JPH09138532A - 画像形成装置の転写搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定したトナー濃度制御を維持できる画像形
成装置の転写搬送装置を提供する。 【解決手段】 濃度センサーＡを感光体２による転写前
の位置に設け、濃度センサーＢを転写後の位置に設け
る。感光体２の回転開始後、トナーが付着していない感
光体２の地肌出力ＶＳＧＡ、ＶＳＧＢを濃度センサー
Ａ、Ｂで各々検知する。コピー開始後、濃度センサーＡ
でパターン出力ＶＳＰＡを検知し、最終コピー後に濃度
センサーＢでパターン出力ＶＳＰＢを検知する。そして
地肌出力ＶＳＧＡ、ＶＳＧＢ、パターン出力ＶＳＰＡ、
ＶＳＰＢの出力比ＶＳＰＡ／ＶＳＧＡ、ＶＳＰＢ／ＶＳ
ＧＢと予め設定した所定値との大小関係でトナー補給量
を制御し、常に一定のトナー濃度を維持するようにトナ
ーの補給を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は転写搬送装置を備え
た画像形成装置に関し、特に転写搬送装置におけるトナ
ー濃度制御に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】上述の
ような画像形成装置の転写搬送装置において、感光体上
の濃度パターンを光学的に検知してトナー濃度制御を行
う場合、濃度センサーを転写前の位置に設ける場合と、
転写後の位置に設ける場合があるが、現像器からのトナ
ー飛散でセンサーが汚れ、制御異常が生じる懸念から転
写後に設ける場合が多い。濃度センサの発光素子として
はＬＥＤ等が、受光素子としてはフォトトランジスタ等
が用いられている。

【０００３】このような構成を採用した場合、濃度パタ
ーンは転写ベルトと感光体が離れるタイミングで検知す
る必要がある。即ち、転写ベルトと感光体が接触するタ
イミングで検知すると転写残のパターンで検知すること
になり、転写率の変動ばらつきを含み、制御の精度が低
くなるためである。紙間で転写ベルトと感光体が離れる
動作になっていれば問題ないが、短い紙間で接離動作を
繰り返すことは接触時の密着性が不安定になりやすい。
またコピーのリピート中は紙間も転写ベルトと感光体が
接触したままにすることが一般的であり、リピート枚数
が多くなると濃度パターンをつくるタイミングがなくな
り、トナー濃度制御が正常範囲から外れる可能性が生じ
る。強制的に一定のコピー間隔で転写ベルトと感光体が
離れるタイミングをつくり、濃度パターンをつくって検
知制御する方法もあるが、この場合は紙間の時間が長く
なるためコピーの生産性が低下してしまう。

【０００４】また、例えば特開平１−２５９３８８号公
報に示すように、感光体に対向させて２個の濃度センサ
を転写前後に各々設け、非画像部のパターンを両方の濃
度センサーで検知し、設定状態に近い出力値で制御する
か、または画像域のパターンを転写前後の両方で検知
し、転写の出力異常を検知するものも知られている。と
ころがこの技術では２個の濃度センサーがそれぞれ正常
に作動していなければならず、トナー飛散による汚れの
影響やその他の原因で一つのセンサーに異常が生じると
安定したトナー濃度制御ができなくなっている。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なしたもので、コピーの生産性を低下させることなく、
常に安定したトナー濃度制御を行え、センサーに万一異
常が生じた時でも安定したトナー濃度制御を維持できる
ようにした画像形成装置の転写搬送装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置の転写搬送装置のうち請求項１に係るものは、上記目
的を達成するために、感光体上に形成されたトナー像の
濃度を光学的に検知する濃度センサーと、上記感光体上
のトナー像を転写紙に静電的に転写し、転写紙を搬送す
る転写搬送ベルトを備えた画像形成装置において、上記
濃度センサーを少なくとも一対備え、少なくとも該一対
の濃度センサーのうち、一の濃度センサーを転写前の上
記感光体上のトナー像の濃度を検知可能な位置に設け、
少なくとも他の一の濃度センサーを上記転写紙への転写
位置後の感光体上のトナー像の濃度を検知可能な位置に
設け、上記感光体上の濃度パターンが上記転写位置を通
過するタイミングにおいて、上記転写ベルトと上記感光
体が接触するタイミング時には、上記一の濃度センサー
で検知し、上記転写ベルトと上記感光体が離れるタイミ
ング時には、上記他の一の濃度センサーで検知してトナ
ー濃度制御を可能としたことを特徴とする。

【０００７】同請求項２に係る画像形成装置の転写搬送
装置は、上記一の濃度センサー及び上記他の一の濃度セ
ンサーのいずれかの検知出力値が予め定めた値の範囲か
ら外れた時に、検知出力値が正常範囲にある濃度センサ
ー検知出力値によりトナー濃度制御可能としたことを特
徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態及び実施例】以下本発明の実施の形
態及び実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明
の一実施形態に係る画像形成装置の転写搬送装置の構成
を示す概念図である。この転写搬送装置１は、ドラム状
の感光体２からの現像画像を転写するために複数個のロ
ーラ３、４に巻き掛けた転写ベルト５、転写ベルト５に
転写バイアスを印加するバイアスローラ６、及び転写ベ
ルト５の電荷を除電する接触板７、転写ベルト５の表面
に付着する残留トナーや転写紙の紙屑を掻き落とすため
のクリーニングブレード８を有するクリーニング装置９
等を備えている。

【０００９】ローラ４は、図示せぬ駆動モータにより回
転駆動され、転写ベルト５は、ローラ４の回転に従動し
て感光体２との対向位置で転写紙の搬送方向（図中矢印
Ｔ方向）に移動することができるようになっている。ま
たローラ３、４は、支持体１０によって回転可能に支持
されており、支持体１０は、転写紙搬送方向で感光体２
に対する転写位置の下流側に位置するローラ４の支持軸
４ａを支点として揺動可能となっている。

【００１０】支持体１０は、制御板１１からの信号によ
りＤＣソレノイド１２を作動させ、これによって接離レ
バー１３を図中矢印のように回動させ、転写ベルト５の
転写位置側を感光体２に対して接離させ得るようになっ
ている。制御板１１は、レジストローラ１４によって感
光体２に形成される画像の先端位置との整合を採られた
状態で搬送される転写紙の先端が感光体２に接近する
と、駆動信号を発してＤＣソレノイド１２を駆動するも
ので、このＤＣソレノイド１２の駆動により支持体１０
が感光体ドラム２に対して近接し、転写ベルト５が感光
体２に当接することにより、感光体２との対向位置で転
写紙を感光体２に接触させながら搬送することができる
ニップ部を形成する。

【００１１】バイアスローラ６は、転写ベルト５の移動
方向においてローラ３の下流側で、転写ベルト５の内側
面に接触するように設けてある。このバイアスローラ６
は、転写ベルト５に対して感光体２上のトナーの帯電極
性と逆極性の電荷を付与するための接触電極を構成して
おり、高圧電源１５に接続してある。

【００１２】接触板７は転写ベルト５の転写紙搬送面で
ない下側の従動ローラ３近傍のベルト内面に配置されて
おり、転写ニップ上流側において転写紙へ電荷注入する
ことを抑えている。この接触板７は、転写ベルト５上に
流れる電流を帰還電流として検出するためのものであ
り、この電流の検出によつてバイアスローラ６からの供
給電流が制御される。このため、接触板７には検出電流
に応じてバイアスローラ６への供給電流Ｉ１を設定する
ための転写制御板１６が接続してある。転写制御板１６
は、高圧電源１５に接続している。

【００１３】また、感光体２の周囲には、感光体２の表
面の電荷を弱める転写前除電ランプ１７と、感光体２表
面の濃度を検出する一対の濃度センサーＡ、Ｂが設けて
ある。濃度センサーＡは転写前の現像器（図示せず）の
下部に、濃度センサーＢは転写後のクリーニング器（図
示せず）の下部にそれぞれ感光体２に対向させて設けて
ある。濃度センサーとしては、既述のようなＬＥＤやフ
ォトトランジスタ等からなる光学的センサー等種々のも
のを採用できる。なお図中２０は定着部で、加熱ローラ
２１とパッドローラ２２の間にガイド搬送されてきた転
写紙上のトナーを加熱溶解して転写紙に圧着してトナー
を転写紙上に定着させるものである。

【００１４】このような転写搬送装置１においては、レ
ジストローラ１４から転写紙が繰り出されるのに合わせ
て、支持体１０が転写ベルト５を感光体２に接近させ、
感光体２との間に転写紙の搬送方向に沿った長さに相当
するニップ部を形成する。感光体２は、その表面が例え
ば、−８００Ｖに帯電した状態とされ、この表面にプラ
ス帯電のトナーを静電的に吸着した状態でニップ部に移
動する。そして、感光体２は、ニップ部に至る前に感光
体２近傍に配置され、感光体２表面の電荷を弱める転写
前除電ランプ１７によって表面電位を低下させられる。

【００１５】ニップ部において、感光体２上のトナー
は、転写ベルト５側に位置するバイアスローラ６からの
転写バイアスによって転写紙上に転移する。この転写バ
イアスは例えば−１．５ｋＶ〜−６．６ｋＶの範囲で高
圧電源１５から印加される。感光体２からの画像転写
後、ニップ部を通過した転写紙は、転写ベルト５の移動
にあわせて静電吸着搬送され、駆動側のローラ４で曲率
分離される。駆動ローラ４で転写ベルト５から分離され
た転写紙は、加熱ローラ１７ａとパッドローラ１７ｂの
間に搬送され、トナーの加熱溶解、圧着によりトナー画
像が定着されて装置外へと排出される。

【００１６】転写紙への画像転写及び転写紙分離が完了
した転写ベルト５は、ＤＣソレノイド１２の励磁が解除
されるのに応じて接離レバー１３が解除され、支持体１
０が感光体２から離間し、クリーニング装置１６のクリ
ーニングブレード８により表面を清掃される。クリーニ
ングブレード８は、転写ベルト５と摺擦することによ
り、感光体２の表面から転移したトナーや転写されない
で転写ベルト５の周辺に飛散していたものが付着した場
合のトナーや転写紙の紙粉を掻き取る。

【００１７】次に濃度センサーＡ、Ｂによるトナー濃度
制御を説明する。ここではコピー１０枚ごとに感光体２
上にパターンを形成して検知制御するものとし、１ｌ枚
以上の連続コピーや、例えば原稿４枚を３部ずつコピー
するときなどは１０枚目のパターン検知制御をコピー途
中の紙間で行わせ、またコピー終了と１０枚目のパター
ン検知制御タイミングが一致する時は、コピー動作終了
直前にパターン検知制御を行わせるものとする。

【００１８】図２、図３にトナー濃度制御のタイミング
チャートを示し、図２はリピートコピーの紙間でパター
ン出力ＶＳＰを検知制御する場合、図３はリピートコピ
ー終了時にパターン出力ＶＳＰを検知制御する場合を示
す（いずれもＡ４用紙の２枚リピートである）。

【００１９】図２では、コピーボタンが押され、感光体
２を回転駆動するメインモータが作動すると、トナーが
付着していない感光体２の地肌出力ＶＳＧＡ、ＶＳＧＢ
を濃度センサーＡ、Ｂが各々検知する。１枚目と２枚目
の紙間ではＤＣソレノイド１２はオンのままで感光体２
と転写ベルト５は密着している。その時、検知パターン
を作成するため帯電並びに帯電グリッドバイアスを出力
させる。これは通常の値より低くしてトナー付着量を抑
え、濃度センサーＡ、Ｂで検知しやすいパターンとす
る。また図示せぬサイドイレースもオンとし、濃度セン
サーＡ、Ｂに対向する以外の余分なトナー付着を抑え
る。

【００２０】このタイミングで転写前位置にある濃度セ
ンサーＡでパターン出力ＶＳＰＡを検知する。従って転
写ベルト５の接離には左右されない。図３の場合は、最
終コピーが終わるとＤＣソレノイド１２がオフとなり、
感光体２と転写ベルト５は離れる。このタイミングで図
２と同様に帯電、グリッド、サイドイレースをオンとし
て検知パターンを作成し、転写後の位置にある濃度セン
サーＢでパターン出力ＶＳＰＢを検知する。転写ベルト
５は感光体２から離れているため転写の影響はない。

【００２１】そして地肌出力ＶＳＧＡ、ＶＳＧＢ、パタ
ーン出力ＶＳＰＡ、ＶＳＰＢの出力比ＶＳＰＡ／ＶＳＧ
Ａ、ＶＳＰＢ／ＶＳＧＢと予め設定した所定値との大小
関係でトナー補給量を制御し、常に一定のトナー濃度を
維持するようにトナーの補給を制御する。これにより、
濃度センサーＡ、Ｂがトナー飛散などで汚れて出力値が
低下しても、比をとることでその影響を受けにくくでき
る。

【００２２】図４は上述の濃度制御動作のフローチャー
トである。まず、濃度センサーＡの地肌出力ＶＳＧＡを
サンプリングし（ステップ１）、濃度センサーＢの地肌
出力ＶＳＧＢをサンプリングし（ステップ２）、作像動
作をオンとし（ステップ３）、パターン出力ＶＳＰ検知
枚数（例えば１０枚目）かどうかを判断し（ステップ
４）、検知枚数に達していなければ残コピーがゼロかど
うかを判断し（ステップ１２）、残コピーがゼロでなけ
ればステップ３へ戻り、ゼロであれば処理を終了し、検
知枚数に達していればＶＳＰパターンを作成する（ステ
ップ５）。その後、残コピーがゼロかどうかを判断し
（ステップ６）、残コピーがゼロでなければ濃度センサ
ーＡのＶＳＰＡをサンプリングし（ステップ７）、出力
比ＶＳＰＡ／ＶＳＧＡでトナーの補給制御を行い（ステ
ップ８）、ステップ３へ戻る。ステップ６の判断で残コ
ピーがゼロであれば、ＤＣソレノイド１２をオフとし、
濃度センサーＢのＶＳＰＢをサンプリングし（ステップ
１０）、出力比ＶＳＰＢ／ＶＳＧＢでトナーの補給制御
を行い（ステップ１１）、その後処理を終了する。

【００２３】ところで本実施形態では、２つの濃度セン
サーＡ、Ｂで地肌出力ＶＳＧを検知していても、トナー
飛散などに起因する汚れで出力値が低下し、その値があ
る限度を超えると濃度センサーＡ、ＢのＳＮ比が下が
り、検知精度が低下することは避けられない。そこで、
２つの濃度センサーＡ、Ｂで地肌出力ＶＳＧを検知した
時に、一方のセンサーがあらかじめ決められた任意の規
定値を超えた場合は、残りの正常なセンサーだけで検知
制御するようにシーケンス制御を変更することができ
る。

【００２４】図５にそのようは制御変更を伴う動作のフ
ローチャートを示す。まず、濃度センサーＡ、Ｂ各々の
地肌出力ＶＳＧＡ、ＶＳＧＢをサンプリングし（ステッ
プ１、２）、その後、まず濃度センサーＡの地肌出力Ｖ
ＳＧＡが２．５Ｖ以上か否かを判断する（ステップ
３）。もちろん２．５Ｖという値は一例であるが、この
値より小さくなると濃度センサーの検知精度が特に低下
するものとする。ＶＳＧＡが２．５Ｖ未満の場合は、精
度低下の可能性が大きいため濃度センサーＡをダウンさ
せるフラッグを１とし（ステップ４）、次に濃度センサ
ーＢの地肌出力ＶＳＧＢが２．５Ｖ以上か否かを判断す
る（ステップ５）。

【００２５】地肌出力ＶＳＧＢが２．５Ｖ以上の場合、
濃度センサーＢは正常範囲なので濃度センサーＡのダウ
ンフラッグを確認し（ステップ６）、フラッグ１になっ
ていなければ濃度センサーＡも正常として通常の制御ル
ーチン（図４のフローチャート）を実行する（ステップ
７）。

【００２６】一方、ステップ６において濃度センサーＡ
のダウンフラッグが１の場合、濃度センサーＡのみ異常
として、ステップ８以下の濃度センサーＢだけによる検
知制御を行う。特に濃度センサーＡは現像器の下にある
ため、トナーで汚れやすくこの状況になりやすい。この
場合、作像動作オン（ステップ８）、パターン出力ＶＳ
Ｐ検知枚数の判断（ステップ９）、残コピーがゼロかど
うかの判断（ステップ１０）とステップ８への戻り、Ｖ
ＳＰパターン作成（ステップ１２）、ＤＣソレノイドオ
フ（ステップ１３）、濃度センサーＢのＶＳＰＢサンプ
リング（ステップ１４）、出力比ＶＳＰＢ／ＶＳＧＢで
のトナー補給制御（ステップ１５）を行う。ただし、濃
度センサーＢが転写後の位置にあるため、１０枚毎のＶ
ＳＰＢ検知時は紙間の時間を延長して転写ベルトを感光
体から離し、確実にＶＳＰＢ検知を行う必要がある。そ
のため、ＶＳＰＢ検知パターンを作成する（ステップ１
２）前に、通紙待機指令で紙間の時間を延長し（ステッ
プ１１）する。再度の残コピーがゼロかどうかの判断
（ステップ１６）で残りコピー枚数がゼロの場合は動作
完了となるが、残コピー枚数がある場合はＤＣソレノイ
ド１２をオンとし（ステップ１７）、通紙待機指令を解
除して通紙を復帰させ（ステップ１８）、ステップ８へ
戻って作像動作を繰り返す。なお、このモードになった
場合は紙間の時間を延長した分、コピーの生産性が低下
しているので並行して何等かの異常表示を行うようにす
るとよい。

【００２７】ステップ５において濃度センサーＢのＶＳ
ＧＢが２．５Ｖ未満の場合、濃度センサーＢは異常とし
て濃度センサーＡのダウンフラッグを確認し、１になっ
てなければ濃度センサーＡは正常のため、濃度センサー
Ａだけによる検知制御を行う。この場合、濃度センサー
Ａは転写前位置にあるため、紙間の特別な制御（ステッ
プ１１、１８）は不要である。濃度センサーＢに替わっ
て検知を実行するタイミングの時のみセンサーの設置位
置の違いによる検知タイミングの補正を行う必要があ
る。また濃度センサーＡのダウンフラッグが１の場合
は、両濃度センサーＡ、Ｂがともに異常であるので検知
制御を行わず、トナー定量補給モードに切り替え、何等
かの異常表示を行う。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の画像形成装置の転写搬送装置
は、以上説明してきたように、複数個備えた濃度センサ
ーのうち、少なくとも一の濃度センサーを感光体による
転写前の位置に設け、少なくとも他の一の濃度センサー
を転写後の位置に設け、転写ベルトと感光体が接触する
タイミングでは転写前位置の濃度センサーで、転写ベル
トと感光体が離れるタイミングでは転写後位置の濃度セ
ンサーで検知してトナー濃度制御を可能としたので、転
写ベルトと感光体の接離にあわせて検知を切り替えるこ
とで、コピーの生産性を低下させることなく、常に安定
したトナー濃度制御を行うことができるようになるとい
う効果がある。

【００２９】請求項２の画像形成装置の転写搬送装置
は、以上説明してきたように、転写前後の濃度センサー
のいずれかの検知出力値が予め定めた値の範囲から外れ
た時に、検知出力値が正常範囲にある濃度センサーを用
いてトナー濃度制御を可能としたので、濃度センサーに
異常が生じた時でも、安定したトナー濃度制御を維持で
きるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の転写
搬送装置の構成を示す概念図である。

【図２】図１の実施形態装置における、リピートコピー
の紙間でパターン出力ＶＳＰを検知制御する場合のトナ
ー濃度制御のタイミングチャートである。

【図３】図１の実施形態装置における、リピートコピー
終了時にパターン出力ＶＳＰを検知制御する場合のトナ
ー濃度制御のタイミングチャートである。

【図４】図１の実施形態装置における、濃度制御動作の
フローチャートである。

【図５】図１の実施形態装置における、制御変更を伴う
濃度制御動作のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 転写搬送装置 ２ 感光体 ３、４ ローラ ５ 転写ベルト ６ バイアスローラ ７ 接触板 ８ クリーニングブレード ９ クリーニング装置 １０ 支持体 １１ 制御板 １２ ＤＣソレノイド １３ 接離レバー １４ レジストローラ １５ 高圧電源 １６ 転写制御板 １７ 転写前除電ランプ ２０ 定着部 ２１ 加熱ローラ ２２ パッドローラ Ａ、Ｂ 濃度センサー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体上に形成されたトナー像の濃度を
   光学的に検知する濃度センサーと、上記感光体上のトナ
   ー像を転写紙に静電的に転写し、転写紙を搬送する転写
   搬送ベルトを備えた画像形成装置において、上記濃度セ
   ンサーを少なくとも一対備え、少なくとも該一対の濃度
   センサーのうち、一の濃度センサーを転写前の上記感光
   体上のトナー像の濃度を検知可能な位置に設け、少なく
   とも他の一の濃度センサーを上記転写紙への転写位置後
   の感光体上のトナー像の濃度を検知可能な位置に設け、
   上記感光体上の濃度パターンが上記転写位置を通過する
   タイミングにおいて、上記転写ベルトと上記感光体が接
   触するタイミング時には、上記一の濃度センサーで検知
   し、上記転写ベルトと上記感光体が離れるタイミング時
   には、上記他の一の濃度センサーで検知してトナー濃度
   制御を可能としたことを特徴とする画像形成装置の転写
   搬送装置。
2. 【請求項２】 上記一の濃度センサー及び上記他の一の
   濃度センサーのいずれかの検知出力値が予め定めた値の
   範囲から外れた時に、検知出力値が正常範囲にある濃度
   センサー検知出力値によりトナー濃度制御可能としたこ
   とを特徴とする請求項１の画像形成装置の転写搬送装
   置。