer belt is detected by the belt state detecting unit, and the transfer condition changing unit is 1 when the curl value of the intermediate transfer belt exceeds a predetermined value. Since the transfer conditions of the secondary transfer means can be changed, a curl state in which the intermediate transfer belt is likely to be plastically deformed is detected at the start of the intermediate transfer belt, and the transfer current value of the primary transfer means is detected by the transfer condition changing means. The reference set value can be switched to a smaller value.
According to the invention of
According to the invention of claim 3, in addition to the invention of the image forming apparatus configured as in
According to the invention of claim 4, claim 1 is provided. Or 2 In addition to the invention of the image forming apparatus described above, since the belt state detecting means is a reflective sensor provided to face the intermediate transfer belt, the belt is inexpensive and has good controllability without touching the intermediate transfer belt. It becomes possible to detect the curl state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a main part of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side view of a main part of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged side view of a main part of an image forming apparatus showing an embodiment of claim 4, claim 5, or claim 6 of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a state where a curled intermediate transfer belt and a photosensitive drum are in contact with each other.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an example of a transfer sheet in which a linear white-out portion is generated.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the occurrence of a linear blank state with respect to a primary transfer current.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining how a linear white-out state is recovered with respect to the number of copies.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier or photosensitive drum, 2 Intermediate transfer belt, 3 Primary transfer means, Belt transfer corona discharger, 4 Belt state detection means, or belt state detection sensor, 4a Belt curl detection means, or belt curl Detection sensor, 5 transfer condition changing means, or transfer condition changing section, 7 secondary transfer means, or paper transfer device, 8 power supply, 9 control section, 11 color image reading device or color scanner, 12 document table, 13 document, 14 illumination lamp, 19 color sensor, 20 color image recording device or color printer, 21 writing optical unit, 28 charger, 29 photoconductor cleaning unit, 30 static elimination lamp, 31 potential sensor, 32 rotary developing device, 33 development density Pattern detector, 35 Drive roller, 36 Paper transfer counter roller, 37 Transfer counter roller, 38
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